CN101905350B - 小型h型钢在线剪切装置 - Google Patents
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Abstract
一种小型H型钢在线剪切装置，属于型钢剪切装置领域，包括机架、导向装置和双面刀具，导向装置安装在机架上、下两侧的导槽中，双面刀具两端与导向装置固定连接，机架由气缸控制其随轧线往返运动；液压缸与导向装置连接，控制导向装置做往返运动，从而带动双面刀具往返运动。本发明提供的小型H型钢在线剪切装置结构简单、操控性强，制动性强，利用气动的快速性和油压的稳定性共同实现快速轧制生产线的剪切要求，达到了快、准、稳的效果。实现了工件运动中的剪切，大大提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种型钢剪切装置。具体涉及一种利用双面刀具快速在线剪切小型H型钢的剪切装置。
背景技术
剪切机用于轧件切头、切尾、切定尺长度，以及沿轧件宽度方向切边和切成定尺宽度。通常按剪切机的剪刃形状、剪刃彼此位置以及剪切机的用途和轧件相对剪切机的运动状态可分为平刃剪切机、斜刃剪切机、圆盘剪切机和飞剪机。
传统的H型钢的剪切分段，基本上采用机械加工的方法进行切割，通常用无齿锯或圆盘锯进行切割，这样由于锯片切割会产生很大的噪音，影响工人的身体健康，在产生金属屑的同时，对锯片本身也是一种消耗，造成加工成本上升和生产效率低下。
随着H型钢生产量的提高，H型钢的轧制速度也相应的提高，需要快速剪切。目前我国的辊压线机组定尺切断基本采用飞锯切断，但是型钢断面处有较大的变形和毛刺，定尺长度精度低，且锯切时噪音较大，随动行程较大，甚至影响整条生产线的生产效率，所以剪切速度成为阻碍轧制H型钢速度的瓶颈。
近几年各种重型剪切机也逐渐应用于工字钢、型钢管以及钢柱的剪切中，但是大部分还是在静态下实现剪切，如申请号为200510100733.3的发明专利，其刀刃呈弧形或者曲线，刀臂可剪切任何形状的钢材，应用范围广，但是装置复杂，刀臂运动缓慢，只是能完成剪切来料，而不能实现在运动中剪切。为此，日本JP6155146A号专利申请公开了一种H型钢用断切机，能够在线对H型钢进行剪切。但是该日本专利公开的H型钢用断切机采用传统的刀刃形状，在线剪切H型钢时剪切力不均匀，噪音大，剪切速度不高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、剪切力均匀发挥，切割过程不会造成材料浪费、噪音小、生产效率高、快速在线剪切H型钢的剪切装置。
一种小型H型钢在线剪切装置，包括机架、导向装置和双面刀具，导向装置安装在机架上、下两侧的导槽中，双面刀具两端与导向装置固定连接，机架由气缸控制其随轧线往返运动；液压缸与导向装置连接，控制导向装置做往返运动，从而带动双面刀具往返运动，所述双面刀片的形状为弧形与直线型的结合体，对应被剪工件H型钢翼缘部位的上下两端采用弧形刀刃，对应被剪工件H型钢腹板部位的中间部分采用直线形刀刃，弧形刀刃与直线形刀刃以被剪工件H型钢翼缘与腹板接触处为两个分界点连接在一起，双面刀具的左、右两刃结构对称。有剪切任务时，机架在两个伸缩气缸和轧件高速行进的惯性作用下，与被剪工件H型钢同步运动，剪切完成后，机架在气缸作用下返回；同时，导向装置在液压缸的作用下带动双面刀具往复运动，从左侧或者右侧交替剪切被剪工件H型钢。
所述导向装置为凸字形导块，导块的上突插入机架的导槽中，导块的下突带有内 槽，双面刀具安插固定在导块下突的内槽中。
为了适应不同腹板厚的H型钢剪切，对双面刀刃的形状可进一步改进为，弧形刀刃与直线形刀刃连接处采用圆角结构，使得直线形刀刃长度要大于两弧形刀刃内端的垂直距离。
