專(zhuān)利名稱(chēng):立式曲柄飛剪的制作方法
本發(fā)明涉及一種軋鋼廠剪切熱軋小型型鋼的剪切裝置，特別是剪切直徑在10～20毫米的小型圓鋼的裝置。
目前使用的剪切熱軋鋼材的剪切裝置，有園盤(pán)式，滾筒式，曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式，曲柄偏心式，曲柄搖桿式等型式。為保證剪切斷面平齊，往往采用剪刃作平移運(yùn)動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)做飛剪的剪切機(jī)構(gòu)。曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式，曲柄偏心式，曲柄搖桿式都是這種結(jié)構(gòu)原理。這些機(jī)型多在國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備中使用，國(guó)內(nèi)還沒(méi)見(jiàn)生產(chǎn)。這種類(lèi)型的飛剪，工作質(zhì)量高，剪切斷面平齊，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量較多，動(dòng)力特性不好，運(yùn)動(dòng)速度不能太快，一般都在3米／秒左右。因此，這種類(lèi)型的飛剪，大都用在剪切軋制速度較低的鋼坯或鋼板上。剪切工作速度高的園盤(pán)式飛剪，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，適用軋制小型型鋼的場(chǎng)合，但只能用于精軋前的切頭，其剪切斷面是傾斜的，不適于作成品飛剪用。在小型軋鋼廠使用最普遍的成品飛剪是滾筒式飛剪，這種飛剪的主要工作部件是兩個(gè)滾筒，在兩個(gè)滾筒的園周上各裝有一個(gè)剪刃，滾筒每轉(zhuǎn)一周，剪刃相遇一次。鋼材的喂入是依靠擺槽，擺槽把需剪斷的鋼材定時(shí)的橫向擺入剪刃的運(yùn)動(dòng)軌跡內(nèi)，完成剪切。這種飛剪由于剪刃是做園周運(yùn)動(dòng)，剪切速度高，但剪切后的鋼材，切斷面不平齊，形狀如同在鋼材的斷面直徑處隆起一個(gè)刀刃。由于擺槽在喂入鋼材時(shí)，擺動(dòng)速度高，造成鋼材切斷處的S形彎曲。這些都不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)剪切質(zhì)量的要求，給許多企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。擺槽安裝暴露在外面，高溫下鋼材氧化鐵皮很多，掉在設(shè)備上阻塞了擺槽的滑道，造成擺槽失控，剪切失靈，經(jīng)常出現(xiàn)漏剪、連剪或剪不斷的現(xiàn)象。剪刃使用磨損快，造成剪切間隙大，無(wú)法調(diào)整，只得更換剪刃，每班次更換2～3次，浪費(fèi)了剪刃，浪費(fèi)了工時(shí)。雙滾筒飛剪易損件多，另部件暴露在外面，無(wú)法很好潤(rùn)滑，工作環(huán)境惡劣，因而整臺(tái)設(shè)備磨損快，間隙大，造成震動(dòng)大，噪聲大。
鑒于這些情況，本發(fā)明的目的是提供一種前面已經(jīng)提到過(guò)的剪切裝置，使其剪刃在剪切區(qū)內(nèi)作相對(duì)平行運(yùn)動(dòng)，剪刃能近似垂直于被剪切鋼材的軸線進(jìn)行剪切，使剪切斷面平齊，鋼材剪斷處不彎曲，適應(yīng)于小型軋鋼廠的型材生產(chǎn)，剪切速度高，裝置的震動(dòng)小，使其生產(chǎn)效率高，維修方便，使用可靠。
本發(fā)明完成這些任務(wù)是通過(guò)下面這些機(jī)構(gòu)來(lái)解決的立軸式曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，光電控制裝置，以無(wú)級(jí)調(diào)速裝置為輸入端的傳動(dòng)部份，變速及凸輪機(jī)構(gòu)，組合式搖桿剪刃間隙調(diào)整裝置，起落式引鋼槽機(jī)構(gòu)。
