摘要：文章介绍了碟簧式液压锁紧装置在冷摆剪剪刃锁定系统中的应用原理与结构，并对剪刃锁定系统中使用中出现的故障进行了论证分析，采取了改进措施。

　　关键词：剪刃锁定;碟簧;液压解锁;防尘

　　0 引言

　　剪刃做为定尺冷摆剪的重要组成部分，在剪切过程中起到了关键性的作用。做为剪切直接受力部位，剪刃在剪体中的相对位置的稳定必须得到保证，否则，在剪切过程中剪刃的相关技术参数如剪刃间隙，剪刃重合度等就会发生变化，从而造成剪切事故。因此，小型材轧钢厂引进了具有九十年代技术水平的意大利DANIELI 公司制造的CMP-S-OSSU-0800 型定尺冷摆剪的剪刃锁定系统采用了碟簧式机械锁定液压解锁装置。该装置结构简单，紧固可靠，工作效率高，从而保证了剪切的稳定性。以下我们就该装置的结构及工作原理和在使用中出现的问题及改进办法做进一步介绍。

　　1、结构及工作原理

　　碟簧式液压锁紧装置主要用来完成剪刃的锁定以及剪刃更换时对剪刃锁定的解锁，其主要结构组成如下：缸筒、活塞、碟簧、法兰盘、剪刃压板、调整螺母以及液压控制系统。碟簧组成采用了12 片A 系列二类碟簧组成 6 对复合组合，其中单片碟簧的参数见表1：

　　表 1 单片碟簧的参数

　　碟簧式液压锁紧装置的结构原理如图1所示，液压原理图为图2，图示为锁紧状态。

　　在剪刃要求锁定时，地面操作站发出锁定信号，二位四通换向阀失电，缸筒⑦ A 腔不通压力油，此时碟簧⑥产生的作用力作用在缸筒法兰盘⑤与活塞⑧上，因为法兰盘是固定在剪体⑨上的，所以碟簧的作用力完全作用于活塞上，使活塞向下位移。同时活动剪刃压板②也向活塞杆头部的调整锁紧螺母①的向下位移带动下，产生一个压下力施加于剪刃上，从而起到了对剪刃的锁定作用。当地面操作站发出剪刃解锁信号时，二位四通换向阀得电，缸筒A腔通入高压油作用于活塞上，推动活塞压缩碟簧向上位移，解除活动剪刃压板上的压下力从而起到了对剪刃的解锁，当剪刃解锁后，设置在解锁油路上的压力继电器动作，地面操作站发出可以进行剪刃更换的讯号，这时剪刃更换系统才能动作，从而避免了事故的发生。

　　2、剪刃锁定作用力与解锁作用力的验算分析

　　剪刃锁定的作用力是碟簧压缩时产生的反作用，因此我们只需计算碟簧受压的负荷，其计算公式如下：

　　Pc=4E/1-μ²×t³h₀/K₁D²K₄²（复合组合碟簧)

　　式中：弹性模量 E=2.06×10⁵N/mm²，泊松比μ=0.3，计算系数K₁=0.69，K₄=1。

　　Pc=4×2.06×10⁵/1—0.3²×6³×2.2/0.69×100²×1⁴=62361(N)

　　因一片剪刃上作用有4套碟簧式机械锁紧液压装置，因此剪刃上的锁紧作用力 P=62361×4=249444(N)。剪刃解锁时是由高压油推动活塞压缩碟簧来完成的，因此，单个活塞上的作用力必须大于单组碟簧的反作用力，我们对此进行验算：

　　系统压力P=10Mpa=980N/cm²，活塞直径D=110mm=11cm

　　活塞面积A=Πr²=3.14×(11/2)²=95cm²

　　活塞上的作用力F=PA=980×95=93085N

　　通过以上验算，我们可以看出解锁时活塞上的液压作用力远大于碟簧的反作用力。

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