CN103770180A - 三星式复合旋切机 - Google Patents

Abstract

三星式复合旋切机，涉及一种圆木旋切机。提供一种可将有卡机和无卡机两种设备的功能兼容，结构简单、实用性和通用性好的三星式复合旋切机。包括底座、三星式对称固定机架、3套活动机架、2套活动机架进给传动箱、2根主卡轴、2个锥式卡爪、3套直线导轨、旋切刀片、3台压紧辊电动机、3套压紧辊传动装置、3根压紧辊、2个液压缸、快速进退电机、主电动机、主卡轴传动装置、电气操作控制台和电气控制柜。采用三套对称的压紧辊夹紧圆木装置，在无卡工况时既由压紧辊的旋转运动来驱动细圆木旋转进行旋切，又保证圆木不发生挠曲变形而影响板材厚度的均匀性。旋切下来的板材厚度的均匀度提高约20%。

Description

三星式复合旋切机

技术领域

本发明属于木材加工设备，涉及一种圆木旋切机，尤其是涉及一种三星式复合旋切机。

背景技术

目前市场应用的圆木旋切机有两种类型，一种为有卡机，另一种为无卡机。有卡机用于对打圆后的圆木(简称粗圆木)通过卡轴方式进行旋切。当圆木旋切到直径约为260mm时（简称细圆木），由于有卡机没有支撑装置，细圆木很容易在中间部分出现弯曲变形，导致旋切的板材厚度不均匀，甚至无法对细圆木继续旋切。此时，须将细圆木卸下，移至无卡机上再继续旋切，直到把细圆木旋切到最小直径（约30mm）尺寸为止。可见，传统圆木的生产工艺不仅需要两套不同加工设备，即需要两道工序，占用两个工作场地，还需要人工中间搬运等工作。其生产过程的劳动强度大、工作人员多、安全性差、效率低、成本高。

“新型无卡轴木材旋切机的研制”，河南农业大学赵大旭的硕士论文在http://www.doc88.com/p-995970886786.html有论述。该论文着重以PLC作为旋切机控制核心，通过变频调速控制单板的旋切理论进行了探讨。

中国专利公开号：CN2417006，专利申请人苏志英、苏正旺，河北人。该专利公开了一种木材无卡轴旋切机，其摩擦辊由一根两端带有缩锁紧螺母的辊轴和若干根用键固定在辊轴上的辊身组合而成，上述辊轴用布置在它中间的若干个滚珠轴承和布置在两端的滚锥轴承支承在轴承座上，上述滚珠轴承和滚锥轴承内圈的孔径与辊身安装在辊轴上的安装孔的直径相同，并且过此孔与辊轴的主直径的配合都采用滑动配合，上述所有轴承、辊身和隔套的端面都互相紧靠，成为一体，具有传动平稳、噪音小、节约能源等特点，便于保养和维修。

无论是赵大旭的论文还是苏志英、苏正旺的专利申请，所采用的无卡轴方式仅适用于对直径较小的圆木进行旋切，具有局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可将有卡机和无卡机两种设备的功能兼容，结构简单、实用性和通用性好的三星式复合旋切机。

本发明包括底座、三星式对称固定机架、3套活动机架、2套活动机架进给传动箱、2根主卡轴、2个锥式卡爪、3套直线导轨、旋切刀片、3台压紧辊电动机、3套压紧辊传动装置、3根压紧辊、2个液压缸、快速进退电机、主电动机、主卡轴传动装置、电气操作控制台和电气控制柜；

三星式对称固定机架设于底座上，2套活动机架进给驱动传动装置分别设于三星式对称固定机架的左侧和右侧，2根主卡轴前端分别位于三星式对称固定机架的左内侧和右内侧，并且与三星式对称固定机架同中心线，主卡轴前端安装锥式卡爪，3套直线导轨安装在三星式对称固定机架内侧，每套活动机架设于1套直线导轨上并且与该直线导轨活动配合，3套活动机架中的其中1套活动机架上安装旋切刀片，每台压紧辊电动机安装在1套活动机架上，3根压紧辊均布设于三星式对称固定机架内，每台压紧辊电动机通过1套压紧辊传动装置与压紧辊连接，快速进退电机安装在底座上，快速进退电机通过设于活动机架进给传动箱中的活动机架进给传动装置与活动机架连接，2个液压缸分别位于底座一侧，液压缸的活塞杆前端与所述主卡轴的后端连接，主电动机通过主卡轴传动装置与主卡轴连接，电气操作控制台和电气控制柜安装在底座上。