該發(fā)明的剪切部份是立軸式曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。在箱體內(nèi)裝有兩支立軸，在立軸的下部裝有傳動(dòng)部份的園柱斜齒輪，露在箱體外面的上部裝有兩個(gè)偏心輪，偏心輪的偏心上裝有連桿，連桿連著搖桿，在連桿的旋轉(zhuǎn)端裝有剪刃。這樣一套立軸式四連桿機(jī)構(gòu)，使剪刃的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢園形，兩剪刃在剪切區(qū)內(nèi)作相對(duì)平行運(yùn)動(dòng)。為使立軸式曲柄搖桿剪切機(jī)構(gòu)的剪切速度與軋機(jī)軋輥線速度相匹配，在動(dòng)力傳入飛剪的傳動(dòng)部份時(shí)，在輸入端裝有一套無(wú)級(jí)變速裝置。以靈活的改變整臺(tái)剪切設(shè)備的工作速度。
為使剪切部份的剪刃的剪切間隙調(diào)整靈活方便，將曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿設(shè)計(jì)成組合式，可使其長(zhǎng)度大小調(diào)整變化，致使連桿旋轉(zhuǎn)端的剪刃剪切間隙的大小發(fā)生變化。
當(dāng)熱軋成型的鋼材，由軋機(jī)輸出，經(jīng)引鋼槽機(jī)構(gòu)傳送到剪切裝置，立式曲柄飛剪(以下簡(jiǎn)稱(chēng)飛剪)，此時(shí)飛剪已經(jīng)在勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。鋼材首先經(jīng)過(guò)光電控制裝置，此時(shí)鋼材溫度大約為900℃，發(fā)紅的鋼材激發(fā)光電管發(fā)出信號(hào)，傳導(dǎo)給延時(shí)繼電器，按照軋輥的線速度與所需剪斷鋼材的長(zhǎng)度確定動(dòng)作時(shí)間，通過(guò)離合器啟動(dòng)變速及凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以凸輪的凸起部份抬高引鋼槽，將在槽內(nèi)勻速向前運(yùn)行的鋼材送到剪刃運(yùn)動(dòng)軌跡內(nèi)剪切斷。凸輪的凸起部份轉(zhuǎn)過(guò)最高點(diǎn)，引鋼槽也隨著下降，直至回復(fù)原位，鋼材在引鋼槽內(nèi)通過(guò)剪刃的下方勻速運(yùn)行，等待下次延時(shí)繼電器的動(dòng)作信號(hào)。這就完成了一次剪切。
飛剪各部的傳動(dòng)比按工作需要確定為一個(gè)定值。為保證工作質(zhì)量，一定要使飛剪剪刃在鋼材運(yùn)動(dòng)方向的線速度略高于鋼材軋機(jī)軋輥線速度的3％。軋輥在工作中磨損，直徑變小，線速度降低，為使飛剪速度也跟著變化，各部份的傳動(dòng)比不變，最簡(jiǎn)便的方法是在動(dòng)力輸入飛剪的傳動(dòng)部份時(shí)，在輸入端加裝了一個(gè)無(wú)級(jí)調(diào)速裝置。這個(gè)無(wú)級(jí)調(diào)速裝置可以是組合式三角帶輪，也可使用錐形摩擦輪式，或是直接裝上直流無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)。以保證在不改變傳動(dòng)比的前提下調(diào)整整臺(tái)飛剪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度與軋輥線速度相匹配。
飛剪的主要工作部件剪刃，裝在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的連桿旋轉(zhuǎn)端，剪刃的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢園形，在剪切區(qū)內(nèi)，剪刃相對(duì)被剪切鋼材的軸線做相互近似垂直的運(yùn)動(dòng)。以達(dá)剪切斷面平齊。四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)慣性力較大，為減小震動(dòng)，將四連桿機(jī)構(gòu)水平布置，支持旋轉(zhuǎn)曲柄的兩支軸為兩支立式軸。旋轉(zhuǎn)曲柄采用大的偏心輪型式，立軸下部的傳動(dòng)齒輪為大園柱斜齒輪，以平衡和蓄存慣性，達(dá)到工作連續(xù)平穩(wěn)。
