熱鋸機

利用熱能進行切割的一種技術。熱鋸機是熱軋車間重要的輔助設備，熱鋸機設計的優劣直接影響鋸切鋼材的質量。

熱鋸機是熱軋車間裡用得最多的設備，它一般裝設在軋鋼機後面的生產線上，在高溫狀態下鋸切異型斷面軋件，用於單根或整束軋件的切頭、切尾和切定尺長度。它的主要優點是鋸切斷面平整，與剪下機比較，金屬沒有被強行塑性拉斷的部分，特別是型鋼的薄翼緣或腹壁不容易被壓壞，因而軋件切口處精度較高。

基本介紹

• 中文名：熱鋸機
• 外文名：Hot sawing machine
• 簡介：熱鋸機是廣泛用於冶金廠
• 組成：熱鋸機主要由主傳動
• 主傳動機構：主傳動方案主要有兩種方案
• 套用：鋸切異型斷面軋件

簡介

熱鋸機是廣泛用於冶金廠型鋼，尤其是異型斷面型鋼軋制生產線上的一種切斷設備，一般被安裝在軋機後面的生產線上。它的主要作用是將軋機軋制出來的軋件切頭、切尾和切定尺。與其他切斷設備比較，熱鋸機具有設備簡單、重量輕、生產效率高的優點。在很多情況下，整個軋鋼車間的生產量常因熱鋸機生產能力的限制而受到影響。熱鋸機的主要機構有三部分：鋸片傳動機構、鋸片送進機構和調整定尺的鋸機橫移機構。

組成

熱鋸機主要由主傳動、進給運動和橫移運動三部分組成。其中主傳動採用交流電機直接驅動鋸片；進給運動直流電機直接驅動並採用四連桿式；橫移運動採用夾軌器橫移機構。

主傳動機構

主傳動方案主要有兩種方式：電動機直接傳動和間接傳動。用電機直接傳動因其傳動效率高，空載能耗少，大型熱鋸機都用這種方式。但是為了防止電動機工作時受熱態軋件的熱輻射影響，所以必須加設水冷保護罩等防護措施，而採用皮帶傳動，由於電動機受熱軋件較遠，受熱軋件的熱輻射影響較小，不用採用專門的防護措施。

進鋸機構

為了保證鋸口質量，應要求進鋸平穩，速度能夠調整，鋸切壓力變化不大，軌跡是直線純平動鋸切，並且鋸切不能使軋件發生彎曲，不能有擺動等影響鋸切質量的動作產生。

典型的送進傳動方式有曲柄—搖桿式和齒輪齒條式兩種。前者解決鋸切是鋸片震動和滑道磨檫的問題，而且鋸切質量好，生產效率高，工作性能好，所以這裡採用四連桿式送進機構。

橫移機構

熱鋸機的橫向定尺方式有導軌滑板式和滾輪走行式兩種。滑板式由於齒條是敞開的，極易被油泥、鐵屑塞滿，不易被清除，造成橫移困難。而滑動式的下部安有四個滾輪，遠離鋸片的兩個走行輪是主動輪，由電動機經減速機驅動。為防止進鋸時鋸機在軌道上竄動，靠近軌道側的兩個行走輪設有外緣，遠離軌道的兩個行走輪為平輪，以便於進鋸機受熱膨脹後，用來減少輪子竄動。

分類

熱鋸機的類型很多，按送鋸方式來劃分，可以分為：擺式熱鋸機、槓桿式熱鋸機、固定式熱鋸機、滑座式熱鋸機及四連桿式熱鋸機。

熱鋸機

擺式熱鋸機結構簡單，重量輕，占地面積小，但鋸機的行程有限，振動大，故現在已經很少使用。

槓桿式熱鋸機結構簡單，重量輕，占地面積小，操作方便，但這種鋸的生產率低，故一般用於鋸切小型鋼材和取樣。

固定式熱鋸機結構簡單，重量輕，事故少，生產率高。但在鋸切質量上存在一定的問題，主要是軋件的“斜頭’’、“扁角’’和“彎頭"較嚴重。這種鋸機的另一個缺點是不能用於多台鋸機聯合鋸切，所以，裝設兩台鋸機比較困難（只能另布置一條作業線）。

滑座式熱鋸機，無論是滑動送進還是車輪送進，其設備重量都較大。四連桿式熱鋸機，它的設備重量比滑座式熱鋸機輕。它主要由鋸切機構、進鋸機構和橫移機構三部分組成。它的進鋸機構是四連桿機構，通過合理的選擇每個桿的尺寸，可以保證鋸片基本上是水平移動。曲柄的下端有與它做成一體的扇型平衡重，以平衡可動系統的重量，降低送進電動機的能耗。四連桿式熱鋸機具有行程大、摩擦小、平穩可靠等優點，使用效果較好，多用於大型或軌梁軋鋼車間。

