(中冶宝钢技术服务有限公司， 上海 200941)
摘要：随着工业控制系统的不断发展，新型去毛刺机在生产运行中得到了全新的应用。文章介绍了新型去毛刺机的设备构造、控制功能、数据通讯、去毛刺效果等。与以往国内去毛刺机系统相比，新型去毛刺机可达到去毛刺效果明显，设备维护方便等优点。
关键词：锯齿形、主动、被动
一、设备系统的工艺流程
1．工作原理
1.1 去毛刺机工作原理
当经过火焰切割后的铸坯进入去毛刺区域后，锯齿形去毛刺机按预装的工艺流程由安装在锯齿形去毛刺机上的液压马达驱动锯齿形刮刀横向往复运动，同时由输送辊道驱动板坯纵向运动，靠铸坯移动时锯齿形刮刀横向主动锯切板坯毛刺与锯齿形刮刀纵向被动刮削板坯毛刺复合切削的结果将板坯毛刺去除。由于锯齿形去毛刺机在去除板坯毛刺时采用了主动与被动合力切削原理，因此，缓解了板坯对刮刀的冲击力，加大了刮刀在去毛刺过程中的主动切削力，大大提高了刀具的使用寿命和去毛刺率。
2．工艺流程
2.1去毛刺机工艺流程
按照去毛刺工艺要求，去毛刺机前后两侧共安装三组光电检测设备（毛刺机前两组，毛刺机后一组），依涛流方向分别为LB1、LB2和LB3；LB1与LB2相距约800mm，LB2与毛刺机、毛刺机与LB3相距约700mm。
2.2去除头部毛刺
当连铸板坯经火焰切割机按定尺长度切割后，由去毛刺输入辊道输送速度输送板坯进入去毛刺区域，当板坯头部到达光电管LB1时，启动去毛刺程序；到达光电管LB2时，辊道以去毛刺速度（25m/min）运行；到达光电管LB3时，板坯停止；停止3秒后去毛刺辊道以去毛刺速度（25m/min）反向运行。
当板坯反向运行头部离开光电管LB3时，升降液压缸驱动横梁箱体上升到指定高度，上限位接近开关S1得电，同时液压马达开始驱动活动机体和锯齿形刮刀横向锯动，锯齿形刮刀被弹性压缩并紧贴在板坯下表面，当接触到板坯下面毛刺时，毛刺被锯切和刮削去除，板坯端部脱离刮刀尖部瞬间，刮刀下部被压缩的弹簧弹性释放，并对残留的毛刺进一步清理。
当板坯反向运行头部离开光电管LB2时，去毛刺辊道停止，液压马达停止，横梁箱体下降到初始位置，下位接近开关S2、S3得电后，横梁箱体在翻转液压缸驱动下翻转90°，清理刮刀上残留的毛刺和氧化皮，翻转接近开关S4得电后，横梁箱体立即回转90°，垂直接近开关S5得电后，毛刺机处于准备状态，头部毛刺去除完成。
2．3 去除尾部毛刺
当去毛刺输出辊道无板坯时，头部毛刺去除完毕的板坯按输送速度前进，当板坯尾部离开光电管LB1时，辊道以去毛刺速度（25m/min）运行；
当板坯尾部离开光电管LB2时，升降液压缸驱动横梁箱体上升到指定高度，上限位接近开关S1得电，同时液压马达开始驱动活动机体和锯齿形刮刀横向锯动，锯齿形刮刀被弹性压缩并紧贴在板坯下表面，当接触到板坯下面毛刺时，毛刺被锯切和刮削去除，板坯端部脱离刮刀尖部瞬间，刮刀下部被压缩的弹簧弹性释放，并对残留的毛刺进一步清理。
去毛刺机控制系统PLC整个工作过程为自动工作方式，去毛刺机连同前后段出坯辊道联动，完成去毛刺工作自动循环。操作人员启动去毛刺机并设定操作工艺后，去毛刺机通过光电检测开关自动检测连铸板坯位置，自动完成头部、尾部去毛刺工作，不需要人工干预。
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二、技术特点
