近日，由中冶京诚工程技术有限公司、北京京诚瑞信长材工程技术有限公司共同完成的《双速比强力启停式飞剪的研发与应用》项目获得2019年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖一等奖。

难度提升 发展受限

    飞剪是重要的轧钢设备之一，用来对轧件进行切头、切尾、事故碎段和倍尺剪切。我国棒线材生产模式正向多品种、小批量转变，对飞剪提出了新要求：剪切力更大(剪切力:3.3MN)，剪切速度范围更宽(高低速比例:3~7倍)，剪切模式为纯曲柄模式。

    基于此种工艺条件，国外采用“一大一小”两台单速比曲柄飞剪来满足剪切力大、剪切速度范围宽的工艺需求，该方案使轧线加长、投资和设备维护成本高，也不利于空间受限的改造项目。相比之下，国内相关工艺略显逊色。

打破传统 国际领先

    本研发项目打破传统，开发了一种双速比强力启停式飞剪，用一台双速比飞剪可替代传统的两台单速比飞剪，使轧线缩短，降低了投资，该成果经中国金属学会鉴定达国际领先水平，主要创新成果如下：

    （1）基于棒线材多品种、多规格产品柔性生产模式的需求和趋势，提出了双速比飞剪传动的理论，开发出双速比启停式双支撑飞剪，最大剪切力达3.3MN，最大剪切规格为Φ170mm，剪切速度范围为0.40~2.95m/s，技术指标达到国际领先水平，填补了国际空白。

    （2）针对变速机构传动环节多，抗剪切冲击差、飞剪使用寿命短的技术难题，开发了“间隙控制技术”和“0侧隙”变速传动系统，使变速机构和飞剪本体传动系统有机结合，提高了飞剪的抗冲击能力，使用寿命延长约5%。

    （3）基于双速比传动理论，开发了高刚度双支撑、连杆比优化的剪机本体结构，耐高温无密封的剪刃锁紧机构和“柔性”的具有调整对中功能的换剪刃装置，使金属收得率提高约0.1%，剪机作业率提高约2%。

    （4）自主开发了高精度、抗干扰电控系统，提高了飞剪控制系统的测长、定位、剪切精度及系统稳定性。主要包括：自主研发了高速工艺控制器的实时多任务系统，最快控制周期可达1ms，剪刃定位猜度±0.1deg，倍尺剪切精度绝对值<5*轧件线速度mm。开发了一种抗电磁干扰的光电隔离脉冲分路装置，提高了剪刃位置检测的准确性及可靠性。研制了一种倍尺飞剪的脉冲当量测量方法及装置，实现了高精度的倍尺分段剪切功能，提高了定尺率及成材率约0.1%。

引领方向 前景良好

    在研制过程中，项目共申请了8项核心专利，其中已授权6项。研发成功后，于2015年首次用于大治特殊钢棒材生产线，仅一年时间就为用户增加了44.5万吨钢产量，增加节支总额达850万元，创造了显著的经济效益。后期又推广到山东莱钢、山东巨能等近10家钢厂，为公司带来约1.49亿元人民币的销售额，推广应用前景非常好。

    本研发项目的成功应用，填补了双速比传动在飞剪领域的国际空白，并引领了飞剪由传统的单速比传动向多速比传动的发展方向。