中冶京诚发明专利“一种中厚板滚切式定尺剪装置”获“第十九届中国专利奖优秀奖”---世界金属导报

中厚板产品是造船、桥梁、建筑、输送管线、压力容器、海洋工程和重型装备等领域的基础材料，其生产技术水平是一个国家材料加工与装备制造的重要标志。该发明专利公开了一种中厚板滚切式定尺剪装置，可对中厚板进行高精度、高效率、高质量定尺剪切，属于冶金行业大型、高精尖装备，是当前国家政策提倡的节能、减排、降耗、增效型冶金机械设备产品，对行业技术发展具有重要促进作用。中冶京诚依托该核心专利，进行了技术拓展及创新保护，形成了较完整的专利保护群。

该专利发明了一种具有低变形、高刚度机架特征的滚切式剪切设备，创新性地将高精度定尺技术融入到先进的滚切系统中，实现了高精度自动定尺剪切，达到节能降耗、稳定高效、降低投资及易于维护等效果。该专利打破了国外企业技术垄断，实现了剪切设备的自主创新。

2定尺剪设备技术特征

该定尺剪设备技术特征如下：

1）机组设备重达600余吨，结构复杂、制造难度大、装配精度高、自动化控制水平高；

2）实现在最大5.2m长的上、下剪刃上保证0.1mm的平行度；

3）实现在最小剪刃间隙0.45mm状态下保证安全、稳定剪切；

4）实现在3.6s纯剪切时间内对50mm厚、5m宽钢板进行高精度、高质量剪切。

3专利的原创性

该专利原创性主要表现在：

1）近似“纯滚动”（图2）机构运动轨迹（图3），实现最优剪切，剪切质量优于国内外同类产品；

2）基于惯性剪切技术及精准化设计思想，建立了传动能量管理系统，在节能降耗方

面独具优势，在行业领域具有标杆作用；

3）高精度自动控制机械定尺装备，实现自动优化和精确定尺剪切，剪切精度高达0~ 5mm，处于世界领先水平。

该技术成果经行业鉴定总体达到“国际先进水平”，已开发出6大规格的系列化产品，形成了集工艺、装备、控制和产品服务为一体的核心技术，成果成功应用于宝钢、九钢、湘钢、鄂钢、营钢及江阴兴澄特钢等钢铁企业，取得了良好的经济效益及社会效益。2014年，中冶京诚在营钢成功投产的5m级切头剪、定尺剪为“世界最大级别的滚切剪机”，标志着中冶京诚滚切剪产品已处于世界前列水平。

该专利产品同国内外同类技术参数对比见表1。

该专利产品经现场剪切实测数据可得，剪切断面质量数据均优于同类进口设备数据，实测数据见表2。

4专利的技术优势

该专利的技术优势主要表现在：

1）闭合式机架窗口结构效果：实现了高刚度、低变形特性，达到了稳定剪切，大幅提高了剪切质量；

2）独立传动的过平衡式摆动辊道技术效果：减少钢板压弯变形，提高了剪切质量、有效降低因故障造成的停检修时间；

3）稀油润滑结构、油宫密封保护及自润滑材质应用效果：结构简单、环境清洁、润滑效果好，易损件寿命提高三倍，产品使用特性明显优于进口同类设备；

4）机械极限保护的剪刃间隙调整装置效果：安全可靠，可实现无隙调整，精度高、速度快，调整精度可高达±0.05mm，确保高精度剪切钢板；

5）定尺机齿侧隙自补偿技术及精准测距技术效果：通过采用扭转预紧方式，消除定尺机双侧行走齿侧间隙，自动补偿齿间磨损误差，定位精度高达±1mm，大幅提高成材率；

6）压板控制技术及特殊压脚工艺效果：采用压板分组控制技术，可有效压紧钢板，提高剪切质量，并达到节能效果；创新采用压脚底部特殊工艺技术解决了普遍存在压脚划伤钢板的难题；

7）传动箱独立式设计及其与面板特殊加工工艺效果：突破特大传动箱技术壁垒，掌握全套技术；创新采用特殊工装工艺，提高传动箱与面板超长距离的3孔同心度，大幅提高整机装配精度及使用寿命；

8）定尺剪机组新工艺布置及多功能区域效果：创新性提出采用“定尺剪机械式定尺机试样剪废料、试样”的远程运输和收集系统的最优组合方案，解决了传统工艺布置的效率低、检修难的难题。