为了进一步提高剪切速度，可作如下改进：设置左右两个双面刀具，机架导槽包括内、外导槽，固定左侧双面刀具的导块安装在机架外导槽内，固定右侧双面刀具的导块安装在机架内导槽；或者反之，固定左侧双面刀具的导块安装在机架内导槽内，固定右侧双面刀具的导块安装在机架外导槽。当有剪切任务的时候，机架在两个伸缩气缸和轧件高速行进的惯性作用下，与轧件同步运动，待剪切完成后机架在气缸作用下返回；液压缸与导块连接，安插固定了双面刀具的导块在液压缸的作用下带动双面刀具运动，首先是左、右两个双面刀具内侧刀刃的上下两弧形刀刃剪切H型钢翼缘，剪切完成翼缘后，左、右两个双面刀具内侧中间直线形刀刃剪切H型钢腹板，左、右侧双面刀具设有0.3~0.6mm的错位间隙，以便双面刀具在各自导槽内完成整程运动。实现一次剪切后，左、右两个双面刀具位置互换。这时液压缸并不回油，等待下一次剪切任务。下一次剪切任务完成后，左、右两个双面刀具回到原始位置。如此两双面刀具相向运动，从左右两侧对工件H型钢进行剪切。
所述机架下方设置左、右两个支架，支架安装在轧线两侧，两个气缸分别与两个支架连接，支架底端装有滚轮，以便机架做往返运动；液压缸与导块连接，液压缸控制导块做往返运动，从而带动双面刀具往返运动。
本发明主要针对小型H型钢的在线同步剪切装置，最快能在20m/min的轧制速度条件下横向切断断面200*200mm以下规格的H型钢。与现有技术相比，本发明提供的小型H型钢在线剪切装置结构简单、操控性强，制动性强，利用气动的快速性和油压的稳定性共同实现快速轧制生产线的剪切要求，达到了快、准、稳的效果。实现了工件运动中的剪切，大大提高了生产效率。所设计双面刀具刀刃面薄，与被剪件的接触摩擦小且作用时间短，不会产生金属屑，对刀具的磨损少，可以大大加快剪切速度；双面刀片弧形与直线形的结合，充分利用了液压的稳定性能，使液压缸在每次剪切时剪切力得到充分均匀发挥。设置一对双面刀具的情况下，双面刀具错位运动剪切速度快时间短，噪音小。双面刀片的设计相当于四个工作面，不仅简化了装置结构，减少了不必要的运动，还延长了装置的使用寿命，对装置的每步运动都充分利用起来，节约资源，达到降本增效效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
图1为本发明的结构示意图
图2为机架随动装置
图3为图1A截面放大图
图4为导槽示意图
图5为导块示意图
其中：1、导块 2、双面刀具 3、导槽 4、机架 5、螺栓 6、H型钢 7、液压缸 8、支架 9、弧形刀刃 10、直线形刀刃 11、滚轮 12、气缸 13、轧线14、内导槽 15、外导槽 16、上突 17、下突 18、内槽
具体实施方式
下面介绍本发明一个优选的实施例。
如图1所示的小型H型钢在线剪切装置，包括机架4、导块1和左、右两个双面刀具2。双面刀片2的左、右两刃结构对称，刀刃形状为弧形与直线型的结合体，对应被剪工件H型钢6翼缘部位的上下两端采用弧形刀刃9，对应被剪工件H型钢6腹板部位的中间部分采用直线形刀刃10，弧形刀刃9与直线形刀刃10以被剪工件H型钢6翼缘与腹板接触处为两个分界点连接在一起。为了适应不同腹板厚的H型钢剪切，如图3所示，弧形刀刃9与直线形刀刃10连接处采用圆角结构，使得直线形刀刃10长度要大于两弧形刀刃9内端的垂直距离。
双面刀具2上下两端与导块1通过螺栓5固定连接，这样可以方便的更换刀具。导块1的结构如图5所示，为凸字形导块，包括上突16和下突17，导块的下突17带有内槽，双面刀具2两端安插固定在导块1下突17的内槽18中。如图4所示，机架4包括内导槽14和外导槽15。固定左侧双面刀具2的导块1安装在机架4外导槽15内，固定右侧双面刀具2的导块1安装在机架4内导槽14，左、右侧双面刀具2设有0.3~0.6mm的错位间隙。
