CN103934500B - 一种高精度厚箔剪刀轴系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度厚箔剪刀轴系统，刀轴为锻造一体式的，刀轴系统前部分的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈可分的圆柱滚子轴承，且通过螺母将内圈完全固定在刀轴上；刀轴系统前部分前端的第一第二两角接触球轴承之间安装两个隔套，用螺母将内圈锁紧在刀轴上；刀轴系统的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈可分的圆柱滚子轴承，用螺母将轴承内圈固定在内锥套上，轴承内圈设有隔环，用螺钉将外锥套固定在刀轴后端的圆柱面上。本发明能够显著提高刀轴系统的切削精度，解决了高速运行时轴承发热问题，且安装调整方便，提高了剪切设备的生产效率。

Description

一种高精度厚箔剪刀轴系统

技术领域

本发明涉及一种用于金属带材纵向剪切设备刀架的刀轴系统装置。

背景技术

厚箔剪及圆盘剪等是钢和有色金属带材纵向剪切的主体设备，其主要功能是按照需求将成卷带材按照相应功能剪切成规定宽度的带材。而刀轴系统装置是各剪切设备的核心零部件，其旋转精度直接决定着剪切设备的剪切精度，但传统的刀轴系统机械结构不够合理，刀轴系统中的各零部件安装和拆卸比较复杂，影响设备作业效率。目前国内常规的厚箔剪刀轴结构如图1所示，其存在的主要问题是：

1、刀轴系统前部分的后端安装的是圆柱滚子轴承，轴承的间隙无法精确控制，而且一旦安装完成，间隙将无法调整，刀轴高速旋转时由于间隙过大致使轴承出现微震动或摩擦发热等问题。

2、刀轴系统前部分的前端安装的是三个角接触球轴承，三个角接触球轴承中的相邻两轴承彼此之间均安装了内外隔套，如此虽能调整此部分轴承的间隙，但大大增加了加工和装配的难度，而且累计误差较大。

3、刀轴为焊接件，精度较低，尾部为锥面，该锥面需要和内锥套相互配合，故精度要求较高，加工难度大，而且刀轴一旦磨损则锥面修复比较困难。

发明内容

针对以上问题，本发明设计了一种厚箔剪刀架的刀轴系统装置，其中：

(1)本发明的刀轴为锻造一体式的，刀轴后端为圆柱面；

(2)刀轴系统装置前部分的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈可分的圆柱滚子轴承，且通过螺母将内圈完全固定在刀轴上，内圈可以相对外圈滑动，内圈左右两侧均安装隔套，通过研磨内圈外侧的隔套来精确控制内外圈的相对位置，由此便可准确地控制轴承的轴向和径向的游隙，外圈通过轴承盖固定在轴承座上；

(3)刀轴系统装置前部分的前端轴承仍采用三个角接触球轴承，用以承受刀轴系统装置工作时所受到的轴向力，仅在前端端部的第一第二两轴承之间安装两个隔套，分别将第一第二两角接触球轴承的内圈和外圈隔开；用螺母将内圈锁紧在刀轴上，通过隔套来调整轴承的游隙，从而大大降低了加工和装配的难度。此种配置既可以保证刀轴的轴向窜动在0.005mm以内，而且当机组速度在800m/min以上时轴承的发热也很小；

(4)本发明的刀轴系统装置的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈可分的圆柱滚子轴承，用螺母将轴承内圈固定在内锥套上，轴承内圈设有隔环，在装配时通过研磨轴承内圈内侧的隔环保证轴承内圈与内锥套锥面的精确接触，保证了内锥套的径向游隙精度，用螺钉将外锥套固定在刀轴后端的圆柱面上。刀轴的安装、调试、维护均非常方便。

本发明能够取得如下效果。

(1)保证了切削精度。轴承的内圈完全固定在刀轴上，通过研磨轴承两端的隔环来精确调整轴承的轴向和径向游隙，即便刀轴高速旋转轴承受热膨胀时，通过轴承自身的游隙和隔套的宽度即可补偿轴承的膨胀量，从而保证了刀轴高速旋转时刀片精度仍能满足剪切的要求。