剪刃使用一段時(shí)間后磨損，或是更換新剪刃，剪切間隙變化需調(diào)整。本裝置的擺動(dòng)搖桿為組合式。把搖桿分為兩段，可以用螺紋聯(lián)接組合在一起，也可用套管加肖軸聯(lián)接組合在一起。當(dāng)搖桿長(zhǎng)度調(diào)整變化后，導(dǎo)致連桿上安裝的剪刃的剪切間隙發(fā)生變化，達(dá)到調(diào)整剪切間隙的作用。
至此本發(fā)明做到了飛剪高速剪切，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)震動(dòng)，使用可靠，維修調(diào)整方便，剪切鋼材斷面平齊，剪斷處不彎曲，工作質(zhì)量達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

圖1、立式曲柄飛剪主視縱剖面圖。
圖2、立式曲柄飛剪俯視圖。(圖1的俯視圖)。
圖3、立式曲柄飛剪側(cè)視圖(圖1的側(cè)視圖)。
圖4、立式曲柄飛剪變速及凸輪機(jī)構(gòu)與起落式引鋼槽部份的關(guān)系位置圖。
圖5、立式曲柄飛剪擺動(dòng)搖桿結(jié)構(gòu)圖。
圖面說(shuō)明箱蓋(1)、立軸(2)、偏心輪(3)、小軸(4)、軸承(5)、立軸(6)、輸入軸(7)、三角帶輪(8)、(9)、小傘齒輪(10)、大傘齒輪(11)、園柱斜齒輪(12)、(13)、箱體(14)、園柱直齒輪(15)、小園柱直齒輪(16)、齒輪油泵(17)、小傘齒輪(18)、蝸桿軸(19)、蝸桿(20)、剪刃(21)、連桿(22)、搖桿(23)、聯(lián)接螺母(24)、搖桿(25)、引鋼槽(26)、托輪架(27)、托輪(28)、凸輪盤(pán)(29)、凸輪套(30)、電磁鐵(31)、拉桿(32)、拉桿彈簧(33)、凸頭(34)，主動(dòng)離合器(35)、主動(dòng)離合器軸(36)、蝸輪(37)、起升傳動(dòng)箱體(38)、被動(dòng)離合器(39)、彈簧(40)、被動(dòng)離合器軸(41)、搖桿支架(42)、軸承座(43)、支軸(44)、連接軸(45)、支撐輪(46)、走軌(47)。
下面介紹的是本發(fā)明的最佳實(shí)施例由圖示，一個(gè)長(zhǎng)方形帶箱蓋(1)的箱體(14)，在箱體(14)的縱向中心線上裝有立軸(2)和(6)，兩立軸上下兩端裝有止推錐軸承，立軸(2)在箱內(nèi)部份上裝有一個(gè)大園柱斜齒輪(13)，在箱外箱蓋(1)上面的軸頭上裝有起旋轉(zhuǎn)曲柄作用的偏心輪(3)。在立軸(6)的箱內(nèi)部份上，同斜齒輪(13)嚙合的位置上裝有同斜齒輪(13)大小和齒數(shù)相同的斜齒輪(12)，斜齒輪(12)的上面裝有一個(gè)大傘齒輪(11)，在大傘齒輪(11)上，有大小相同的兩個(gè)小傘齒輪與其嚙合。其一在箱體(14)的縱向上，小傘齒輪(10)裝在輸入軸(7)上，輸入軸(7)上裝有園柱直齒輪(15)，與其嚙合的園柱直齒輪(16)帶動(dòng)油泵(17)，泵油潤(rùn)滑各運(yùn)動(dòng)部件。輸入軸(7)在箱外的一端，裝有無(wú)級(jí)調(diào)速三角皮帶輪(8)和(9)。這里也可裝錐形的摩擦輪，也可直接聯(lián)接直流調(diào)速電機(jī)。采用三角皮帶輪的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其二在箱體的橫向上，小傘齒輪(18)裝在傳至箱外的蝸桿軸(19)上。立軸(6)伸出箱外在箱蓋(1)上面，也是裝有一個(gè)起旋轉(zhuǎn)曲柄作用的偏心輪，同偏心輪(3)大小結(jié)構(gòu)相同。在箱體(14)內(nèi)部裝有潤(rùn)滑油。兩個(gè)偏心輪(3)，分別用小軸(4)，軸承(5)與連桿(22)絞接，兩連桿(22)的旋轉(zhuǎn)這一端，兩外圓在對(duì)稱(chēng)中心切點(diǎn)處分別裝有剪刃(21)。兩連桿(22)分別通過(guò)連接軸(45)與兩搖桿(25)絞接。在兩連接軸(45)下方固定有支撐輪(46)，分別在兩支撐輪走軌(47)內(nèi)往復(fù)滾動(dòng)。搖桿(25)與搖桿(23)由聯(lián)接螺母(24)聯(lián)接在一起，由螺母(24)調(diào)節(jié)搖桿(25)與(23)的聯(lián)接長(zhǎng)度。以達(dá)調(diào)整剪刃的剪切間隙。此處也可以套筒加肖軸的聯(lián)接方式代替螺母(24)。采用螺紋聯(lián)接可無(wú)級(jí)的調(diào)整。搖桿(23)的另一端由支軸(44)通過(guò)軸承座(43)固定在搖桿支架(42)上。