如图2所示，机架4下方设置支架8，支架8安装在轧线13两侧，两个气缸12分别与两支架8连接，支架8底端装有滚轮11，以便机架做往返运动。如图1所示，液压缸7与导块1连接，液压缸7控制导块1做往返运动，从而带动双面刀具2往返运动。
该小型H型钢在线剪切装置的工作过程是这样的：当有剪切任务时，气缸12瞬时推动支架8，机架8带动机架4运动，于此同时四个液压缸7也开始工作，推动4个导块1做相向运动，带动左右两个双面刀具2相向运动，两双面刀具2内侧上下两端的弧形刀刃9与被剪工件H型钢6的翼缘板接触，两双面刀具2在做纵向剪切的同时，在运动被剪工件H型钢6的高速惯性力作用下，沿被剪工件运动方向产生一个横向推动力，通过导块1传递给机架4。此时的机架4在气缸12和导块1推动力的共同作用下与被剪工件做同步运动，利用液压系统的稳定性和力度大的特点，首先完成被剪工件H型钢6翼缘的剪切。此时四个液压缸7继续施压，两双面刀具2内侧中间的直线形刀刃10与被剪工件H型钢6的腹板接触并剪切，直到两双面刀具2互换位置，完成一次剪切任务。在剪切过程中，导块1不仅起到导向的作用还起到止动的作用，既控制了行程又保护了两双面刀具2。
一次剪切任务完成后，机架4在气缸12回程控制下迅速返程，此时，两个双面刀具2已经互换位置，而液压缸7中的油液并不回油。等到第二次剪切时，机架4做如上动作，剪切原理与上述相同，不同的是两双面刀具2的动力换成了液压油迅速回油的拉动力，工作面由原先的左右两双面刀具2内侧刀刃面改为外侧刀刃面。剪切完成装置回到初始状态。气缸12、液压缸7的运动采用电气联合和电液联合控制，不仅实现自动控制还可实现远程控制。
Claims (8)
1.一种小型H型钢在线剪切装置，包括机架、导向装置和双面刀具，导向装置安装在机架上、下两侧的导槽中，双面刀具两端与导向装置固定连接，机架由气缸控制其随轧线往返运动；液压缸与导向装置连接，控制导向装置做往返运动，从而带动双面刀具往返运动，其特征在于，所述双面刀片的形状为弧形与直线型的结合体，对应被剪工件H型钢翼缘部位的上下两端采用弧形刀刃，对应被剪工件H型钢腹板部位的中间部分采用直线形刀刃，弧形刀刃与直线形刀刃以被剪工件H型钢翼缘与腹板接触处为两个分界点连接在一起，双面刀具的左、右两刃结构对称。
2.根据权利要求1所述的小型H型钢在线剪切装置，其特征在于，所述导向装置为凸字形导块，导块的上突插入机架的导槽中，导块的下突带有内槽，双面刀具安插固定在导块下突的内槽中。
3.根据权利要求1所述的小型H型钢在线剪切装置，其特征在于，弧形刀刃与直线形刀刃连接处采用圆角结构，使得直线形刀刃长度要大于两弧形刀刃内端的垂直距离。
4.根据权利要求1或2所述的小型H型钢在线剪切装置，其特征在于，设置左右两个双面刀具，机架导槽包括内、外导槽，固定左侧双面刀具的导块安装在机架外导槽内，固定右侧双面刀具的导块安装在机架内导槽；或者反之，固定左侧双面刀具的导块安装在机架内导槽内，固定右侧双面刀具的导块安装在机架外导槽。
5.根据权利要求4所述小型H型钢在线剪切装置，其特征在于，左、右侧双面刀具设有0.3～0.6mm的错位间隙。
6.根据权利要求1、2或3所述小型H型钢在线剪切装置，其特征在于，所述机架下方设置左、右两个支架，支架安装在轧线两侧，两个气缸分别与两个支架连接，支架底端装有滚轮，以便机架做往返运动。
7.根据权利要求4所述小型H型钢在线剪切装置，其特征在于，所述机架下方设置左、右两个支架，支架安装在轧线两侧，两个气缸分别与两个支架连接，支架底端装有滚轮，以便机架做往返运动。
8.根据权利要求5所述小型H型钢在线剪切装置，其特征在于，所述机架下方设置左、右两个支架，支架安装在轧线两侧，两个气缸分别与两个支架连接，支架底端装有滚轮，以便机架做往返运动。
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