安全銷單面剪切裝置的製作方法

2023-06-28 15:51:41 2

專利名稱：安全銷單面剪切裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種安全銷單面剪切裝置，具體地說，是涉及一種大尺寸安全銷單面剪切裝置。
背景技術：
軋機等大型關鍵設備所配備的安全銷應當滿足一定的服役工作條件，即該安全銷在正常工作狀態下所承受的剪切力必須處於特定的範圍內，從而既可保證軋機等大型設備的正常運行，又能實現在剪切力過載時安全銷能正常斷裂以確保連動機構完好的設計目的。對於這些重要設備的安全銷備件進行採購復驗時，需進行安全銷實物單面剪切試驗，以確保其剪切性能符合大型設備的安全生產需求。而目前安全銷剪切試驗的國內外試驗標準，包括試驗方法和試驗設備，都只僅僅適用於直徑在25mm以下的剪切試樣的雙面剪切試驗，無法滿足對大型安全銷的剪切試驗。
專利號為「3543575」美國專利，其介紹了一種安全銷剪切試驗裝置，用於驗證待測安全銷在模擬上、下限扭矩加載條件下的破斷情況，以判定安全銷備件是否合格、能否驗收。該安全銷試驗裝置直接與軋機聯接，由軋機對試驗裝置的主軸施加扭矩，受軋機正常生產的限制，需要協調試驗時間。該安全銷試驗裝置的主軸在軋機施加的扭矩驅動下，產生與軸套相對的轉動，對安裝在主軸與軸套之間的安全銷施加單面剪切力。該安全銷試驗裝置模擬實際軋機的工況，結構非常複雜，只適用於某一特定軋機安全銷的模擬試驗，可擴展性較差。
另外，現在在使用的還有一種大規格棒料下料用的剪切模具，其用於將棒料剪斷，但不測試棒料的剪切強度，而且棒料與剪切刀刃間的間隙相對較大，容易造成棒料剪切面的彎曲變形。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種安全銷單面剪切裝置，通過配備與待測安全銷尺寸匹配的剪切套，可實現對大尺寸安全銷的單面剪切試驗，測定各種大尺寸規格的安全銷的抗剪強度，並且該安全銷單面剪切裝置構造簡單，可擴展性好。
為達到上述目的，本實用新型提供一種安全銷單面剪切裝置，其包含支座機構，壓刀機構和支座剪切套；所述的支座機構包含主承載剪切支座和導向支座；所述的壓刀機構包含壓刀剪切套和剪切壓刀；所述的主承載剪切支座和導向支座通過螺栓連接固定；該主承載剪切支座是一加厚穩固支座，可承載單面剪切需對其加載的大力值壓-彎組合力；該導向支座是一變截面支座，導引剪切壓刀在垂直位移施加剪切力；所述的壓刀剪切套設置在剪切壓刀下端；所述的支座剪切套設置在主承載剪切支座的上端；該支座剪切套與壓刀剪切套的剪切端端面為設置有4°的斜面，消除支座剪切套、壓刀剪切套與安全銷剪切面的摩擦；所述的支座剪切套有多種規格的配備，使用與當前待測的安全銷尺寸相匹配，其兩端採用不同的公差來控制其兩端孔徑，靠近剪切壓刀的剪切端的內孔徑由公差H6控制，將支座剪切套靠近剪切壓刀的剪切端的內孔與安全銷之間的間隙控制在相對比較小的範圍內，保證單面剪切的試驗精度；而在安全銷插入支座剪切套的外端，其內孔徑由公差D8控制，將安全銷插入的支座剪切套外端內孔與安全銷之間的間隙控制在相對比較大的範圍內，便於大尺寸安全銷的順利插入，提高試驗工作效率；進一步，本實用新型還包含調節墊塊和調節墊圈，該調節墊塊設置在導向支座上，該調節墊圈設置在主承載剪切支座和導向支座之間；通過調節所述的調節墊塊和調節墊圈可以調節主承載剪切支座和導向支座之間的距離，消除支座機構與剪切壓刀之間的間隙對剪切加載力的影響，有利於剪切壓刀的正確動作。
本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置，其工作步驟如下將安全銷插入與其配套的支座剪切套，其將要被剪切下的端部放置在壓刀剪切套上，對剪切壓刀直接施加壓力，該剪切壓刀在剪切壓力的作用下，與主承載剪切支座和導向支座發生相對位移，對安全銷施加單面剪切力，逐漸增加力，直至安全銷斷裂，同時可以定量測定安全銷剪切試驗的「力-位移」關係曲線，得到被剪切的安全銷的破斷力與抗剪切強度。
