1、第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 1.1 课题来源 近年来，我国中厚钢板的产量逐年提高，随之对滚切剪设备的需求也急剧增加，到 2010 年底全国中厚钢板轧机将近百套，其年产能力将达到 7160万吨。在新建热轧生产线、热处理线及落后生产线扩能的过程中，由于受全球经济危机的影响，企业对旧线设备进行升级改造，中厚钢板企业对滚切剪设备的需求量非常大。另外，随着板材剪切断口质量要求的不断提高，对滚切剪设备的剪切质量提出了更高要求。 相比传统斜刃剪，滚切剪是一种先进的中厚钢板剪切机，不论是在剪切质量、剪切速度、还是在能耗和设备的自动化程度方 面都存在诸多优点。但是我国企业的滚切剪生产技术大多是引进国
2、外西马克 (SMS)、日本石川岛播磨重工业株式会社（ IHI）、达涅力（ Danieli）、奥钢联（ VAI）等公司的技术。由于外商的技术保护，加之国内对滚切剪机构学理论的研究很少，缺乏有效的滚切剪机构设计方法，对我国滚切剪设备的研究理论支持不足，制约了我国滚切剪设备的自主研发过程。 基于上述现状，本文在分析滚切剪剪切工艺特性的基础上，总结了与滚切剪机构设计相关的工艺特性，关键的是上剪刃的纯滚运动剪切特性。本文设计滚切剪机构将以实现上剪刃的纯滚运动为主要 目标，其他的工艺特性为辅助设计要求，提出系统有效的滚切剪机构设计方法，并用优化设计的思想来实现这些设计方法，求解出符合剪切要求的最优滚切剪机
3、构尺寸，为滚切剪机构的系列化、智能化设计提供方法。 1.2 滚切剪国内外研究现状 用于对轧件进行切头、切尾或剪切成规定尺寸的机械成为剪切机。根据剪切机刀片形状、配置以及剪切方式等特点，剪切机可分为平行刀片剪切机、斜刀片剪切机、圆盘式剪切机和飞剪机。滚切剪是在斜刀片剪切机的基础上发展起来的新型剪切机，其特点是上刀片为圆弧形，能实现轧件的滚动剪切。滚切剪继承了斜刀片剪切 机剪切力小等剪切优点，并改善了斜刀片剪切机剪燕山大学毕业设计说明书（论文） 2 切轧件时上剪刃在板宽方向上切深不一致的缺点。 在 1971 年，西德摩纳 .纽曼公司（简称 MDN）首次研制成功滚切剪，此后该技术装备在欧洲、美国、韩
4、国、日本等发达国家的钢铁企业得到迅速推广。目前，欧美等国在 2300-5500mm 宽厚板轧机生产线上，逐渐用滚切剪取代了老式的斜刀片剪切机和圆盘式剪切机，滚切剪在轧机生产线上取得了非常好的实际应用效果。此项技术由德国西马克公司（ SMS）和日本石川岛播磨重工业株式会社（ IHI）完善成熟，随后被奥钢联（ VAI）、达涅力（ Danieli）、三菱日立制铁株式会社（ Mitsubishi2Hitachi）、日本川崎制铁株式会社（ KHI）、俄罗斯 NKMZ 等公司掌握。 目前滚切剪机构分为曲柄连杆式和液压缸驱动连杆式两种，其中曲柄连杆式又可分为双轴双偏心式和单轴双偏心式两种；液压驱动连杆式分为液压缸直推连杆式和液压缸齿轮齿条式两种。 4300 轧机滚切式定尺剪为双轴双偏心式曲柄连杆机构。 双轴双偏心曲柄连杆式滚切剪机构如图 1.1 所示，两台电动机带动左右 图 1.1 双轴双偏心曲柄连杆式滚切 剪机构 Fig.1.1 Rolling shear mechanism of double-crank