所述压紧辊传动装置包括链传动装置和压紧辊离合器，链传动装置与所述压紧辊电动机连接，压紧辊离合器设于链传动装置与压紧辊之间。

所述主卡轴传动装置包括主减速器和主离合器，主减速器输入端接主电动机输出轴，主减速器输出端接主离合器，主离合器接主卡轴。

所述活动机架进给传动装置包括锥齿轮减速器、活动机架驱动螺旋丝杠和联动传动轴；锥齿轮减速器输入端接所述快速进退电机输出端，锥齿轮减速器输出端接活动机架驱动螺旋丝杠，活动机架驱动螺旋丝杠与安装于活动机架上的丝母配合连接。在所述快速进退电机的输出轴上设有第一快速进退离合器；在所述压紧辊的下方设有第二快速进退离合器。

与传统的独立有卡机和独立无卡机比较，本发明的有益效果如下：

从根本上解决目前圆木分机旋切的落后工艺，将有卡旋切与无卡旋切工况集中在同一台复合式的旋切机上，由电气控制装置实现从有卡到无卡的自动切换，在一台设备上完成圆木的连续旋切过程。生产效率与同类传统设备比较，提高约50%～60%。

优化了生产工艺。采用复合结构后，其造价仅为独立有卡机或独立无卡机价格的120%～140%，且减少了工作场地和操作人员，比用2台设备节约成本约为80%～60%。

采用三套对称的压紧辊夹紧圆木装置，在无卡工况时既由压紧辊的旋转运动来驱动细圆木旋转进行旋切，又保证圆木不发生挠曲变形而影响板材厚度的均匀性。旋切下来的板材厚度的均匀度提高约20%。

具有结构简单，性能稳定、安全可靠、实用性强、生产效率高、生产成本低、节能降噪效果好等特点，具有很好的实用性与市场推广价值。

由此可见，针对该行业现状，本发明将有卡与无卡的旋切工况集于在同一台旋切机上完成，实现圆木从粗到细的连续旋切，无须换机和中途搬运，减少工作场地和操作人员，提高工作效率，降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例的主视结构示意图。

图2为本发明实施例的俯视结构示意图。

具体实施方式

参见图1和2，本实施例包括底座1、三星式对称固定机架3、3套活动机架8、活动机架进给传动箱2、2根主卡轴4、2个锥式卡爪5、3套直线导轨13、旋切刀片24、3台压紧辊电动机6、3套压紧辊传动装置、3根压紧辊7、2个液压缸10、快速进退电机9、主电动机19、主卡轴传动装置、电气操作控制台11和电气控制柜22。

三星式对称固定机架3设于底座1上，2套主卡轴支承装置及活动机架进给驱动传动装置2分别设于三星式对称固定机架3的左侧和右侧，2根主卡轴4前端分别位于三星式对称固定机架3的左内侧和右内侧，并且与三星式对称固定机架3同中心线，主卡轴4前端安装锥式卡爪5，3套直线导轨安装在三星式对称固定机架3内侧，每套活动机架8布设于1套直线导轨上并且与该直线导轨13嵌入式活动配合，3套活动机架8中的其中1套活动机架8上安装旋切刀片24，每台压紧辊电动机6安装在1套活动机架8上，3根压紧辊7均布设于三星式对称固定机架3内，每台压紧辊电动机6通过1套压紧辊传动装置与压紧辊7连接，快速进退电机9安装在底座上，快速进退电机9通过布设于活动机架进给传动箱2中的活动机架进给传动装置与活动机架8连接，2个液压缸10分别位于底座一侧，液压缸10的活塞杆前端与所述主卡轴4的后端连接，主电动机19通过主卡轴传动装置主卡轴4连接，电气操作控制台11和电气控制柜22安装在底座1上。

