定尺剪间隙调整机构常见故障分析

定尺剪间隙调整机构常见故障分析

段诗吉    包涓红     吴锐

重庆钢铁股份有限公司  重庆  404100

摘要：分析定尺剪在调整间隙时发生的几种常见故障原因以及判断问题的方法。

关键词：定尺剪 间隙调整 常见故障

1、引言

定尺剪作为轧钢系统中的主要设备之一，具有切头、切尾、分断等作用，定尺剪剪切断面的质量直接影响产品质量，对于一部分对断面有使用需求的用户来说，更是评价产品是否合格的标准。由此可见，定尺剪对于轧钢系统的重要程度不言而喻，而影响定尺剪剪切质量最直接的因素就是上下剪刃之间的间隙。因此用于调整间隙的装置也是设备维护关注的重点之一，而本文想要阐述的就是在日常生产过程中，定尺剪间隙调整机构几种常见故障的原因分析及判断。

2、间隙调整机构工作原理

间隙调整机构工作原理。

图2-1 定尺剪间隙调整机构装配图

从图2-1中可以看到，定尺剪上剪架左右两侧分别由面板和间隙调整机构进行定位。面板侧滑板安装在滑动基座上，而每个基座背面均匀分布3颗弹簧，这3颗弹簧始终给基座一个往刀架方向的作用力，使面板与刀架的滑板以及刀架与间隙机构的滑板完全贴合，保证上下剪刃间隙不会因为滑板间隙出现误差。

机架这一边，从图中已基本可以看出间隙调整机构的主要结构。在上刀架与机架之间有两块类似三角形的楔块，楔块与刀架、楔块与楔块以及楔块与机架间皆是滑板接触，而调整间隙的方式则是通过改变靠近机架一侧的楔块高度，使两块楔块相加的横向宽度发生变化，再通过面板弹簧的伸缩变形使刀架始终与间隙机构的楔块贴合，达到改变剪刃间隙的目的。

而调整楔块高度的方式则是依靠机架顶部安装的蜗轮升降机，升降机通过拉杆与楔块相连接，电机带动升降机蜗杆转动，逐级传递最终转变为升降机螺杆的上下运动，从而改变楔块的高度并最终实现剪刃间隙的调整。

3、常见故障及原因分析

在日常生产过程中，一般只在剪切钢板的厚度规格发生改变时，需对剪刃间隙进行调整，所以间隙调整机构的运行频率相对较低，但间隙调整机构发生故障时会直接影响钢板剪切断面的质量，因此需要定期对间隙调整机构进行停机检查。而最简单的判断间隙机构是否正常的方法，便是由操作人员配合将剪刃间隙放大、缩小，通过测量剪刃实际间隙是否随操作人员的调整均匀放大、缩小，即可判断间隙机构是否存在异常。

从现象分类，间隙调整机构常见的故障主要分以下几种：

（1）启动后电机无动作；

（2）启动后剪刃间隙可以放大、缩小，但剪刃左右两侧间隙偏差大；

（3）启动后电机有工作，但剪刃左右一侧或两侧间隙没有变化。

针对这几种故障现象，分析每种现象的原因如下：

（1）造成电机无动作的原因有几种情况：①电机自身故障；②升降机已到达最大行程，这种情况通常只会造成电机单方向无动作，反向调整时电机可正常运行。如果升降机到达最大行程仍无法满足剪切要求，则要从升降机自身行程是否满足使用需求，剪刃是否过度磨损，间隙机构滑板是否磨损，升降机、拉杆与楔块的连接处是否有松动或磨损等几个方面入手，具体分析其原因；③面板弹簧施加的作用力过大，楔块与楔块、楔块与机架间的摩擦力超过了电机的额定载荷。这种情况多发生在面板弹簧更换后，只需对弹簧端盖适当调节减小弹簧压力即可恢复正常。