本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置，具有如下優點(1)可實現對大尺寸安全銷的單面剪切試驗，該大尺寸安全銷的直徑可以在25mm以上。
(2)可定量測定抗剪強度該安全銷單面剪切裝置可與材料試驗機配合使用，定量測定安全銷的「力-位移」關係曲線，測定剪切銷的破斷載荷與抗剪強度。這些測定的參數除了可作為判定安全銷備件是否合格、能否驗收的依據外，還可得到實測剪切強度與規定剪切強度上、下限的差距，作為安全銷備件合理選擇材料與生產工藝並持續改進的依據。
(3)構造簡單，可擴展性好該安全銷單面剪切裝置構造簡單，可配備與各種尺寸安全銷匹配的多種規格剪切支承套，可測定各種不同尺寸安全銷的抗剪強度，確認其性能是否滿足使用要求，並作為安全銷備件合理選擇材料與生產工藝並持續改進的依據。


圖1為本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置的正面結構示意圖；圖2為本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置的背面結構示意圖。
具體實施方式
以下根據圖1和圖2，說明本實用新型的一種最佳實施方式。
如圖1所示，為本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置的正面結構示意圖，其包含支座機構，壓刀機構和支座剪切套101；所述的支座機構包含主承載剪切支座102和導向支座103；所述的壓刀機構包含壓刀剪切套104和剪切壓刀105；所述的主承載剪切支座102和導向支座103通過螺栓106連接固定；該主承載剪切支座102是一加厚穩固支座，可承載單面剪切需對其加載的大力值壓-彎組合力；該導向支座103是一變截面支座，導引剪切壓刀105在垂直位移施加剪切力；所述的壓刀剪切套104設置在剪切壓刀105下端；所述的支座剪切套101設置在主承載剪切支座102的上端；該支座剪切套101與壓刀剪切套104的剪切端端面為設置有4°的斜面，消除支座剪切套101、壓刀剪切套104與安全銷1的剪切面之間的摩擦；所述的支座剪切套101有多種規格的配備，使用與當前待測的安全銷1的尺寸相匹配，其兩端採用不同的公差來控制其兩端孔徑，靠近剪切壓刀105的剪切端的內孔徑由公差H6控制，以確保單面剪切的試驗精度。例如，安全銷直徑為Φ70g6，即Φ70-0.019-0.010，加工合格的實際直徑在Φ69.981mm～Φ69.990mm之間，靠近剪切壓刀的剪切端的剪切套內孔直徑為Φ70H6，即Φ70+0.000+0.019，加工合格的實際內孔直徑在Φ70.000mm～Φ70.019mm之間，即將剪切套剪切端的內孔與安全銷之間的間隙控制在0.010mm～0.038mm之間，以相對比較小的間隙來保證單面剪切的試驗精度。而在安全銷1插入剪切套的外端，其內孔徑由公差D8控制，便於大尺寸安全銷1能順利插入。例如，安全銷直徑為Φ70g6，即Φ70-0.019-0.010，加工合格的實際直徑在Φ69.981mm～Φ69.990mm之間，安全銷插入的剪切套外端內孔直徑為Φ70D8，即Φ70+0.120+0.174，加工合格的實際內孔直徑在Φ70.120mm～Φ70.174mm之間，即將安全銷插入的剪切套外端內孔與安全銷之間的間隙控制在0.130mm～0.193mm之間，以相對比較大的間隙來便於大尺寸安全銷的順利插入，提高試驗工作效率。
進一步，本實用新型還包含調節墊塊107和調節墊圈108(如圖2所示)，該調節墊塊107設置在導向支座103上，該調節墊圈108設置在主承載剪切支座102和導向支座103之間；通過調節所述的調節墊塊107和調節墊圈108可以調節主承載剪切支座102和導向支座103之間的距離，消除支座機構與剪切壓刀105之間的間隙對剪切加載力的影響，有利於剪切壓刀105的正確動作。
本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置，其工作步驟如下將安全銷1插入與其配套的支座剪切套101，其將要被剪切下的端部放置在壓刀剪切套104上，對剪切壓刀105直接施加壓力，該剪切壓刀105在剪切壓力的作用下，與主承載剪切支座102和導向支座103發生相對位移，對安全銷1施加單面剪切力，逐漸增加力，直至安全銷1斷裂，同時可以定量測定安全銷剪切試驗的「力-位移」關係曲線，得到被剪切的安全銷1的破斷力與抗剪切強度。
本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置，具有如下優點(1)可實現對大尺寸安全銷的單面剪切試驗，該大尺寸安全銷的直徑可以在25mm以上。
(2)可定量測定抗剪強度該安全銷單面剪切裝置可與材料試驗機配合使用，定量測定安全銷的「力-位移」關係曲線，測定剪切銷的破斷載荷與抗剪強度。這些測定的參數除了可作為判定安全銷備件是否合格、能否驗收的依據外，還可得到實測剪切強度與規定剪切強度上、下限的差距，作為安全銷備件合理選擇材料與生產工藝並持續改進的依據。
(3)構造簡單，可擴展性好該安全銷單面剪切裝置構造簡單，可配備與各種尺寸安全銷匹配的多種規格剪切支承套，可測定各種不同尺寸安全銷的抗剪強度，確認其性能是否滿足使用要求，並作為安全銷備件合理選擇材料與生產工藝並持續改進的依據。
權利要求1.一種安全銷單面剪切裝置，其包含其包含支座機構，壓刀機構和支座剪切套(101)；特徵在於，所述的支座機構包含主承載剪切支座(102)和導向支座(103)；所述的壓刀機構包含壓刀剪切套(104)和剪切壓刀(105)；所述的主承載剪切支座(102)和導向支座(103)通過螺栓(106)連接固定；所述的壓刀剪切套(104)設置在剪切壓刀(105)下端；所述的支座剪切套(101)設置在主承載剪切支座(102)的上端。
2.如權利要求1所述的安全銷單面剪切裝置，其特徵在於，所述的主承載剪切支座(102)是一加厚穩固支座，可承載單面剪切需對其加載的大力值壓-彎組合力。
3.如權利要求1所述的安全銷單面剪切裝置，其特徵在於，所述的導向支座(103)是一變截面支座，導引剪切壓刀(105)在垂直位移施加剪切力。
4.如權利要求1所述的安全銷單面剪切裝置，其特徵在於，所述的支座剪切(101)與壓刀剪切套(104)的剪切端端面為設置有4°的斜面，消除支座剪切套(101)、壓刀剪切套(104)與安全銷1的剪切面之間的摩擦。
5.如權利要求1所述的安全銷單面剪切裝置，其特徵在於，所述的支座剪切套(101)靠近剪切壓刀(105)的剪切端的內孔徑由公差H6控制，支座剪切套(101)靠近剪切壓刀(105)的剪切端的內孔與安全銷(1)之間的間隙控制在較小範圍內；所述的支座剪切套(101)在安全銷(1)插入的外端的內孔徑由公差D8控制，安全銷(1)插入的支座剪切套(101)外端內孔與安全銷(1)之間的間隙比較大。
6.如權利要求1所述的安全銷單面剪切裝置，其特徵在於，還包含調節墊塊(107)和調節墊圈(108)；所述的調節墊塊(107)設置在導向支座(103)上；所述的調節墊圈(108)設置在主承載剪切支座(102)和導向支座(103)之間；調節調節墊塊(107)和調節墊圈(108)，來調節主承載剪切支座(102)和導向支座(103)之間的距離。
專利摘要一種安全銷單面剪切裝置，其包含支座機構，壓刀機構和支座剪切套；該支座機構包含主承載剪切支座和導向支座；該壓刀機構包含壓刀剪切套和剪切壓刀；主承載剪切支座和導向支座通過螺栓連接固定；壓刀剪切套設置在剪切壓刀下端；支座剪切套設置在主承載剪切支座的上端；該支座剪切套與壓刀剪切套的剪切端端面為設置有4°的斜面；進一步，還包含調節墊塊和調節墊圈，調節墊塊設置在導向支座上，調節墊圈設置在主承載剪切支座和導向支座之間。本實用新型提供的安全銷單面剪切裝置，可實現對大尺寸安全銷的單面剪切試驗，測定各種大尺寸規格的安全銷的抗剪強度，並且該安全銷單面剪切裝置構造簡單，可擴展性好。
文檔編號G01N3/02GK2760543SQ20042011494
公開日2006年2月22日 申請日期2004年12月28日 優先權日2004年12月28日
發明者丁富連, 方健 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司