一種液壓閘式剪板機(jī)上刀片驅(qū)動、間隙調(diào)整系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種液壓閘式剪板機(jī)上刀片驅(qū)動、間隙調(diào)整系統(tǒng)，屬于機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，包括機(jī)架、液壓缸、滑塊、上萬向節(jié)、U型叉軸、下萬向節(jié)、上刀架、上刀片、下刀片、垂直導(dǎo)軌、垂直滑塊、橫向?qū)к?、橫向滑塊、縱向電動推桿和電動推桿驅(qū)動控制系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，降低了大型液壓閘式剪板機(jī)的重量，降低了機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了制造成本，更有利于實現(xiàn)大型液壓閘式剪板機(jī)的數(shù)字化和智能化控制。
【專利說明】—種液壓閘式剪板機(jī)上刀片驅(qū)動、間隙調(diào)整系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及大型液壓閘式剪板機(jī)，屬于機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大型液壓閘式剪板機(jī)大都為上動、下切式，充分利用了重力慣性。但現(xiàn)有大型液壓閘式剪板機(jī)的上刀片驅(qū)動、刀片間隙調(diào)整采用分開單獨實施結(jié)構(gòu)，安裝于機(jī)架的兩液壓缸油缸活塞直接與上刀架連接，有兩高精度液壓伺服同步油缸驅(qū)動上刀架帶動上刀片做上下平移剪切運(yùn)動，為了防止兩油缸活塞不同步而導(dǎo)致上刀片傾斜，采用扭力懸臂桿機(jī)械約束；上刀架與刀片之間設(shè)置刀片間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)，刀片間隙調(diào)整采用電機(jī)或人工驅(qū)動蝸輪減速機(jī)帶動左、右偏心軸運(yùn)動，從而使刀片前后平移，達(dá)到刀片間隙調(diào)節(jié)的目的。上述技術(shù)中由于扭力懸臂桿及其與上刀架之間連接約束作用有限，對兩伺服液壓油缸的同步控制性能和重復(fù)控制精度要求高，約束結(jié)構(gòu)重量大、液壓控制系統(tǒng)成本高；由于刀片間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)安放于上刀架和刀片之間，使得上刀架和刀片之間多了一層連接關(guān)系，增加了制造成本和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，更影響刀片剪切過程中負(fù)載性能和剛度；此外，由于兩液壓油缸活塞與上刀架連接點跨距大，上刀架及刀片中部區(qū)域在其兩端巨大驅(qū)動力作用下會產(chǎn)生較大的上凸撓度變形，嚴(yán)重影響剪切質(zhì)量和效率，需在下刀架上設(shè)置專門的撓度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于設(shè)計一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的大型液壓閘式剪板機(jī)上刀片驅(qū)動、間隙調(diào)整系統(tǒng)，以降低大型液壓閘式剪板機(jī)的重量，降低機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低制造成本，便于大型液壓閘式剪板機(jī)的數(shù)字化和智能化。
[0004]本發(fā)明包括機(jī)架(I)、上刀架(7)、固定連接于上刀架(7)上的上刀片(8)、固定連接在機(jī)架(I)的工作臺面上的下刀片(9 )，在機(jī)架(I)上對稱布置兩組豎向液壓缸(2 )，在每組豎向液壓缸(2)下方分別各自固定連接一只滑塊(3)，其特征在于:所述上刀架(7)的兩側(cè)分別設(shè)置斜面，各滑塊(3)的下表面分別設(shè)置斜面，所述上刀架(7)的兩側(cè)的斜面分別對應(yīng)地與兩只滑塊(3)下表面的斜面平行，在上刀架(7)的兩側(cè)的斜面上分別固定下萬向節(jié)