（2）剪刃左右间隙偏差大，这种情况是最常见的故障现象，具体分析原因：①在使用过程中因为钢板总是在辊道同一侧靠齐，所以剪刃左右两侧的磨损量不一致，造成间隙出现偏差；②某组间隙机构升降机与拉杆的连接销磨损间隙过大，升降机螺杆在上升或下降时始终需要先消除这部分间隙才能作用到楔块上，导致这一组间隙调整与其余几组存在偏差；③升降机螺杆上下滑动的导向键磨损，升降机在使用时螺杆随蜗轮转动也发生小幅转动，螺杆在这一段转动过程中没有进行设计需求的上下运动，可以视为升降机发生短暂性的失效，这一段失效时间通常很短，单次对间隙的影响也很小，因此很难发现，但是这种偏差会逐渐累加直至影响剪切。另外因拉杆与楔块采用的是螺纹连接，升降机螺杆的转动也会使拉杆与楔块的连接出现松动，使楔块到升降机的高度距离发生改变导致间隙偏差；④单组滑板磨损量超过其余滑板，导致间隙出现偏差。因间隙调整机构采用的多是自润滑滑板，在石墨烯密度符合设计要求的情况下，极少出现此类情况，若发现某一组滑板磨损明显超过其余滑板，可检查面板弹簧压力是否调节不一致，导致该组滑板所受摩擦力较大。

（3）若发现间隙调整机构电机正常运行的情况下，剪刃左右一侧或两侧间隙未发生改变，多是升降机发生故障失效导致的，判断方式也很简单，启动电机观察升降机螺杆是否有上升或下降动作即可。发生此类故障的原因，多是因为升降机限位保护装置失效，而升降机到达最大行程后操作面板上仍持续开到“放大”位，导致升降机损坏失效。

以上总结的均是定尺剪剪刃间隙调整机构相对常见的几种故障现象，分析造成故障现象的各个因素，可以对其结构特点和工作原理理解更加透彻，也能为故障的诊断和处理提供理论依据。

4、防范措施

从故障分析中，可以总结影响剪刃间隙的几个主要因素包括：（1）剪刃磨损；（2）滑板磨损；（3）升降机故障。

（1）剪刃的磨损主要来自于正常的剪切消耗，现在剪刃的周期更换已经有明确的规范化制度，就不再赘述；

（2）滑板在使用中会逐渐磨损，而间隙机构滑板因其更换难度大，通常只能在大修期间进行，因此制定周期更换计划显得尤为重要，在更换滑板时，还需做好滑板材质的检查，判断自润滑石墨烯密度是否达到标准，装配过程中滑板平行度以及滑板接触斑点等是否符合装配工艺要求。滑板材质和装配工艺都满足的情况下，滑板的正常使用周期都是以年为单位计算的，偶有因面板弹簧压力调节不一致，导致滑板磨损程度不同，也可以通过调节升降机在一定程度上对滑板的磨损量进行补偿。

（3）升降机方面的故障是设备点检、维护人员需要重点关注的，除了制定周期更换计划外，还需定期将升降机顶盖打开检查并涂抹润滑脂，尤其需要关注的是定期对升降机限位保护装置进行测试，判断限位保护是否有效，良好的保护可以大幅减少升降机的故障率。在升降机、拉杆、楔块、滑板加工尺寸标准一致的前提下，除因滑板磨损升降机对其进行补偿外，同一台定尺剪的多台升降机螺杆伸出长度也不会出现太大的偏差，这也可以作为一种判断升降机是否存在异常的方法。

综上，总结起来就是合理的制定点检、定修计划，在定修时严格按照工艺要求做好每一步，就是对设备故障最好的预防措施。

5、结论

定尺剪间隙调整机构的原理看似简单，但最终影响到实际使用时的因素又多种多样，对于设备人员来说，维护设备最好的方式不是在故障发生时用最快的速度处理解决，而是在故障发生前及时发现及时消除，而要实现这一目的，合理的工作计划以及严格落实的执行力是缺一不可的。