專利名稱：單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼機(jī)械輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滾動式鋼板剪切機(jī)中曲軸安裝位置的技術(shù)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，定尺剪切機(jī)采用滾動式切剪主傳動有兩種方案一種是雙軸雙偏心式，一種是單軸雙偏心式。所謂雙軸雙偏心式，就是主傳動軸為兩根，且傳動軸軸線和剪刃是垂直的，每根軸上有一個偏心，故稱為雙軸雙偏心式。國外設(shè)計的定尺滾切剪均為這種形式。而單軸雙偏心式只有一根主傳動軸，主傳動軸兩個曲軸與機(jī)架中心線對稱。由于圓弧剪刃執(zhí)行純滾動，該結(jié)構(gòu)使剪刃受力不均勻，大大縮短了刀具使用壽命，降低了剪切質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供了一種改善圓弧剪刃剪切工況，減小剪切力，提高圓弧形剪刃壽命，提高剪切質(zhì)量的單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)。
本發(fā)明是通過下列方案實現(xiàn)的，單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)，包括有機(jī)架，和裝在機(jī)架上的左右曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及裝在上刀架上的圓弧上剪刃，下剪刃裝在下刃臺上，其特征是裝在曲軸上的兩曲柄的中心線O2-O2相對于機(jī)架中心線O1-O1偏移距離OS為20～100mm。
本發(fā)明所述的偏移距離OS按下列公式計算OS＝L3sin(90°-β)式中β——非對稱前連桿與水平面夾角；L3——連桿長度；β＝90°-arcsin(OS/L3)。
現(xiàn)有的單軸雙偏心滾動剪切機(jī)的回轉(zhuǎn)軸上兩個曲柄中心線與機(jī)架中心線重合，即兩曲柄對稱分布在機(jī)架中心線兩側(cè)。本發(fā)明是將兩曲柄中心線O2-O2水平偏移一個距離OS(與拉桿不在同側(cè))，即兩曲柄中心線O2-O2與機(jī)架中心線O1-O1相距OS，形成與機(jī)架中心線不對稱結(jié)構(gòu)，稱為單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)，其特點是能夠使受力情況良好，使鋼板剪切質(zhì)量得到明顯改善。
本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果為本發(fā)明圓弧剪刃運動軌跡更逼近純滾動，剪切機(jī)整體受力更合理，整個剪切機(jī)構(gòu)所受力矩比原來有所減小，鋼板的剪切質(zhì)量大大提高，刀具壽命也大為延長。


圖1為單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)的結(jié)構(gòu)2為單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)中偏移距離OS的分析中1-圓弧上剪刃，2-上刀架，3-右鉸接，4-大齒輪，5-右連桿，6-右曲柄，7-曲軸，8-橫梁，9-左曲柄，10-左連桿，11-機(jī)架，12-左鉸接，13-柔性水平拉桿，14-鋼板，15-下剪刃，16-下刃臺O1-O1機(jī)架中心線，O2-O2左右曲柄中心線，OS偏移距離。
具體實施例方式
根據(jù)附圖對實施例做進(jìn)一步的描述，本實施例是用來說明本發(fā)明的，而不是對本發(fā)明進(jìn)行任何限制的。
本發(fā)明以某鋼鐵公司設(shè)計的一臺大型滾動剪切機(jī)為例，采用了單軸雙偏心非對稱結(jié)構(gòu)。剪切力850KN，剪切鋼板尺寸40×2700×6000～120000。每分鐘剪切次數(shù)15次。
單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)，由機(jī)架11、圓弧上剪刃1、下剪刃15及曲柄連桿機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，圓弧上剪刀1裝在上刀架2上，右鉸接3和左鉸接12裝在上刀架2上，左連桿10的上端與左曲柄9相連，下端與左鉸接12相連，右連桿5的上端與右曲柄6相連，下端與右鉸接3相連，曲軸7裝在機(jī)架11上的軸承孔內(nèi)，大齒輪4裝在曲軸7的右端，安裝曲軸7時，兩曲柄6和9的中心線O2-O2相對于機(jī)架中心線O1-O1偏移距離OS為61.12mm，與機(jī)架中心線O1-O1構(gòu)成非對稱結(jié)構(gòu)。
偏移距離OS按圖2所示計算，滾動剪切機(jī)連桿在非對稱前后工作情況。非對稱前，當(dāng)處于最大剪切狀態(tài)時，連桿ad與水平面呈β角，曲軸給連桿的力不能全部用于剪切，效率很低；非對稱后，當(dāng)處于最大剪切狀態(tài)時，連桿a′d與水平面垂直，連桿的力幾乎全部用于剪切。
d——連桿與上剪架的鉸支點；a——非對稱前曲軸與連桿鉸支點；a′——非對稱后曲軸與連桿鉸支點；β——非對稱前連桿與水平面夾角；L3——連桿長度；ad、a′d——連桿；F1——結(jié)構(gòu)非對稱前作用在鋼板上的力；F2——結(jié)構(gòu)非對稱后作用在鋼板上的力；F——連桿上的力。
β＝90°-arcsin(OS/L3)F1＝FF2＝F/cos(90-β)
aa′＝2·L3sin((90°-β)/2)，dh′＝L3·cos((90°-β)/2)又因為aa′·dh′＝L3·ah，所以，ah＝aa′·dh′/L3OS＝ahOS＝aa′·dh′/L3＝L3sin(90°-β)即非對稱偏移量為OS＝L3sin(90°-β)代入已知參數(shù)β＝87.5°，L3＝1400mm所以得到非對稱偏移量為OS＝L3sin(90°-β)＝61.12mm。
剪切作業(yè)時大齒輪4將動力傳遞給曲軸7，曲軸7旋轉(zhuǎn)帶動具有一定相位差的左右曲柄9、6一起轉(zhuǎn)動，左右曲柄9、6分別帶動左右連桿10、5及左右鉸接12、3驅(qū)動上刀架2運動。上刀架2安裝在其上的圓弧上剪刃1在柔性水平拉桿13的控制下做近似純滾動，與下剪刃15一起完成對鋼板14的剪切。
權(quán)利要求
1.一種單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)，包括有機(jī)架(11)，和裝在機(jī)架上的左右曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及裝在上刀架(2)上的圓弧上剪刃(1)，下剪刃(15)裝在下刃臺(16)上，其特征是裝在曲軸(7)上的兩曲柄(6)和(9)的中心線O2-O2相對于機(jī)架中心線O1-O1偏移距離OS為20～100mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單軸雙偏心非對稱滾動剪切機(jī)，其特征在于偏移距離OS按下列公式計算OS＝L3sin(90°-β)式中β——非對稱前連桿與水平面夾角；L3——連桿長度；β＝90°-arcsin(OS/L3)。
全文摘要
本發(fā)明屬于軋鋼機(jī)械輔助設(shè)備機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滾動式鋼板剪切機(jī)中曲軸安裝位置的技術(shù)改進(jìn)。包括有機(jī)架11，和裝在機(jī)架上的左右曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及裝在上刀架2上的圓弧上剪刃1，下剪刃15裝在下刃臺16上，其特征是裝在曲軸7上的兩曲柄6和9的中心線O
文檔編號B23D15/00GK1714969SQ20051001265
公開日2006年1月4日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者黃慶學(xué), 李玉貴, 孫斌煜, 孟進(jìn)禮, 王曉慧 申請人:太原科技大學(xué)