(2)安装方便，调整简单。全部的轴向移动都通过前端的角接触球轴承来调节，刀轴的安装和调试非常方便。

综上所述，本项发明创造解决了长期以来国产刀轴系统运行精度不高，且高速运行时轴承发热严重的问题，安装调整方便进而提高了剪切设备的生产效率。

附图说明

图1为常规刀轴系统结构示意图；

图2为本发明刀轴系统装置结构示意图。

附图标记：1刀轴、2螺母一、3轴承盖、4隔套一、5角接触球轴承一、6隔环一、7隔环二、8角接触球轴承二、9角接触球轴承三、10螺母二、11隔套二、12圆柱滚子轴承一、13轴承座一、14隔套三、15压盖、16基准环、17隔离环、18圆盘刀、19内锥套、20圆柱滚子轴承二、21隔套四、22隔套五、23螺母三、24隔套六、25隔套七、26螺母四、27隔套八、28轴承座二、29螺钉一、30螺钉二、31螺钉三、32螺钉四、33螺钉五、34螺钉六、35箱体、36端盖、37轴承座三、38外锥套。

具体实施方式

本项发明所实现的刀轴系统装置如图1所示，具体包括刀轴1、螺母一2、轴承盖3、隔套一4、角接触球轴承一5、隔环一6、隔环二7、角接触球轴承二8、角接触球轴承三9、螺母二10、隔套二11、圆柱滚子轴承一12、轴承座一13、隔套三14、压盖15、基准环16、隔离环17、圆盘刀18、内锥套19、圆柱滚子轴承二20、隔套四21、隔套五22、螺母三23、隔套六24、隔套七25、螺母四26、隔套八27、轴承座二28、螺钉一29、螺钉二30、螺钉三31、螺钉四32、螺钉五33、螺钉六34、箱体35、端盖36、轴承座三37、外锥套38。其中刀轴1为锻造一体式的，刀轴1的后端为圆柱面；刀轴系统装置前部分的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈可分的圆柱滚子轴承一12，且通过螺母二10将内圈完全固定在刀轴1上，内圈左右两侧分别安装隔套二11和隔套三14，外圈通过轴承盖固定在轴承座一13上；刀轴系统装置前部分前端的角接触球轴承一5和角接触球轴承二8之间安装两个隔环一6和隔环二7，分别将角接触球轴承一5和角接触球轴承二8的内圈和外圈隔开；用螺母一2将内圈锁紧在刀轴1上；刀轴系统装置的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈可分的圆柱滚子轴承二20，用螺母三23将轴承内圈固定在内锥套19上，轴承内圈设有隔套四21和隔套七25，用螺钉五33将外锥套38固定在刀轴后端的圆柱面上。

实际安装操作时按如下顺序进行：

(1)安装刀轴前部分,先安装刀轴前部分的后端，将内圈为锥面的圆柱滚子轴承一12压紧在刀轴1相应轴段上，圆柱滚子轴承一12的左右分别安装隔套二11和隔套三14，用螺母二10将隔套二11、圆柱滚子轴承一12的内圈和隔套三14锁紧在刀轴1上，然后将圆柱滚子轴承一12的外圈、隔套八27及刀轴1安装在轴承座一13上，用螺钉三31将轴承座一13固定在箱体35上，然后用螺钉六34将压盖15固定在轴承座一13上；

(2)安装刀轴前部分后端角接触球轴承一5、角接触球轴承二8、角接触球轴承三9，先将并列安装的角接触球轴承二8、角接触球轴承三9装到轴承座二28上，再将隔环一6和隔环二7压入轴承座二28，随后将角接触球轴承一5压入轴承座二28，最后将安装好的轴承座二28用螺钉一29固定在箱体35上，在角接触球轴承一5的外侧安装隔套一4，并用螺母一2将隔套一4锁紧在刀轴1上，用螺钉二30将轴承盖3固定在轴承座二28上；

