專利名稱：一種滾切式橫切剪的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于金屬板材剪切機技術(shù)領域，具體涉及一種用于剪切金屬板材的滾切式橫切剪。
技術(shù)背景目前，國內(nèi)外用于金屬板材剪切的滾切式橫切剪有采用機械傳動的，即曲軸—— 連桿傳動和采用液壓傳動的，即通過推桿——連桿傳動，有雙軸雙偏心的及和單軸雙偏心的，它們都存在以下缺點①雙軸雙偏心及單軸雙偏心的滾切剪，其剪切機構(gòu)均屬于曲柄連桿機構(gòu)，從運動原理上分析，這種傳動形式不可能實踐純滾動剪切，有滾動誤差存在。②滾切的主傳動系統(tǒng)直接承受剪切力，而剪切力與板材厚度的平方成正比，將會導致主傳動的力能參數(shù)、電機功率、設備重量、以及設備投資隨著板厚的加大而急劇增加，當板厚增加到一定程度時，設備將無法實現(xiàn)滾切的要求，極大地限制了剪切機的生產(chǎn)能力。③由于上剪刃的滾切及上下剪刃的重疊量和開口度，都是由滾切機構(gòu)實現(xiàn)的，當剪切機的結(jié)構(gòu)參數(shù)按最大規(guī)格的鋼板設計確定時，剪切機就只能按固定的模式進行剪切，而不能根據(jù)不同規(guī)格的鋼板合理調(diào)整相關(guān)工藝參數(shù)，從而限制了剪切機效率的提高。④滾切剪均會產(chǎn)生特有的剪切力峰值，該峰值約為穩(wěn)定剪切力的1.6倍以上，對設備強度十分不利。⑤剪刃間隙調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)復雜，傳動積累誤差大，影響調(diào)整精度。⑥上刀盒采用彈簧油缸固定，油缸規(guī)格大，數(shù)量多，系統(tǒng)壓力高，容易產(chǎn)生上刀盒掉落事故。⑦全液壓滾切剪，雖然使剪切機機械部分得到簡化，但高壓力和大流量，使液壓系統(tǒng)龐大，剪切效率下降，而且電控系統(tǒng)很復雜。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種新結(jié)構(gòu)的滾切式橫切剪，可有效地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，它包括有封閉式機架、上剪刃升降機構(gòu)、弧面滑座式滾切機構(gòu)、輥輪-導槽式導向機構(gòu)、液壓缸平衡機構(gòu)、剪刃間隙調(diào)整機構(gòu)、上刀盒與上刀架固定連接機構(gòu)，其具體構(gòu)造特征是如圖1 圖7所示，左右機架1、18與上橫梁4和下刀架21 及前后面板27、27'相連接構(gòu)成一封閉式機架，所述的上剪刃升降機構(gòu)的特征是，上橫梁4 的下面制有燕尾槽與上斜楔2上面制有的燕尾槽相配合連接，上斜楔2的右端與滾珠絲杠9 連接，滾珠絲桿9與安裝在右架18上、且由安裝在右機架18上的傳動箱11帶動轉(zhuǎn)動的滾珠螺母10相配合，上斜楔2的下面制有燕尾槽與下斜楔3上面制有的燕尾槽相配合連接，下斜楔3左右兩端分別與左右機架1、18內(nèi)側(cè)安裝的滑道相配合并沿滑道作上下移動。依此再通過弧面滑座6及上刀架5可實現(xiàn)上剪刃的升降調(diào)整。對于上下斜楔2、3的傳動形式還可以有另一種構(gòu)造，如圖4、5所示，下斜楔3'的左右兩端是沒有支承的自由端，即不設有滑道支承，在上下斜楔2'、3'的結(jié)合部位的左右兩端處制有矩形的開口槽，在矩形開口槽的上下面上，即在上斜楔2'和下斜楔3'上分別安裝有上齒條33和下齒條38，在上下齒條之間安裝有可同時與上下兩齒條相嚙合的齒輪34，齒輪34活套在端部為方形體的心軸35上，心軸35通過方形體安裝在立板32上的立板槽31內(nèi)，并可沿立板槽側(cè)面上下移動，前后立板32、32'分別固定在上橫梁4上。