降噪措施

一、鋸片上開槽開孔降噪設計

在鋸片上刻槽和應力釋放孔，可以極大地降低聲輻射，但卻會影響鋸片的機械強度，因此在設計時必須兩者兼顧，在不影響強度的條件下最大限度地降低噪聲。刻槽、鑽孔應滿足3個必備條件：

（1）保證鋸片的機械強度，達到要求的工作效率；

（2）破壞鋸片的幾何對稱性，切斷聲波的傳播途徑；

（3）滿足現有的加工條件。

二、鋸片上加阻尼及卡盤

設計了4種阻尼墊圈：橡膠型；橡膠塑膠複合型；阻尼合金型；新型高阻尼係數材料。考慮到烘烤和現場作業條件的限制，卡盤設計成外緣擋圈型，以防止阻尼墊在高速旋轉時被拋出。

三、改變鋸片本身的材料和結構

將圓盤鋸的中間部分用銅合金來代替，即將鋸片鑲在銅合金上，但要使鋸片有足夠的徑向工作長度，保證進刀量。這種銅合金是一種新型材料，其阻尼遠遠大於鋼，且其彈性模量也比鋼大，因此可將噪聲大大地降低。通過大量試驗還證實了這種材料的機械性也很好，因此圓盤鋸的強度要求完全可以得到保證。其關鍵在於解決鋸片與銅合金的鑲嵌問題。

四、改防護罩為吸聲隔聲罩

熱鋸機本身安有防護罩，其用途是抑制冷卻水和鋸花飛濺，防止鋸片破裂飛出。可將防護罩改為隔、吸聲罩。材料的選擇原則：

（1）要經受高速水的長期沖刷；

（2）能耐受一定的溫度；

（3）防止被切割時產生的鐵粉堵塞。

常用吸聲材料有礦渣棉、細金屬絲綿、石棉。礦棉和石棉的機械強度低，經受不住高速水的長期沖刷且孔隙充水後吸聲功能減弱，而細金屬絲棉吸聲係數又較低，所以都不宜採用。因此選擇微穿孔板吸聲結構。微穿孔吸聲防護罩的設計主要考慮以下參數：材料、厚度、孔徑、穿孔率、腔深，吸聲罩與鋸片兩側間隙的大小，吸聲罩與鋸片周邊間隙的大小等。

鋸片壽命影響因素

鋸片的使用壽命不僅與鋸片本身的材質和齒形有關，還與鋸機的鋸片的圓周線速度、鋸片的進給速度、鋸片冷卻水等工藝參數以及鋸機的穩定性有關。

熱鋸機

（1）鋸片的圓周線速度

為了提高生產率和減少鋸片的軸向震動．鋸片的圓周線速度最好大於100m/s。但是鋸片的圓周線速度過大，由離心力引起的鋸片內的拉應力也越大，可能導致鋸片軸孔破裂。目前國內金屬鋸片的材料一般為彈簧鋼．根據彈簧鋼強度的限制鋸片的圓周線速度不應超過140m/s。因此，鋸片的圓周線速度一般在100～140m/s之間。

（2）鋸片的進給速度

進鋸速度是影響鋸片壽命最主要的因素。為了提高鋸機的生產率，生產時希望進鋸速度越快越好。但進鋸速度越快，鋸片磨損速度急劇加快。鋸切同規格軋件時的進給速度越大，鋸片磨損越快；對於不同規格軋件，規格越小，磨損越慢，相應的進給速度可以加大。所以．生產時應根據型鋼斷面大小對進給速度進行調整．反映到控制上就是鋸片進給速度隨電機負荷變化自動調整。為了解決生產節奏和鋸片磨損對進給速度要求的矛盾，採用未接觸軋件時快速進鋸、低速鋸切、高速返回的控制模式。在低速鋸切階段．不同規格型鋼的進給速度也是可調的．因此應該用比例換向閥代替普通換向閥來調整不同的進給速度。所鋸切的型鋼溫度越高，鋸切時的進給速度應該越快些。最理想的狀況是在液壓系統增加壓力感測器，這樣在鋸切過程中鋸片的進給速度會隨著所受的壓力的變化而變化，從而實現鋸片達到最佳使用壽命。

（3）鋸片冷卻水

鋸片的冷卻也是影響鋸切使用壽命的主要因索之一。鋸切時，鋸齒間的鋸屑如果不能及時清理會造成“糊齒”現象，大大降低鋸片使用壽命。從現場實際悄況來看，鋸片冷卻水的壓力在10MPa時的鋸片使用壽命比0.5MPa時的壽命延長一倍多。

（4）鋸機的穩定性

從現場看，固定鋸的鋸片壽命遠遠大於移動鋸的壽命。那是因為移動鋸的穩定性比固定鋸差，在鋸切過程中鋸片振擺使其兩側面與被軋件接觸產生摩擦損耗的功率多，鋸齒磨損更嚴重，鋸片壽命也就降低了。所以鋸機結構設計越合理，其穩定性越好，鋸片使用壽命越長。