專利名稱: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，有園盤式，滾筒式，曲柄回轉杠桿式，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動的四連桿機構做飛剪的剪切機構。曲柄回轉杠桿式，曲柄偏心式，曲柄搖桿式都是這種結構原理。這些機型多在國外引進的設備中使用，國內(nèi)還沒見生產(chǎn)。這種類型的飛剪，工作質(zhì)量高，剪切斷面平齊，但是結構比較復雜，運動質(zhì)量較多，動力特性不好，運動速度不能太快，一般都在3米／秒左右。因此，這種類型的飛剪，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式飛剪，雖然結構簡單，工作可靠，適用軋制小型型鋼的場合，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滾筒，在兩個滾筒的園周上各裝有一個剪刃，滾筒每轉一周，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的橫向擺入剪刃的運動軌跡內(nèi)，完成剪切。這種飛剪由于剪刃是做園周運動，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刀刃。由于擺槽在喂入鋼材時，擺動速度高，造成鋼材切斷處的S形彎曲。這些都不符合國家標準對剪切質(zhì)量的要求，給許多企業(yè)造成很大的經(jīng)濟損失。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，無法調(diào)整，只得更換剪刃，每班次更換2～3次，浪費了剪刃，浪費了工時。雙滾筒飛剪易損件多，另部件暴露在外面，無法很好潤滑，工作環(huán)境惡劣，因而整臺設備磨損快，間隙大，造成震動大，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)提到過的剪切裝置，使其剪刃在剪切區(qū)內(nèi)作相對平行運動，剪刃能近似垂直于被剪切鋼材的軸線進行剪切，使剪切斷面平齊，鋼材剪斷處不彎曲，適應于小型軋鋼廠的型材生產(chǎn)，剪切速度高，裝置的震動小，使其生產(chǎn)效率高，維修方便，使用可靠。
本發(fā)明完成這些任務是通過下面這些機構來解決的立軸式曲柄搖桿機構，光電控制裝置，以無級調(diào)速裝置為輸入端的傳動部份，變速及凸輪機構，組合式搖桿剪刃間隙調(diào)整裝置，起落式引鋼槽機構。
該發(fā)明的剪切部份是立軸式曲柄搖桿機構。在箱體內(nèi)裝有兩支立軸，在立軸的下部裝有傳動部份的園柱斜齒輪，露在箱體外面的上部裝有兩個偏心輪，偏心輪的偏心上裝有連桿，連桿連著搖桿，在連桿的旋轉端裝有剪刃。這樣一套立軸式四連桿機構，使剪刃的運動軌跡為橢園形，兩剪刃在剪切區(qū)內(nèi)作相對平行運動。為使立軸式曲柄搖桿剪切機構的剪切速度與軋機軋輥線速度相匹配，在動力傳入飛剪的傳動部份時，在輸入端裝有一套無級變速裝置。以靈活的改變整臺剪切設備的工作速度。
為使剪切部份的剪刃的剪切間隙調(diào)整靈活方便，將曲柄搖桿機構的搖桿設計成組合式，可使其長度大小調(diào)整變化，致使連桿旋轉端的剪刃剪切間隙的大小發(fā)生變化。
當熱軋成型的鋼材，由軋機輸出，經(jīng)引鋼槽機構傳送到剪切裝置，立式曲柄飛剪(以下簡稱飛剪)，此時飛剪已經(jīng)在勻速運轉。鋼材首先經(jīng)過光電控制裝置，此時鋼材溫度大約為900℃，發(fā)紅的鋼材激發(fā)光電管發(fā)出信號，傳導給延時繼電器，按照軋輥的線速度與所需剪斷鋼材的長度確定動作時間，通過離合器啟動變速及凸輪機構的凸輪轉動，以凸輪的凸起部份抬高引鋼槽，將在槽內(nèi)勻速向前運行的鋼材送到剪刃運動軌跡內(nèi)剪切斷。凸輪的凸起部份轉過最高點，引鋼槽也隨著下降，直至回復原位，鋼材在引鋼槽內(nèi)通過剪刃的下方勻速運行，等待下次延時繼電器的動作信號。這就完成了一次剪切。
飛剪各部的傳動比按工作需要確定為一個定值。為保證工作質(zhì)量，一定要使飛剪剪刃在鋼材運動方向的線速度略高于鋼材軋機軋輥線速度的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，各部份的傳動比不變，最簡便的方法是在動力輸入飛剪的傳動部份時，在輸入端加裝了一個無級調(diào)速裝置。這個無級調(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級調(diào)速電機。以保證在不改變傳動比的前提下調(diào)整整臺飛剪的運轉速度與軋輥線速度相匹配。
飛剪的主要工作部件剪刃，裝在曲柄搖桿機構的連桿旋轉端，剪刃的運動軌跡為橢園形，在剪切區(qū)內(nèi)，剪刃相對被剪切鋼材的軸線做相互近似垂直的運動。以達剪切斷面平齊。四連桿機構運動慣性力較大，為減小震動，將四連桿機構水平布置，支持旋轉曲柄的兩支軸為兩支立式軸。旋轉曲柄采用大的偏心輪型式，立軸下部的傳動齒輪為大園柱斜齒輪，以平衡和蓄存慣性，達到工作連續(xù)平穩(wěn)。
剪刃使用一段時間后磨損，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。當搖桿長度調(diào)整變化后，導致連桿上安裝的剪刃的剪切間隙發(fā)生變化，達到調(diào)整剪切間隙的作用。