箱體橫向上與大傘齒輪嚙合的小傘齒輪(18)通過(guò)蝸桿軸(19)傳至蝸桿(20)，帶動(dòng)蝸輪(37)和裝蝸輪的主動(dòng)離合器軸(36)及其上的主動(dòng)離合器(35)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)離合器(39)由電磁鐵(31)控制。電磁鐵(31)的電磁鐵拉桿(32)卡在被動(dòng)離合器(39)的卡槽內(nèi)。當(dāng)光電管輸送的信號(hào)由繼電器規(guī)定的時(shí)間產(chǎn)生電流，傳至電磁鐵(31)，電磁鐵產(chǎn)生磁力，將電磁鐵拉桿(32)拉出被動(dòng)離合器(39)的卡槽，被動(dòng)離合器(39)靠彈簧(40)頂向主動(dòng)離合器(35)，同其聯(lián)成一體。此時(shí)被動(dòng)離合器(39)，被動(dòng)離合器軸(41)及裝在此軸上的凸輪套(30)同速轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪盤(pán)(29)用螺釘聯(lián)接在凸輪套(30)上。當(dāng)凸輪盤(pán)(29)的凸輪凸頭(34)轉(zhuǎn)至正上方時(shí)，凸頭(34)頂起托輪(28)，帶動(dòng)托輪架(27)同時(shí)上升，引鋼槽(26)用螺栓和托輪架(27)聯(lián)在一起。此時(shí)完成了升高引鋼槽(26)，將槽內(nèi)鋼材送至剪刃(21)的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡上剪切。剪切完畢，凸輪凸頭轉(zhuǎn)過(guò)最高點(diǎn)，繼電器電流中斷，電磁鐵(31)失去磁性，電磁鐵拉桿(32)靠拉桿彈簧(33)壓回被動(dòng)離合器(39)的卡槽，卡槽有斜度，在轉(zhuǎn)動(dòng)中靠斜面使被動(dòng)離合器(39)與主動(dòng)離合器(35)分離。凸輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次剪切。整個(gè)變速及凸輪機(jī)構(gòu)，由蝸桿和蝸輪嚙合開(kāi)始，至凸輪這些另件都封蔽裝在起升傳動(dòng)箱體(38)內(nèi)，箱內(nèi)裝有潤(rùn)滑油。
權(quán)利要求
1.一個(gè)由剪切部份，引鋼槽部份，傳動(dòng)部份組成的熱軋鋼材剪斷裝置立式曲柄飛剪。其特征在于剪切部份是一種立軸式曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)由兩立軸(2)、(6)，裝在立軸上端的兩偏心輪(3)，裝在偏心輪(3)的偏心上的連桿(22)，裝在連桿旋轉(zhuǎn)端上的剪刃(21)，及與連桿(22)搖擺端鉸接的組合式搖桿(23)、(24)、(25)所組成，并且傳動(dòng)部份的輸入端是一種無(wú)級(jí)變速裝置(8)、(9)。
專(zhuān)利摘要
本實(shí)用新型是一種適合小型軋鋼廠使用的熱軋小型型鋼的剪切裝置，特別是剪斷直徑10～20毫米的小型圓鋼的剪切裝置。該裝置的剪切部分采用立式曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是剪切鋼材斷面平齊，剪斷處不彎曲；高速作業(yè)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)震動(dòng)。
文檔編號(hào)B23D21/00GK87201335SQ87201335
公開(kāi)日1987年11月25日 申請(qǐng)日期1987年1月21日
發(fā)明者曹守文, 劉永賢 申請(qǐng)人:煙臺(tái)鋼廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan