[实用新型]一种分步切边装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及剪切技术领域，特别涉及一种分步切边装置。

背景技术

定宽圆盘剪（又称切边剪）是用于连续轧制或半连续轧制生产线上的重要设备，其主要功能是剪切带钢的两侧边部不规则的毛边，使带钢的外观尺寸规格达到产品的宽度要求。对于现代化轧制生产线，圆盘剪通常设置在热轧出口、冷轧酸洗出口或冷轧成品剪切线，设备功能十分关键。

目前国内主要采用双头回转式圆盘剪，该类圆盘剪在剪切普通冷态钢板时性能稳定，然而在剪切冷态成品电工钢（也称为硅钢）时，由于硅钢材质硬度高，且由于硅钢对其内部晶粒组织的要求十分严格，圆盘剪在剪切一段时间后容易出现以下主要问题：

1、剪切效果影响因素多：合理设置圆盘剪的参数非常重要且困难，其中最为重要的几个参数为剪刃的侧向间隙、重叠量、剪刃强度、剪刃使用周期等，均直接影响带钢剪切质量，设置不当会造成剪切毛刺、边部裂纹、扣头、卡钢，严重时会造成带钢无法剪切或板边从溜槽上方穿出等现象，这种现象在硅钢成品剪切上显得尤为明显；

2、无法避免热应力影响：圆盘剪是通过上下剪刃的强力搓挤，造成冷态带钢边部的金属从基体上脱落，这种搓挤能在瞬间产生大量的摩擦热，这种摩擦热对于普通冷态钢板不会造成明显影响，而对于成品硅钢，尤其是高牌号的取向硅钢，其边部的金相组织极易受热变异，造成边部的磁感发生显著变化，直接影响最终用户的利益；

3、剪切量难以准确控制：受圆盘剪这种特殊的结构形式与剪切特性，对钢板，尤其是薄规格钢板的宽度剪切量难以做到精确控制，微小的剪切跑偏就大大超过了精度控制范围，一定层度上降低了钢材的收得率。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种分步切边装置，替代当前剪切线上圆盘剪切边设备，采用当前技术成熟的高能激光切割技术与高压射流切割技术，将两者进行穿联，形成两步式分段剪切方式，以满足硅钢成品的边部磁感强度分布不受剪切工序的影响，实现高速剪切与良好剪切质量的结合。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种分步切边装置，其特征在于：至少包括两套剪切装置，分别置于带钢两侧，以实现对带钢两侧边部的剪切，且每套剪切装置中至少包括一个高能激光切割头与一个高压水射流喷嘴，高能激光切割头与高压水射流喷嘴沿着板带行走方向串联排列，其排列方向与带钢的行走方向完全一致，排列顺序为高能激光切割头在前，高压水射流喷嘴在后。

进一步，所述的高能激光切割头、高压水射流喷嘴设置于一支撑架，支撑架连接一可控制支撑架伸缩的驱动装置。

所述的驱动装置为油缸。

所述的油缸为步进油缸。

所述的高压水射流喷嘴与支撑架活动连接，以喷嘴轴线为中心，沿带钢行走方向左右偏转。

另外，本实用新型还包括一基座，基座中央开设一供带钢行走的凹槽，基座凹槽两侧的上端面设供支撑架滑动的线性滑轨。

本实用新型综合利用高能激光与高压射流的切割能力，将其顺次穿联排列，形成两步式剪切，即高能激光头进行第一次切割，高压喷嘴在激光头的切割槽处进行再次切割，完成最终的边部切除；在提高边部剪切质量的同时，避免剪切区域受剪切热的影响。

带钢在两个转向辊以及前后机组的张力作用下，钢板的板面被强迫拉伸为平直状，此时两侧剪切装置对各自边部进行分步剪切，以高能激光头的快速切割后，利用高压射流的切割与冷却综合作用，实现带钢边部的最终切离。

带钢穿带进入剪切区域后，在前后机组的张力作用下，带钢表面受张力作用变得平直，此时高能激光头与高压喷嘴根据带钢的运行方向手动调整为其排列方向与带钢的运行方向完全一致，其目的是确保两者的切割的轨迹完全一致；此时，进给油缸在接收到来自中控系统的带钢宽度、边部剪切量等参数后，直接控制两侧支撑架的伸缩行程，确保激光头与高压喷嘴的剪切宽度与中控要求的宽度值完全一致。此时高能激光头与高压喷嘴顺次的对带钢边部进行剪切，钢板在前后机组的张力作用线按照一定的速度通过剪切。

高能激光头剪切后，切缝区域热量极高，为保证其热作用影响区还没有完全扩展的时候需要进行对应的冷却切割，因此当带钢的运行速度较高时，高能激光头与高压喷嘴保持平行，且垂直于钢板表面方向即可；当带钢的运行速度较低时，高压喷嘴可根据喷射距离、带钢运行速度计算出对应的偏转角度，使高压喷嘴的水射流能在规定的时间能对激光切缝进行冷却。

本实用新型相对现有技术的优点在于：