采用锯齿形刮刀在液压马达驱动下横向往复主动锯切板坯毛刺，同时板坯在输送辊道上移动时刮刀纵向被动切削板坯毛刺，利用横向与纵向复合运动、主动与被动合力切削原理，缓解板坯对刮刀的冲击力，加大了切削力，提高了刀具的使用寿命和去毛刺效果；
特种材质锯齿形刮刀，耐冲击，热硬性好，使用寿命可达90000次以上；
采用PLC可编程控制器，具有自动和手动两种控制方式，可实现远程及近地分级控制，操作方便；
系统优化设计，结构紧凑、运行平稳、使用寿命长、整机维修方便，刀和刀座可在换浇间隙下完成更换，保障工序正常运转；刮刀采用高性能耐高温材料制造，整机可实现两年无大修。
三、设备技术说明
锯齿形板坯去毛刺机由主机系统、液压系统、电气控制系统、冷却系统和毛刺收集装置等组成。
1．主机系统
主机是去毛刺机的核心，主要包括锯齿形刮刀、刀座、活动机体、横梁箱体、机座、液压马达驱动机构，液压翻转机构及液压升降机构等，其功能是在可编程器控制下手动或自动完成对板坯毛刺的去除。
锯齿形刮刀：采用特种合金钢制作，刀刃为锯齿形，强度高、韧性好、耐冲击；锯齿形刮刀在液压马达驱动下高速往复运动，与板坯纵向运动形成合力去除毛刺；锯齿形刀刃容易锁定形状不规则的板坯毛刺，去毛刺效果好；为减小去除毛刺时的阻力，去毛刺机采用倾斜安装（即去毛刺机刀具中心线与输送辊道中心线夹角为3°）
刀座：内部装有耐高温预压缩弹簧，每个刀座可独立被压缩，保证锯齿形刮刀紧紧贴在板坯下表面，克服板坯的弯曲和翘曲变形所产生的去毛刺困难，同时每个刀座都是独立安装，可单独拆卸，方便检修和更换。
活动机体：采用箱式结构，整体密闭，水冷却，通过连杆与液压马达连接，在液压马达驱动下，带动锯齿形刮刀在横梁箱体内横向往复运动，为锯齿形刮刀提供横向锯切力。
液压马达驱动机构：液压马达固定在横梁箱体上，通过连杆带动活动机体在横梁箱体内往复运动，为锯齿形刮刀提供横向锯切力，缓解板坯对刮刀的冲击力，加大锯齿形刮刀主动切削力。
升降机构：由活塞油缸带动横梁箱体上升与下降。
翻转机构：固定在主机瓦座上，由齿条传动活塞油缸带动横梁箱体旋转90度，起到清除残留在刮刀上毛刺和氧化皮的作用。
2．液压系统
液压系统主要包括液压阀站、液压马达、升降液压缸、翻转液压缸及各种液压配管、阀、接头等，其功能是为去毛刺机工作提供动力。系统具有换向、稳压、锁定、调速和同步调节等控制功能，液压油源采用连铸机本体的液压源。具体见液压系统原理图。
3．冷却系统
冷却系统采用内循环水冷却方式主要包括各种冷却水配管、阀、接头等，其功能是为整机进行冷却。
4．电气控制系统
电气控制系统主要包括PLC可编程控制柜、本地和远程操作台、终端接线箱、去毛刺设备位置检测接近开关及板坯运动位置检测光电开关等，其作用是完成对毛刺机的手动和自动运行控制。
四、结束语
综上所述，通过辅助电气控制系统、液压系统、主机系统等系统组成，实现去毛刺机的简单、高效、低成本的运行。
参考文献：
【1】孙桓，陈作模主编.机械原理.北京：高等教育出版社2000
【2】濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计（第九版）.北京：高等教育出版社，
2013.
【3】张凤珊．电气控制及可编程序控制器．2版 [M]．北京: 中国轻工业出版社，2003．
论文作者:钱明清 刘云太
论文发表刊物:《知识－力量》2017年7月中
论文发表时间:2017/9/5
标签：毛刺论文; 刮刀论文; 锯齿形论文; 液压论文; 箱体论文; 横梁论文; 马达论文; 《知识－力量》2017年7月中论文;