所述的弧面滑座式滾切機構(gòu)，其特征是下斜楔3的下面為一光滑的平面與弧面滑座6的上平面相接觸，在弧面滑座6的上面中間部位上制有一長方形的槽形開口，在槽形開口內(nèi)安裝有一可作上下移動而不能轉(zhuǎn)動的滾珠螺母7，與滾珠螺母7相配合的滾珠絲杠8的兩端通過軸承支承在左右機架1、18上，其右端與安裝在右機架上的、可帶動其轉(zhuǎn)動的傳動箱12相聯(lián)接。弧面滑座6的下面為一圓弧形表面，與上刀架5 上面的圓弧形表面相接觸，該兩圓弧形表面的共同圓心與安裝在上刀架5下面的圓弧形上剪刃17為同一個圓心。所述的平衡液壓缸機構(gòu)是上刀架5的上部有四個鉸接點E、F、H、J 與安裝在上橫梁4上面的四個平衡液壓缸Gl、G2、G、G4的活塞桿下端相鉸接，四個平衡液壓缸為對稱布置。所述的輥輪-導槽式導向機構(gòu)，其特征是在上刀架5的右端安裝有導向輥輪15可在安裝于右機架18上的導槽支座13上的導向槽14內(nèi)滑移，導向槽14的形狀是根據(jù)上剪刃17作純滾動時帶動導向輥輪15的中心點運動的軌跡制造。所述的剪刃間隙調(diào)整機構(gòu)的構(gòu)造是如圖1、2所示，在上架5的前后面與安裝在左右機架上的前后面板27、27' 之間安裝有主動斜楔25、25'及被動斜楔沈、26'，現(xiàn)以左側(cè)為例進行描述，在主動斜楔25 的一端部安裝有滾珠螺母22，與滾珠螺母22相配合的滾珠絲杠23與安裝在左機架1上的傳動箱M聯(lián)接，(見圖1中局部剖視)。上刀盒17與上刀架5的連接構(gòu)造是如圖6所示， 在上刀架5的下部制有一傾斜的階梯形孔39與上刀盒16上的盲孔45為同一軸心線，在階梯形孔39內(nèi)安裝有缸體法蘭40固定的液壓缸41，在活塞桿42的端部安裝有推柱44，推柱 44的端部的上面制成斜面47與安裝在盲孔45內(nèi)的滾子46相抵觸。圖7所示為在上刀架 5的左下角處(剪切初始部位)安裝有一平直剪刃48與圓狐形上剪刃17相對接。本實用新型優(yōu)點及積極效果是(1)采用弧面滑座式滾切機構(gòu)和輥輪-導槽式導向裝置，能實現(xiàn)純滾動剪切。(2)在滾切過程中，移動弧面滑座克服的阻力，僅僅是剪切力作用于滑座上下接觸面而產(chǎn)生的摩擦力，摩擦力比剪切力要小數(shù)十乃至數(shù)百倍以上。加之采用滾珠螺旋傳動，使傳動力又縮小很多，可明顯降低設備成本和能耗，并為滾切剪向大型化發(fā)展和中小型推廣提供有利條件。(3)采用兩個獨立的機構(gòu)，分別實現(xiàn)滾動剪切和升降運動，因此可以根據(jù)不同規(guī)格的鋼板(如厚度和寬度等)合理調(diào)整滾切行程、剪刃的開口度和重疊量等，可充分提高剪切效率。(4)采用兩段式上剪刃，使開始剪切階段上的剪切傾角(或當量剪切傾角)始終不小于穩(wěn)定滾切時的當量剪切傾角，故可消除剪切力峰值。(5)弧面滑座式滾切機構(gòu)，使?jié)L切機構(gòu)明顯簡化，大大減輕了設計工作量，并極易實現(xiàn)精確設計。(6)采用前后兩組水平斜楔式的間隙調(diào)整機構(gòu)，使結(jié)構(gòu)得以簡化，且提高調(diào)整精度。(7)采用液壓平衡裝置，可始終消除剪切力作用方向上各零件之間的間隙，避免剪切時產(chǎn)生沖擊。(8)采用液壓推柱式機構(gòu)固定上刀盒，結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)量少、工作可靠。完全克服了彈簧油缸固定存在的諸多問題。


[oo14] 圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡圖(即圖2中B—B剖視圖)[oo15] 圖2為圖l的A—A剖面圖[oo16] 圖3為圖l的K向視圖[oo17] 圖4為上剪刃升降機構(gòu)的另一方案結(jié)構(gòu)圖[oo18] 圖5左半為圖4中M向視圖，右半為4中C一一C部視圖[oo19] 圖6為上刀盒固定連接結(jié)構(gòu)圖[0020] 圖7為兩段式剪刃結(jié)構(gòu)圖。[0021] 圖中[0022] 卜左機架212’ 一上斜楔313’一下斜楔[0023] 4一上橫梁5一上刀架6一弧面滑座[0024] 7一滾珠螺母8一滾珠絲杠9一滾珠絲杠[0025] lo一滾珠螺母11一傳動箱12一傳動箱[0026] 13一導槽支座14一導向槽15一輥輪[0027] 16一上刀盒17一上剪刃18一右機架[0028] 19119’一斜鍵20120’一定位鍵2卜下刀架[0029] 22一滾珠螺母23一滾珠絲杠24124’ 一傳動箱[0030] 25125’一主動斜楔26126’一被動斜楔 27127’ 一面板梁[0031] 28128’ 一定位鍵29一下剪刃30一立刀盒[0032] 3卜立板槽32132’一立板33133’一上齒條[0033] 34134’一齒輪35一心軸36一檔蓋[0034] 37一軸承38138’ 一下齒條39一階梯形孔[0035] 40一缸體法蘭4卜液壓缸42一活塞桿[0036] 43一導向鍵44一推柱45一盲孔[0037] 46一滾子47一斜平面48一千直剪刃[00383 Gl1G21G31G4一液壓缸E1F1H1丁一鉸接點具體實施方式
[0039] (1)上剪刃作純滾動剪切如圖l所示，傳動箱12帶動滾珠絲杠8轉(zhuǎn)動時，通過滾珠螺母7帶動弧面滑座6向左或向右移動，弧面滑座6又通過與上刀架5的弧面接觸迫使上刀架5連同上剪刃17在輥輪15和導向槽14的約束下作純滾動剪切。[0040] (2)上剪刃的升降調(diào)整如圖l所示，傳動箱11帶動滾珠螺母lo轉(zhuǎn)動時，與之相配合的滾珠絲杠9帶動上斜楔2作水平移動，通過兩斜楔接觸斜面以及平衡液壓缸的作用，迫使下斜楔3連同弧面滑座61上刀架5及其上剪刃17作向上或向下移動，實現(xiàn)上下剪刃重疊量和開口度的調(diào)整。[0041] 另一種調(diào)整方案如圖415所示，傳動箱11通過滾珠螺母lo和滾珠絲杠9，帶動上斜楔2’連同上齒條33133’作水平移動時，上齒條33133’帶動齒輪34134’轉(zhuǎn)動，再帶動下齒條38138’連同下斜楔3’向相反的方向等速平移，同時通過兩斜楔接觸斜面以及平衡液壓缸的作用，迫使下斜楔3'連同弧面滑座6、上刀架5及上剪刃17快速升降，實現(xiàn)剪刃重疊量和開口度的調(diào)整，其效率提高一倍。(3)剪刃間隙的調(diào)整以圖1所示的上刀架5左側(cè)調(diào)整裝置為例進行說明，傳動箱 24帶動滾珠絲杠23轉(zhuǎn)動時，通過滾珠螺母22帶動主動斜楔25作水平移動，借助兩斜楔接觸斜面的作用，推動被動斜楔26和上刀架5前后移動。右側(cè)調(diào)整裝置亦同時進行，但傳動方向與之相反，共同實現(xiàn)間隙的調(diào)整。(4)上刀盒的固定如圖6所示，啟動液壓缸41，活塞桿42推動推柱44沿導向鍵 43向前移動，通過推柱44前端的斜平面47頂壓滾子46，對上刀盒16形成頃斜向上的作用力，加之上刀盒16的頂部和上刀架5又為斜平面接觸，故上刀盒16得到固定。(5)剪切力峰值的消除如圖7所示，在上刀架5剪切的初始部位處(即上刀盒16 的左端)，安裝一平直剪刃48，與圓弧形上剪刃17相對接，剪切時可消除剪切力峰值。
權(quán)利要求1.一種滾切式橫切剪，包括有由左右機架與上橫梁和下刀架相連接構(gòu)成的封閉式機架、上剪刃升降機構(gòu)、弧面滑座式滾切機構(gòu)、輥輪-導槽式導向機構(gòu)、液壓缸平衡機構(gòu)，剪刃間隙調(diào)整機構(gòu)、上刀盒與上刀架固定連接機構(gòu)，其構(gòu)造特征在于所述的上剪刃升降機構(gòu)是在上橫梁的下面制有燕尾槽與上斜楔( 上面制有的燕尾槽相配合連接，上斜楔(2) 的右端與滾珠絲杠(9)連接，滾珠絲杠(9)與安裝在右機架(18)上、且與由安裝在右機架 (18)上的傳動箱(11)帶動轉(zhuǎn)動的滾珠螺母(10)相配合，上斜楔O)的下面制有燕尾槽與下斜楔C3)上面的燕尾槽相配合連接，下斜楔C3)左右兩端分別與左右機架(1，18)內(nèi)側(cè)安裝的滑道相配合并可沿滑道作向上或向下移動。
2.如權(quán)利要求1所述的滾切式橫切剪，其特征在于所述的上剪刃升降機構(gòu)的另一種構(gòu)造是下斜楔C3)的左右兩端是沒有支承的自由端，即在左右機架(1、18)內(nèi)側(cè)不設置滑道支承，而是在上下斜楔O'、3')的在結(jié)合部位的左右兩端處制有矩形的開口槽，在矩形開口槽的上、下面上，即在上斜楔O')和下斜楔(3')上分別安裝有上齒條(3 和下齒條 (38)，在上下齒條之間安裝有可同時與上下兩齒條相嚙合的齒輪(34)，齒輪(34)活套在端部為方形體的心軸(3 上，心軸(3 通過方形體安裝在立板(3 上的主板槽(31)內(nèi)，可沿立板槽側(cè)面上下移動，前后立板(32、32')分別固定在上橫梁(4)上。
3.如權(quán)利要求1所述的滾切式橫切剪，其特征在于所述的弧面滑座式滾切機構(gòu)是下斜楔(3)的下面為一光滑的平面與弧面滑座(6)的上平面相接觸，在弧面滑座(6)的上面中間部位上制有一長方形的槽形開口，在槽形開口內(nèi)安裝有一可作上下移動而不能轉(zhuǎn)動的滾珠螺母(7)，與滾珠螺母(7)相配合的滾珠絲杠(8)的兩端通過軸承支承在左右機架(1、 18)上，其右端與安裝在右機架上的、可帶動其轉(zhuǎn)動的傳動箱(1 相聯(lián)接，弧面滑座(6)的下面為一圓弧形表面與上刀架( 上面的圓弧形表面相接觸，該兩圓弧形表面的共同圓心與安裝在上刀架(5)下面的圓弧形上剪刃(17)為同一個圓心。
4.如權(quán)利要求1所述的滾切式橫切剪，其特征在于所述的輥輪-導槽式導向機構(gòu)是在上刀架(5)的右端安裝有導向輥輪(15)可在安裝于在機架(18)上的導向支座(13)上的導向槽(14)內(nèi)滑移，導向槽(14)的形狀是根據(jù)上剪刃(17)作純滾動時導向輥輪(15)的中心點運動軌跡制造的。
5.如權(quán)利要求1所述的滾切式橫切剪，其特征在于所述的剪刃間隙調(diào)整機構(gòu)是在上刀架(5)的前后與安裝在左右機架(1、18)上的前后面板iXJ、2V )之間安裝有主動斜楔 (25,25')及被動斜楔06J6')，以左側(cè)為例在主動斜楔0 的右端部安裝有滾珠螺母 (22)，與其相配合的滾珠絲杠與安裝在左機架上的傳動箱04)聯(lián)接。
6.如權(quán)利要求1所述的滾切式橫切剪，其特征在于所述的上刀盒與上刀架的連接機構(gòu)是在上刀架(5)的下部制有一傾斜的階梯形孔(39)與上刀盒(16)上的盲孔(39)為同一軸線，在階梯形孔內(nèi)安裝一有缸體法蘭GO)固定的液壓缸(41)，活塞桿02)的端部安裝推柱(44)，推柱04)的端部的上面制成斜面(47)，與安裝在盲孔0 內(nèi)的滾子G6)相抵觸。
7.如權(quán)利要求1所述的滾切式橫切剪，其特征在于所述的上剪刃構(gòu)造是在上刀架(5) 剪切初始部位處安裝有一平直剪刃G8)與圓弧形上剪刃(17)相對接。
專利摘要一種滾切式橫切剪，屬于金屬板材剪切機技術(shù)泛域，包括有左右機架與上橫梁和下刀架構(gòu)成的封閉式架、上剪刃升降機構(gòu)、弧面滑座式滾切機構(gòu)、輥輪-導槽式導向機構(gòu)、液壓缸平衡機構(gòu).剪刃間隙調(diào)整機構(gòu)及上刀盒與上刀架連接機構(gòu)，其特征是通過安裝在上橫梁下面的上下斜楔移動及平衡液壓缸作用實現(xiàn)上剪刃升降，通過安裝在下斜楔下面的弧面滑座橫向移動及輥輪-導槽機構(gòu)的約束實現(xiàn)上剪刃作純滾動剪切，通過安裝在上刀架前后的斜楔移動，實現(xiàn)剪刃間隙的調(diào)整。本實用新型的優(yōu)點是采用了滾珠螺旋機構(gòu)帶動斜楔移動，使設備承載能力大大提高。采用弧面滑座式機構(gòu)及輥輪-導槽式導向機構(gòu)，可實現(xiàn)純滾動剪切。
文檔編號B23D33/00GK201940676SQ20102062109
公開日2011年8月24日 申請日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者張坤, 張恒昌 申請人:張恒昌