所述压紧辊传动装置包括链传动装置14和压紧辊离合器15，链传动装置14与所述压紧辊电动机6连接，压紧辊离合器15设于链传动装置14与压紧辊7之间。

所述主卡轴传动装置包括主减速器17和主离合器16，主减速器17输入端接主电动机19输出轴，主减速器17输出端接主离合器16，主离合器16接主卡轴4。

所述活动机架进给传动装置包括锥齿轮减速器12、活动机架驱动螺旋丝杠20和联动传动轴21；锥齿轮减速器12输入端接所述快速进退电机9输出端，锥齿轮减速器12输出端接活动机架驱动螺旋丝杠20，活动机架驱动螺旋丝杠20与安装于活动机架8上的丝母配合连接。在所述快速进退电机9的输出轴上设有第一快速进退离合器23；在所述压紧辊7的下方设有第二快速进退离合器24。

所述压紧辊电动机6均为卧式y系列三相异步电动机。

本实施例的工作原理如下：

活动机架进给传动箱2的用途：一是支撑主卡轴4，二是通过其内部的锥齿轮减速器12输出锥齿轮转动，进而驱动活动机架驱动螺旋丝杠20转动，再驱动安装在活动机架8上的丝母与活动机架8一起平行移动产生进给运动。

三星式对称结构的固定机架3，起支撑三套活动机架的作用。其内侧所设3套直线导轨，分别用于支撑3套活动机架8及其上的压紧辊7等装置，使3套活动机架8及其压紧辊7等装置能够沿着各自的直线导轨前后进给运动。

主卡轴4前端的锥式卡爪5，用于轴向夹紧圆木，且使圆木绕着轴心旋转。

锥式卡爪5，用于在有卡工况下沿着轴向夹紧圆木的两个端面，并驱动圆木旋转。

3台压紧辊电动机6均通过链传动装置14、压紧辊离合器15驱动压紧辊7转动，进而驱动无卡工况下的细圆木旋转。

在有卡工况工作时，3套压紧辊7同时径向夹紧圆木，并随粗圆木旋转（此时压紧辊电动机6不通电，压紧辊的离合器15分离，故压紧辊7不会自转）；在无卡工况时，3套压紧辊同时径向夹紧圆木，并通过压紧辊电动机6、链传动装置14、压紧辊离合器15动作，使压紧辊离合器15接合而驱动压紧辊7自转，以“摩擦轮”传动的方式驱动细圆木旋转。

活动机架8为厚钢板的焊接构件，由直线导轨13支撑，并由活动机架驱动螺旋丝杠20驱动，可在直线导轨13内滑动，实现压紧辊7及旋切刀片24的进给运动。

快速进退电机9，通过活动机架进给传动装置中的锥齿轮减速器12、活动机架驱动螺旋丝杠20、联动传动轴21来驱动活动机架8，使活动机架8快进或快退。在装入圆木前，通过快速进退电机9调整圆木安放的合适空间；在圆木装进且断开主离合器16后，开动快速进退电机9，便于夹紧圆木；通过快速进退电机9调整活动机架8的位置，方便检修保养。

液压缸10，由电气控制柜22控制，液压缸10的活塞杆18沿其轴向伸缩运动来驱动主卡轴4是否夹紧圆木端面。在有卡工况时，液压缸10则自动伸出顶住主卡轴4，夹紧粗圆木端面；在无卡工况时，则自动缩回使主卡轴4退出夹紧状态。

电气操作控制台11，用于系统的操作，包括整机运行启动按钮、停止按钮、紧急停止按钮等。操作时，通过电气控制柜22的器件来控制系统的正常运行。

主电动机19，是在有卡工况时驱动圆木旋转的动力源。在有卡工况时，它通过主减速器17、联动传动轴21分别驱动2个主卡轴4旋转，进而驱动圆木旋转进行旋切；在无卡工况时主电动机19断电停转。