(6)，每只下萬向節(jié)(6)分別通過U型叉軸(5)連接上萬向節(jié)(4)，每只上萬向節(jié)(4)的上端對應(yīng)連接在一只滑塊(3)的下表面的斜面上，連接在同一 U型叉軸(5)兩端的上萬向節(jié)(4)和下萬向節(jié)(6)的轉(zhuǎn)動軸線相互平行；在上刀架(7)上固定設(shè)置垂向?qū)к?10)，在垂向?qū)к?10)上配合設(shè)置垂向滑塊(11)，在垂向滑塊(11)上固定設(shè)置橫向?qū)к?12)，在橫向?qū)к?br> (12)上配合設(shè)置橫向滑塊(13)，在機(jī)架(I)上固定縱向電動推桿(14 )，電動推桿(14 )的自由端固定連接橫向滑塊(13)。
[0005]本發(fā)明由布置在上刀架兩側(cè)的液壓缸、滑塊、上萬向節(jié)、U型叉軸、下萬向節(jié)構(gòu)成具有兩組空間三平移自由度的刀片剪切運(yùn)動驅(qū)動支鏈，由垂向?qū)к墶⒋瓜蚧瑝K、橫向?qū)к墶M向滑塊、縱向電動推桿相互連接和電動推桿驅(qū)動控制系統(tǒng)構(gòu)成一條刀片間隙調(diào)整支鏈；機(jī)架、兩條刀片剪切運(yùn)動驅(qū)動支鏈、一條刀片間隙調(diào)整支鏈和上刀架構(gòu)成了具有運(yùn)動解耦控制特性的空間三平移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其中刀片間隙調(diào)整支鏈單獨控制上刀片相對于下刀片的間隙大小，以便不同厚度鋼板剪切時刀片間隙的調(diào)整；兩條刀片剪切運(yùn)動驅(qū)動支鏈具有運(yùn)動控制解耦性，當(dāng)兩支鏈驅(qū)動液壓缸位移具有同步性時，上刀片在兩條刀片剪切運(yùn)動驅(qū)動支鏈驅(qū)動下僅存有垂向的剪切平移位移，當(dāng)兩支鏈驅(qū)動液壓缸位移不同步時，上刀片在兩條刀片剪切運(yùn)動驅(qū)動支鏈驅(qū)動下會同時存有垂向、橫向平移位移，但垂向剪切平移位移為主，耦合的橫向平移位移微小，與液壓缸同步誤差大小有關(guān)，橫向平移位移在鋼板剪切接觸面上形成拉鋸效應(yīng)。
[0006]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，去除了現(xiàn)有技術(shù)中液壓缸機(jī)械同步的扭力懸臂桿，降低了重量和加工成本；對液壓缸的同步控制性能和重復(fù)控制精度要求低，液壓缸不同步耦合的橫向平移位移在鋼板剪切接觸面上形成拉鋸效應(yīng)，不影響剪切效果，反而利于提高剪切質(zhì)量，故采用常規(guī)液壓多缸同步回路控制即可，降低了液壓缸及其控制系統(tǒng)的成本；上刀片直接與上刀架固定連接，降低了制造成本和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，提高了刀片剪切過程中負(fù)載性能和剛度；縮短了上刀架驅(qū)動力作用點之間的跨距，提高了上刀架的剛度，采用優(yōu)化設(shè)計可將上刀架的撓度變形控制在允許的范圍內(nèi)，從而不需要下刀架上設(shè)置專門的撓度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，更有利于實現(xiàn)大型液壓閘式剪板機(jī)的數(shù)字化和智能化控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
[0008]圖2為圖1的俯向視圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0010]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括機(jī)架1、兩組液壓缸2、兩只滑塊3、四只上萬向節(jié)4、四根U型叉軸5、四只下萬向節(jié)6、一組上刀架7、上刀片8、下刀片9、兩組垂向?qū)к?0、一只垂向滑塊11、兩組橫向?qū)к?2、一只橫向滑塊13、一組縱向電動推桿14和一個電動推桿驅(qū)動控制系統(tǒng)15。
[0011]上刀架7的兩側(cè)分別設(shè)置斜面，每只滑塊3的下表面分別設(shè)置斜面，上刀架7左側(cè)的斜面對應(yīng)地與左側(cè)的滑塊3下表面的斜面平行，上刀架7右側(cè)的斜面對應(yīng)地與右側(cè)的滑塊3下表面的斜面平行。