至此本發(fā)明做到了飛剪高速剪切，運轉平穩(wěn)，無震動，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)量達到了國家標準。

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、立式曲柄飛剪側視圖(圖1的側視圖)。
圖4、立式曲柄飛剪變速及凸輪機構與起落式引鋼槽部份的關系位置圖。
圖5、立式曲柄飛剪擺動搖桿結構圖。
圖面說明箱蓋(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(29)、凸輪套(30)、電磁鐵(31)、拉桿(32)、拉桿彈簧(33)、凸頭(34)，主動離合器(35)、主動離合器軸(36)、蝸輪(37)、起升傳動箱體(38)、被動離合器(39)、彈簧(40)、被動離合器軸(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)明的最佳實施例由圖示，一個長方形帶箱蓋(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)部份上裝有一個大園柱斜齒輪(13)，在箱外箱蓋(1)上面的軸頭上裝有起旋轉曲柄作用的偏心輪(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)的上面裝有一個大傘齒輪(11)，在大傘齒輪(11)上，有大小相同的兩個小傘齒輪與其嚙合。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)帶動油泵(17)，泵油潤滑各運動部件。輸入軸(7)在箱外的一端，裝有無級調(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。采用三角皮帶輪的優(yōu)點是經(jīng)濟和結構簡單。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，也是裝有一個起旋轉曲柄作用的偏心輪，同偏心輪(3)大小結構相同。在箱體(14)內(nèi)部裝有潤滑油。兩個偏心輪(3)，分別用小軸(4)，軸承(5)與連桿(22)絞接，兩連桿(22)的旋轉這一端，兩外圓在對稱中心切點處分別裝有剪刃(21)。兩連桿(22)分別通過連接軸(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)往復滾動。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)接長度。以達調(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)接可無級的調(diào)整。搖桿(23)的另一端由支軸(44)通過軸承座(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)通過蝸桿軸(19)傳至蝸桿(20)，帶動蝸輪(37)和裝蝸輪的主動離合器軸(36)及其上的主動離合器(35)一同轉動，被動離合器(39)由電磁鐵(31)控制。電磁鐵(31)的電磁鐵拉桿(32)卡在被動離合器(39)的卡槽內(nèi)。當光電管輸送的信號由繼電器規(guī)定的時間產(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)拉出被動離合器(39)的卡槽，被動離合器(39)靠彈簧(40)頂向主動離合器(35)，同其聯(lián)成一體。此時被動離合器(39)，被動離合器軸(41)及裝在此軸上的凸輪套(30)同速轉動，凸輪盤(29)用螺釘聯(lián)接在凸輪套(30)上。當凸輪盤(29)的凸輪凸頭(34)轉至正上方時，凸頭(34)頂起托輪(28)，帶動托輪架(27)同時上升，引鋼槽(26)用螺栓和托輪架(27)聯(lián)在一起。此時完成了升高引鋼槽(26)，將槽內(nèi)鋼材送至剪刃(21)的運轉軌跡上剪切。剪切完畢，凸輪凸頭轉過最高點，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)壓回被動離合器(39)的卡槽，卡槽有斜度，在轉動中靠斜面使被動離合器(39)與主動離合器(35)分離。凸輪停止轉動，完成一次剪切。整個變速及凸輪機構，由蝸桿和蝸輪嚙合開始，至凸輪這些另件都封蔽裝在起升傳動箱體(38)內(nèi)，箱內(nèi)裝有潤滑油。
權利要求
1.一個由剪切部份，引鋼槽部份，傳動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構，此機構由兩立軸(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，并且傳動部份的輸入端是一種無級變速裝置(8)、(9)。
專利摘要
本實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構。本實用新型的特點是剪切鋼材斷面平齊，剪斷處不彎曲；高速作業(yè)，運轉平穩(wěn)，無震動。
文檔編號B23D21/00GK87201335SQ87201335
公開日1987年11月25日 申請日期1987年1月21日
發(fā)明者曹守文, 劉永賢 申請人:煙臺鋼廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan