具有自行消除機構運動死點本能的雙曲柄飛剪機構的製作方法

2023-06-18 06:39:36 3

具有自行消除機構運動死點本能的雙曲柄飛剪機構的製作方法
【專利摘要】本發明名稱為具有自行消除機構運動死點本能的雙曲柄飛剪機構。該機構兩根曲軸其中之一是可以移動的，相應的支承那根移動曲軸的軸承座(數目至少為兩個)就成為滑塊，可以被移動曲軸帶動在機體上移動。為保證滑塊移動時同步在其一側設置了機械同步裝置。這就保證了移動的曲軸軸線始終平行於不移動的那根曲軸的軸線。因而就為新的剪切機構能輕易越過機構運動死點創造了必要條件。這使得說明書中所述的兩套舊剪切機構難以越過機構運動死點的問題得以圓滿解決。實施本發明後的新型飛剪機構的主要用途將和舊剪切機構一樣還用作在運動中剪斷金屬，故仍屬於冶金企業內的機械設備。本發明所涉及新機構的原理是否還能在其他場合應用目前還不得知。
【專利說明】具有自行消除機構運動死點本能的雙曲柄飛剪機構
【技術領域】
[0001]飛剪機主要應用於冶金行業，是軋制車間內較常見的設備，是將運行中的金屬板帶或其它形式截面的坯料橫向剪斷的機器。本發明涉及到技術方案全新的飛剪機構。共有兩套方案，分別為方案A和方案B。其原理見附圖3及5。將本發明所涉及的飛剪機構進行適當組合併加裝其它相關零部件，就可組成上述的原理全新的飛剪機。本發明實施後仍可以用於冶金企業。
【背景技術】
[0002]本發明分別由在冶金企業中常見的、軋制教科書中講述的雙曲柄飛剪機改進而來，原來的雙曲柄飛剪機的兩套原理圖請看附圖1及2。此2圖即是本發明的最初來源。將圖1(或圖2)自身的上剪切機構和下剪切機構作對比，顯然兩部分運動原理完全相同。故只須研究圖1(或圖2)的上剪切機構即可。先研究圖1上半部分的機構。此機構應叫作重疊雙曲柄四連杆機構。圖中杆件1'1與1'3及1'2與1'4以相同角度兩兩剛性聯結。設置構件r3> C1J4有助於Rι、B1, r2越過機構運動死點(即rι、a1、r2三桿與機架Id1共線時的情況)，反之亦然。再說圖2的上半部分的機構。此機構應叫作齒輪驅動的雙曲柄四連杆機構。左右兩個齒輪I和3齒數相同，它們分別與曲柄r2剛性聯結。中間一個齒輪2是惰輪，故rι與r2角速度完全一樣。顯然設置上述三個齒輪目的是使r2帶動連杆越過機構運動死點。然而，圖1或圖2中的曲柄!^與曲柄r2的長度很難製作得完全相等；且連杆長&1與前述曲柄A和r2的中心距Id1亦很難達到完全相等。即便如此，由於飛剪機常用於切熱鋼還，環境溫度差異也可使:tv r2及a」 Id1兩兩不相等。因而,一般情況下，I^a1古I^b1或T^h1幸A+ap故曲柄rp曲柄r2、連杆S1及Id1共線時就形成機構容易卡住的、難以衝過的機構運動死點(每周兩個，位置相差180° )。為衝過機構運動死點，必須將各相關運動副的間隙加大並將連杆(即圖1上剪切機構的％、C1或圖2上剪切機構的ai) —分為二中間加彈性元件然後相聯接組成。這些做法不是造成剪切時剪刃間隙忽大忽小就是影響連杆強度和剛度。故本
【發明者】認為上述兩種做法皆不適當，應重新謀取其他途徑解決。

【發明內容】

[0003]為克服上述弊端，本
【發明者】認為應將曲柄rι、曲柄1*2的中心距設計為隨動變化的。現將圖1及圖2上剪切機構做出改造，分別改為圖3及圖5。在此，前述的曲柄、曲柄r2實際上就是曲軸I和曲軸2，取兩者中心分別為Op 02。現假設取曲軸I的中心O1為固定，曲軸2的中心O2為可移動的。為此將支承曲軸2的軸承座變成圖3或圖-5中的滑塊。當圖3或圖5中的兩個曲柄與O1與O2連線夾角較大時(即90°左右，曲軸2的中心O2在O1與O2連線上的公稱位置(此時對圖3，取131 = &1或(^ ;對圖5，取131 = B1) 0 一般情況下，製造時很難做到使:T1和r2相等，即!T1關r2,取δ = T1T21 ?當兩個曲柄與Spb1共線時，設曲柄A在中心O1左端(或右端)，同時曲柄r2在中心O2左端(或右端)，此時滿足Id1 =rfam (或Id1 = I^afr2)。顯然前一個Id1和後面括號中的Id1之差絕對值為2 δ。故曲軸2的中心O2在運動時可從前述公稱位置向左或右移大小為δ的距離。圖3r3、Cl、r4與中心O1與O2連線共線分析方法相同，此處不再詳述。為使在曲軸2移動時沿它長度方向(沿O2點從紙面向內)支承它的軸承座也跟著一起移動，特在上述軸承座下側(上側也可)設置了一套機械同步裝置。故曲軸2向左或右移距離δ，支承它的所有軸承座也是向左或右移距離δ。如圖3及圖5所示。故容易理解此時機構就一定能無阻礙地衝過機構運動死點。顯然，在曲軸2靠近或背離曲軸I移動時二者軸線始終仍能保證平行，這是因為有了機械同步裝置的緣故。即若曲軸2—端發生移動，必帶動該端支承它的那個軸承座移動。此軸承座移動必使它下方的同步裝置的那一個撥杆及和它相固定的軸一起旋轉，此軸又帶動與之固定的其它撥杆(撥杆數目要與被撥動的軸承座數目相同)一起旋轉，此撥杆從而撥動在機體滑板上對應的軸承座。故機械同步裝置保證了支承曲軸2的所有軸承座一起同步滑動。另外，前述軸承座的一起同方向的滑動還依賴於機架上的有導向槽的滑板。附圖3及圖5的曲軸O2及其下方的同步裝置軸向展開示意圖分別為附圖4及圖6所示。前文說到，附圖3或圖5中點O2從公稱位置可向左或向右移動距離δ，因ri與r2相差很小，即δ很小。故按機械原理，兩齒輪中心距的微小改變不會對其嚙合有太大影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]附圖1重疊雙曲柄四連杆機構原理圖
[0005]附圖2齒輪驅動的雙曲柄四連杆機構原理圖
[0006]附圖3為本發明方案A的主視圖。
[0007]附圖4為圖3的曲軸O2及其下方的同步機構軸向展開示意圖。
[0008]附圖5為本發明方案B的主視圖。
[0009]附圖6為附圖5的曲軸O2及其下方的同步機構軸向展開示意圖。
【具體實施方式】
[0010]本發明包括方案A和B共兩套方案(方案A見圖3及圖4 ;方案B見圖5及圖6)。其共同特徵在於:主動曲軸和從動曲軸中心其中一個保持不動，另一曲軸中心可沿二者中心連線向保持不動的那個曲軸中心靠近或遠離。假定以上兩套方案均假定主動曲軸中心O1不動。支承從動曲軸O2共兩個軸承座(也可多於兩個，其原理不變)，它們各為一滑塊，在機構到達運動死點時可自動同時同步從公稱位置靠近或遠離主動曲軸心O1移一微小距離δ，以便機構順利衝過對應的死點。為使上述兩個軸承座在機構越過死點後重返出發前的公稱位置，可至少在其中一個軸承座左右各加一組預緊彈簧或在其左右各加一組液壓柱塞取代預緊彈簧，這兩種方法均可使上述兩個軸承座返回原公稱位置。對圖3方案A的C1連杆，可在其中部加彈簧以使該連杆有較大彈性，這樣有助於該機構越過死點。但不加彈簧，可將C1連杆和連杆長度之差減至最小程度或將C1連杆兩端的運動副間隙稍加大均可。本發明還必需採取的一個技術措施，就是務必在支承曲軸2的各個軸承座左右設置固定擋板以便限制其既不能超過移動範圍、又有向左或向右可以移動的最大允許距離(例如圖3及圖5中最大允許距離確定為1.5δ，即留0.5δ的餘量)。設置了固定擋板，目的是限制支承曲軸2的軸承座的移動範圍。至於預緊彈簧或液壓柱塞設置與否並不影響機構的運動。
【權利要求】
1.具有可以移動的軸承座，以便和其支承的移動曲軸一起移動。 1.1可以移動的軸承座作為滑塊，可以在機體上滑動。軸承座通過軸承來支承移動的曲軸，由此滿足其和支承的曲軸可以一起移動。 1.2兩根曲軸其中之一由作為滑塊的軸承座支承，可以在運轉中進行隨動平移，以便使剪切機構能順利衝過運動死點不被卡住。該剪切機構本身可自行在運動中將兩曲軸之間的中心距調整到最適合剪切機構衝過運動死點的程度。
2.設置有機械同步裝置。 2.1為保證移動的曲軸中心線自始至終平行於另一根不移動的曲軸的中心線，支承那根移動曲軸的所有軸承座在移動時必須同步。為此設置了機械同步裝置來保證。 2.2 一套機械同步裝置由一根固定兩個撥杆的軸及軸承座等組成。軸每端固定一個撥杆，軸承座通過軸承來支承固定撥杆的軸。當移動的曲軸帶動支承它的軸承座平移時，該軸承座立即驅動與之接觸的前述的一根撥杆，此撥杆依次驅動前述的軸及與該軸相固定的另一撥杆一起繞軸心線轉動，後面的撥杆再依次推動支承移動的曲軸的另一軸承座移動。有了機械同步裝置，基本上保證了支承移動的曲軸的所有軸承座可以一起同步移動。 2.3至於機械同步裝置的撥杆與其撥動的支承移動曲軸的軸承座(或滑塊)之間如何實現撥動，可以採用的結構很多，除說明書附圖3和5所示原理外，還可採用齒輪齒條機構、槽輪滑塊機構及其它等。只要剪切機構兩曲軸之一可以移動及支承它的軸承座是可以在機體上滑動的滑塊，並由機械同步裝置實現同步，這都應在本發明範圍之內。
3.具有兩套實施方案，即說明書中敘述的方案A和B。 3.1方案A為重疊的雙曲柄五桿滑塊機構，該機構的雙曲柄及連杆皆有兩套。方案B為齒輪驅動的雙曲柄五桿滑塊機構。 3.2上文敘述的雙曲柄皆可以作360°運轉。方案A和方案B原理圖見說明書附圖3和5及相關的附圖4和6。
【文檔編號】B23D25/08GK103752937SQ201410004886
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月6日 優先權日:2014年1月6日
【發明者】不公告發明人 申請人:王利霞, 趙涵, 劉曉蘭