电气控制柜22，主要配置交流接触器、漏电保护器、过载保护的热继电器、可编程控制器（PLC）、变频器及旋转编码器等，用于控制系统的工作状态。

第一快速进退离合器22，用于接通或断开快速进退电机9。

第二快速进退离合器24，用于控制旋切圆木。

本发明分为有卡驱动和无卡驱动两种工作方式，且能自动切换。在有卡工作时，即打圆后的圆木首先进入有卡工况(第一道工序)的旋切。当操作人员将粗圆木装入旋切机时，由专用夹紧作用的液压缸分别驱动两端的有卡轴（其轴头端安装有卡爪）沿轴向相向运动来夹紧粗圆木，并由主电机及主减速器等动力传动装置驱动有卡轴旋转，旋切刀片（安装在活动机架上）被活动机架平移带动而贴紧圆木，使旋切刀片与圆木挤压并相对运动进行旋切工作（相当于车床的车削动作）,从而旋切粗圆木。

当圆木旋切至直径约为260mm时，则两端的有卡轴同时由各自的液压缸驱动背向（两边）退出，即进入无卡旋切工况（第二道工序）。此时，由三星对称式的压紧辊被活动机架带动平移进给运动来夹紧和支撑细圆木，并由旋转着的压紧辊与圆木通过“摩擦轮”的传动方式驱动圆木旋转，旋切刀片与圆木继续挤压并相对运动进行旋切，即通过无卡方式继续旋切细圆木。

本发明采用3套对称的压紧辊夹紧装置，既能完成对细圆木的连续旋切，又起到对细圆木的支撑作用，防止细圆木弯曲变形而影响旋切木材的质量。

Claims (4)

1.三星式复合旋切机，其特征在于，包括底座、三星式对称固定机架、3套活动机架、2套活动机架进给传动箱、2根主卡轴、2个锥式卡爪、3套直线导轨、旋切刀片、3台压紧辊电动机、3套压紧辊传动装置、3根压紧辊、2个液压缸、快速进退电机、主电动机、主卡轴传动装置、电气操作控制台和电气控制柜；

三星式对称固定机架设于底座上，2套活动机架进给驱动传动装置分别设于三星式对称固定机架的左侧和右侧，2根主卡轴前端分别位于三星式对称固定机架的左内侧和右内侧，并且与三星式对称固定机架同中心线，主卡轴前端安装锥式卡爪，3套直线导轨安装在三星式对称固定机架内侧，每套活动机架设于1套直线导轨上并且与该直线导轨活动配合，3套活动机架中的其中1套活动机架上安装旋切刀片，每台压紧辊电动机安装在1套活动机架上，3根压紧辊均布设于三星式对称固定机架内，每台压紧辊电动机通过1套压紧辊传动装置与压紧辊连接，快速进退电机安装在底座上，快速进退电机通过设于活动机架进给传动箱中的活动机架进给传动装置与活动机架连接，2个液压缸分别位于底座一侧，液压缸的活塞杆前端与所述主卡轴的后端连接，主电动机通过主卡轴传动装置与主卡轴连接，电气操作控制台和电气控制柜安装在底座上。

2.如权利要求1所述三星式复合旋切机，其特征在于，所述压紧辊传动装置包括链传动装置和压紧辊离合器，链传动装置与所述压紧辊电动机连接，压紧辊离合器设于链传动装置与压紧辊之间。

3.如权利要求1所述三星式复合旋切机，其特征在于，所述主卡轴传动装置包括主减速器和主离合器，主减速器输入端接主电动机输出轴，主减速器输出端接主离合器，主离合器接主卡轴。

4.如权利要求1所述三星式复合旋切机，其特征在于，所述活动机架进给传动装置包括锥齿轮减速器、活动机架驱动螺旋丝杠和联动传动轴；锥齿轮减速器输入端接所述快速进退电机输出端，锥齿轮减速器输出端接活动机架驱动螺旋丝杠，活动机架驱动螺旋丝杠与安装于活动机架上的丝母配合连接，在所述快速进退电机的输出轴上设有第一快速进退离合器；在所述压紧辊的下方设有第二快速进退离合器。

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