[0012]機(jī)架I頂部對稱固定兩組豎向液壓缸2，側(cè)面分別設(shè)有垂直導(dǎo)槽，兩只滑塊3在機(jī)架I上各組垂直導(dǎo)槽內(nèi)滑動。每只滑塊3的上水平端面與相應(yīng)的液壓缸2的活塞桿固定連接，每只滑塊3的下側(cè)斜面(傾斜角度可根據(jù)上刀架撓度變形允許范圍進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計)上分別固定兩只上萬向節(jié)4。U型叉軸5兩端分別固定連接一只上萬向節(jié)4和一只下萬向節(jié)6，每只下萬向節(jié)6對應(yīng)連接在上刀架7的斜面上，構(gòu)成垂直于滑塊3和上刀架7斜面的復(fù)合運(yùn)動副(具有水平橫向和縱向平移運(yùn)動自由度)支鏈，上萬向節(jié)4和下萬向節(jié)6對應(yīng)轉(zhuǎn)動軸線相互平行。連接在同一 U型叉軸5兩端的上萬向節(jié)4和下萬向節(jié)6的轉(zhuǎn)動軸線相互平行。
[0013]機(jī)架I和上刀架7兩側(cè)之間對稱設(shè)置的液壓缸2、滑塊3、上萬向節(jié)4、U型叉軸5、下萬向節(jié)6構(gòu)成的具有空間三平移自由度的刀片剪切運(yùn)動驅(qū)動支鏈。[0014]上刀片8固定連接于上刀架7，下刀片9固定連接在機(jī)架I的工作臺面上。
[0015]刀片間隙調(diào)整支鏈由垂向?qū)к?0、垂向滑塊11、橫向?qū)к?2、橫向滑塊13、縱向電動推桿14和電動推桿驅(qū)動控制系統(tǒng)15組成。在上刀架7上固定設(shè)置垂向?qū)к?0，在垂向?qū)к?0上配合設(shè)置垂向滑塊11，在垂向滑塊11上固定設(shè)置橫向?qū)к?2，在橫向?qū)к?2上配合設(shè)置橫向滑塊13，在機(jī)架I上固定縱向電動推桿14，電動推桿14的自由端固定連接橫向滑塊13。
[0016]垂向?qū)к?0和垂向滑塊11形成垂向移動副，橫向?qū)к?2和橫向滑塊13形成橫向移動副。在電動推桿驅(qū)動控制系統(tǒng)15的控制下可實現(xiàn)精確位移大小的縱向平移，刀片間隙調(diào)整支鏈為空間三平移運(yùn)動完全解耦支鏈，可單獨控制上刀架7的縱向平移位置，也就是上刀片8相對于下刀片9的間隙大小，完全不受兩條刀片剪切運(yùn)動驅(qū)動支鏈的運(yùn)動位移大小影響。
[0017]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，降低了大型液壓閘式剪板機(jī)重量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和加工成本，降低了液壓缸及其控制系統(tǒng)的成本，提高了刀片剪切過程中負(fù)載性能和剛度，提高了上刀架的剛度，采用優(yōu)化設(shè)計可將上刀架的撓度變形控制在允許的范圍內(nèi)，從而不需要下刀架上設(shè)置專門的撓度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，更有利于實現(xiàn)大型液壓閘式剪板機(jī)的數(shù)字化和智能化控制。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓閘式剪板機(jī)上刀片驅(qū)動、間隙調(diào)整系統(tǒng)，包括機(jī)架、上刀架、固定連接于上刀架上的上刀片、固定連接在機(jī)架的工作臺面上的下刀片，在機(jī)架上對稱布置兩組豎向液壓缸，在每組豎向液壓缸下方分別各自固定連接一只滑塊，其特征在于:所述上刀架的兩側(cè)分別設(shè)置斜面，各滑塊的下表面分別設(shè)置斜面，所述上刀架的兩側(cè)的斜面分別對應(yīng)地與兩只滑塊下表面的斜面平行，在上刀架的兩側(cè)的斜面上分別固定下萬向節(jié)，每只下萬向節(jié)分別通過U型叉軸連接上萬向節(jié)，每只上萬向節(jié)的上端對應(yīng)連接在一只滑塊的下表面的斜面上，連接在同一 U型叉軸兩端的上萬向節(jié)和下萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動軸線相互平行；在上刀架上固定設(shè)置垂向?qū)к墸诖瓜驅(qū)к壣吓浜显O(shè)置垂向滑塊，在垂向滑塊上固定設(shè)置橫向?qū)к?，在橫向?qū)к壣吓浜显O(shè)置橫向滑塊，在機(jī)架上固定縱向電動推桿，電動推桿的自由端固定連接橫向滑塊。
【文檔編號】B23D15/14GK103817373SQ201410087183
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】任乃飛, 陳修祥, 王勻, 杜金星, 王存堂, 張西良, 任旭東, 張俊, 陸海建 申請人:江蘇中威重工機(jī)械有限公司, 江蘇大學(xué)