一種滾切式橫切剪的製作方法

2023-06-02 02:59:41

專利名稱：一種滾切式橫切剪的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬板材剪切機技術領域，具體涉及一種用於剪切金屬板材的滾切式 橫切剪。
背景技術：
目前，國內外用於金屬板材剪切的滾切式橫切剪有採用機械傳動的，即曲軸—— 連杆傳動和採用液壓傳動的，即通過推桿——連杆傳動，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，其剪切機構均屬於曲柄連 杆機構，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、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，設備將無法實現滾切的要求，極大地限制了剪切機的生產能力。③由於上剪刃 的滾切及上下剪刃的重疊量和開口度，都是由滾切機構實現的，當剪切機的結構參數按最 大規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，而不能根據不同規格的 鋼板合理調整相關工藝參數，從而限制了剪切機效率的提高。④滾切剪均會產生特有的剪 切力峰值，該峰值約為穩定剪切力的1.6倍以上，對設備強度十分不利。⑤剪刃間隙調整裝 置結構複雜，傳動積累誤差大，影響調整精度。⑥上刀盒採用彈簧油缸固定，油缸規格大，數 量多，系統壓力高，容易產生上刀盒掉落事故。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，使液壓系統龐大，剪切效率下降，而且電控系統很複雜。

發明內容
本發明目的是提供一種新結構的滾切式橫切剪，可有效地克服現有技弧面滑座 (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( 下面的圓弧形上剪刃(17)為同一個圓心，依靠圓弧面推動及導 向槽的約束可實現純滾動剪切。4、如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的輥輪-導槽式導向機構 是在上刀架(5)的右端安裝有導向輥輪(15)可在安裝於在機架(18)上的導向支座(13) 上的導向槽(14)內滑移，導向槽(14)的形狀是根據上剪刃(17)作純滾動時導向輥輪(15) 的中心點運動軌跡製造的。5、如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的剪刃間隙調整機構是在 上刀架(5)的前後與安裝在左右機架(1、18)上的前後面板iXJ、2V )之間安裝有主動斜 楔05、25')及被動斜楔06J6')，以左側為例在主動斜楔0 的右端部安裝有滾珠螺 母(22)，與其相配合的滾珠絲槓與安裝在左機架上的傳動箱04)聯接，可依靠主、被 動斜楔運動，實現剪刃間隙的調節。6，如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的上刀盒與上刀架的連接 機構是在上刀架(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，在階梯形孔內安裝一有缸體法蘭GO)固定的液壓缸(41)，活塞杆02)的端部安 裝推柱(44)，推柱04)的端部的上面製成斜面(47)，與安裝在盲孔0 內的滾子G6)相 牴觸，依此機構可使上刀盒(16)與上刀架( 緊密地直接在一直起。7、如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的上剪刃構造是在上刀架 (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。機構是上刀架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的活塞杆下端相鉸接，四個平衡液壓缸為對稱布置。所述的輥輪-導 槽式導向機構，其特徵是在上刀架5的右端安裝有導向輥輪15可在安裝於右機架18上的 導槽支座13上的導向槽14內滑移，導向槽14的形狀是根據上剪刃17作純滾動時帶動導 向輥輪15的中心點運動的軌跡製造。所述的剪刃間隙調整機構的構造是如圖1、2所示，在 上架5的前後面與安裝在左右機架上的前後面板27、27'之間安裝有主動斜楔25、25'及 被動斜楔26、26'，現以左側為例進行描述，在主動斜楔25的一端部安裝有滾珠螺母22，與 滾珠螺母22相配合的滾珠絲槓23與安裝在左機架1上的傳動箱M聯接，(見圖1中局部 剖視)。上刀盒17與上刀架5的連接構造是如圖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內安裝有缸體法蘭40 固定的液壓缸41，在活塞杆42的端部安裝有推柱44，推柱44的端部的上面製成斜面47與 安裝在盲孔45內的滾子46相牴觸。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。本發明優點及積極效果是(1)採用弧面滑座式滾切機構和輥輪-導槽式導向裝置，能實現純滾動剪切。
(2)在滾切過程中，移動弧面滑座克服的阻力，僅僅是剪切力作用於滑座上下接觸 面而產生的摩擦力，摩擦力比剪切力要小數十乃至數百倍以上。加之採用滾珠螺旋傳動，使 傳動力又縮小很多，可明顯降低設備成本和能耗，並為滾切剪向大型化發展和中小型推廣 提供有利條件。(3)採用兩個獨立的機構，分別實現滾動剪切和升降運動，因此可以根據不同規格 的鋼板(如厚度和寬度等)合理調整滾切行程、剪刃的開口度和重疊量等，可充分提高剪切 效率。(4)採用兩段式上剪刃，使開始剪切階段上的剪切傾角(或當量剪切傾角)始終不 小於穩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，使滾切機構明顯簡化，大大減輕了設計工作量，並極易 實現精確設計。(6)採用前後兩組水平斜楔式的間隙調整機構，使結構得以簡化，且提高調整精度。(7)採用液壓平衡裝置，可始終消除剪切力作用方向上各零件之間的間隙，避免剪 切時產生衝擊。(8)採用液壓推柱式機構固定上刀盒，結構簡單，數量少、工作可靠。完全克服了彈 簧油缸固定存在的諸多問題。


圖1為本發明結構簡「圖(即圖2中B-B剖視圖)
圖2為圖1的A--A剖面圖
圖3為圖1的K向視圖
圖4為上剪刃升降機構的另一方案結構圖
圖5左半為圖4中M向視圖，右半為4中C——C部視圖
圖6為上刀盒固定連接結構圖
圖7為兩段式剪刃結構圖。
圖中
1 一左機架2、2『一上斜楔 3、3'一下斜楔
4 一上橫梁5 — 上刀架 6 —弧面滑座
7一滾珠螺母8 — 滾珠絲槓 9 一滾珠絲槓
10 一滾珠螺母11 --傳動箱 12 --傳動箱
13 —導槽支座14 --導向槽 15--輥輪
16 —上刀盒17 --上剪刃 18 --右機架
19、19' 一斜鍵20、20' 一定位鍵21 一下刀架
22 —滾珠螺母23 一滾珠絲槓24,24' 一傳動箱
25、25' 一主動斜楔26,26' 一被動斜楔27、27' —面板梁
28、28' 一定位鍵29 一下剪刃30 一立刀盒
31 一立板槽32、32' 一立板33,33' 一上齒條
34,34' 一齒輪35 一心軸36 一檔蓋
37 一軸承38,38' 一下齒條39 一階梯形孔
40 一缸體法蘭41 一液壓缸42 一活塞杆
43 —導向鍵44 一推柱45 一盲孔
46 一滾子47 一斜平面48 一平直剪刃
G1、G2、G3、G4 —-液壓缸 E、F、H、J-鉸接點
具體實施例方式(1)上剪刃作純滾動剪切如圖1所示，傳動箱12帶動滾珠絲槓8轉動時，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。(2)上剪刃的升降調整如圖1所示，傳動箱11帶動滾珠螺母10轉動時，與之相 配合的滾珠絲槓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6、上刀架5及其上剪刃17作向上或向下移動，實現上下剪刃重 疊量和開口度的調整。另一種調整方案如圖4、5所示，傳動箱11通過滾珠螺母10和滾珠絲槓9，帶動上 斜楔2'連同上齒條33、33'作水平移動時，上齒條33、33'帶動齒輪34、34'轉動，再帶動 下齒條38、38'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，實現剪刃重疊量和開口度的調整，其效率提高一倍。(3)剪刃間隙的調整以圖1所示的上刀架5左側調整裝置為例進行說明，傳動箱 24帶動滾珠絲槓23轉動時，通過滾珠螺母22帶動主動斜楔25作水平移動，藉助兩斜楔接 觸斜面的作用，推動被動斜楔26和上刀架5前後移動。右側調整裝置亦同時進行，但傳動 方向與之相反，共同實現間隙的調整。(4)上刀盒的固定如圖6所示，啟動液壓缸41，活塞杆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成的封閉式機 架、上剪刃升降機構、弧面滑座式滾切機構、輥輪-導槽式導向機構、液壓缸平衡機構，剪刃 間隙調整機構、上刀盒與上刀架固定連接機構，其構造特徵在於所述的上剪刃升降機構是 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) 的右端與滾珠絲槓(9)連接，滾珠絲槓(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)內側安 裝的滑道相配合併可沿滑道作向上或向下移動。
2.如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的上剪刃升降機構的另一種構 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)內側不設置滑道支 承，而是在上下斜楔O'、3')的在結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，可 沿立板槽側面上下移動，前後立板(32、32')分別固定在上橫梁(4)上。
3.如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的弧面滑座式滾切機構是下斜 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，在槽形開口內安裝有一可作上下移動而不能轉動的滾 珠螺母(7)，與滾珠螺母(7)相配合的滾珠絲槓(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、可帶動其轉動的傳動箱(1 相聯接，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( 下面的圓弧形上剪刃(17)為同一個圓心，依靠圓弧面推動及導向槽的 約束可實現純滾動剪切。
4.如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的輥輪-導槽式導向機構是在 上刀架(5)的右端安裝有導向輥輪(15)可在安裝於在機架(18)上的導向支座(13)上的 導向槽(14)內滑移，導向槽(14)的形狀是根據上剪刃(17)作純滾動時導向輥輪(15)的 中心點運動軌跡製造的。
5.如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的剪刃間隙調整機構是在上 刀架(5)的前後與安裝在左右機架(1、18)上的前後面板iXJ、2V )之間安裝有主動斜楔 (25,25')及被動斜楔06J6')，以左側為例在主動斜楔0 的右端部安裝有滾珠螺母 (22)，與其相配合的滾珠絲槓與安裝在左機架上的傳動箱04)聯接，可依靠主、被動 斜楔運動，實現剪刃間隙的調節。
6.如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的上刀盒與上刀架的連接機構 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，在階梯形孔內安裝一有缸體法蘭GO)固定的液壓缸(41)，活塞杆02)的端部安裝 推柱(44)，推柱04)的端部的上面製成斜面(47)，與安裝在盲孔0 內的滾子G6)相抵 觸，依此機構可使上刀盒(16)與上刀架( 緊密地直接在一直起。
7.如權利要求1所述的滾切式橫切剪，其特徵在於所述的上剪刃構造是在上刀架(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。
全文摘要
一種滾切式橫切剪，屬於金屬板材剪切機技術泛域，包括有左右機架與上橫梁和下刀架構成的封閉式架、上剪刃升降機構、弧面滑座式滾切機構、輥輪-導槽式導向機構、液壓缸平衡機構、剪刃間隙調整機構及上刀盒與上刀架連接機構，其特徵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-導槽機構的約束實現上剪刃作純滾動剪切。通過安裝在上刀架前後的斜楔移動，實現剪刃間隙的調整。本發明的優點是採用了滾珠螺旋機構帶動斜楔移動，使設備承載能力大大提高。採用弧面滑座式機構及輥輪-導槽式導向機構，可實現純滾動剪切。
文檔編號B23D33/00GK102069232SQ20101055779
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月20日 優先權日2010年11月20日
發明者張坤, 張恆昌 申請人:張恆昌