(3)刀轴前部分安装完成后，安装中间部分的基准环16、隔离环17和圆盘刀18，先将基准环16靠紧轴肩，然后安装隔离环17，根据分条宽度及分条数要求安装相应数量的圆盘刀18及隔离环17，每个圆盘刀18的两侧均安装隔离环17，用螺母四26将圆盘刀18锁紧在刀轴1上；

(4)最后安装刀轴系统装置的后部，用螺钉五33将外锥套38固定在刀轴1上，将内锥套19压入内圈是锥面的圆柱滚子轴承二20上，然后在圆柱滚子轴承二20内圈两侧安装隔套四21和隔套七25，并用螺母三23将圆柱滚子轴承二20的内圈锁紧在内锥套19上，同时安装隔套五22、隔套六24；将圆柱滚子轴承二20压入轴承座三37，安装完成后，将内锥套19压紧在外锥套38上，用螺钉四32将端盖36和轴承座三37固定在刀轴1上。

Claims (1)

1.一种用于金属带材纵向剪切设备刀架的刀轴系统装置，所述刀轴系统装置包括刀轴(1)、圆盘刀(18)，其特征在于，还包括螺母一(2)、轴承盖(3)、隔套一(4)、角接触球轴承一(5)、隔环一(6)、隔环二(7)、角接触球轴承二(8)、角接触球轴承三(9)、螺母二(10)、隔套二(11)、圆柱滚子轴承一(12)、轴承座一(13)、隔套三(14)、压盖(15)、基准环(16)、隔离环(17)、内锥套(19)、圆柱滚子轴承二(20)、隔套四(21)、隔套五(22)、螺母三(23)、隔套六(24)、隔套七(25)、螺母四(26)、隔套八(27)、轴承座二(28)、螺钉一(29)、螺钉二(30)、螺钉三(31)、螺钉四(32)、螺钉五(33)、螺钉六(34)、箱体(35)、端盖(36)、轴承座三(37)、外锥套(38)，其中刀轴(1)为锻造一体式的，刀轴(1)的后端为圆柱面；刀轴系统装置前部分的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈能够分开的圆柱滚子轴承一(12)，且通过螺母二(10)将内圈完全固定在刀轴(1)上，内圈左右两侧分别安装隔套二(11)和隔套三(14)，外圈通过轴承盖固定在轴承座一(13)上；刀轴系统装置前部分前端的角接触球轴承一(5)和角接触球轴承二(8)之间安装隔环一(6)和隔环二(7)，分别将角接触球轴承一(5)和角接触球轴承二(8)的内圈和外圈隔开；用螺母一(2)将内圈锁紧在刀轴(1)上；刀轴系统装置的后端支撑轴承采用内圈为锥面、内外圈能够分开的圆柱滚子轴承二(20)，用螺母三(23)将轴承内圈固定在内锥套(19)上，轴承内圈设有隔套四(21)和隔套七(25)，用螺钉五(33)将外锥套(38)固定在刀轴后端的圆柱面上，

其中，所述刀轴系统装置的装配按如下步骤进行：

1)安装刀轴前部分,先安装刀轴前部分的后端，将内圈为锥面的圆柱滚子轴承一(12)压紧在刀轴(1)相应轴段上，圆柱滚子轴承一(12)的左右分别安装隔套二(11)和隔套三(14)，用螺母二(10)将隔套二(11)、圆柱滚子轴承一(12)的内圈和隔套三(14)锁紧在刀轴(1)上，然后将圆柱滚子轴承一(12)的外圈、隔套八(27)及刀轴(1)安装在轴承座一(13)上，用螺钉三(31)将轴承座一(13)固定在箱体(35)上，然后用螺钉六(34)将压盖(15)固定在轴承座一(13)上；

2)安装刀轴前部分后端角接触球轴承一(5)、角接触球轴承二(8)、角接触球轴承三(9)，先将并列安装的角接触球轴承二(8)、角接触球轴承三(9)装到轴承座二(28)上，再将隔环一(6)和隔环二(7)压入轴承座二(28)，随后将角接触球轴承一(5)压入轴承座二(28)，最后将安装好的轴承座二(28)用螺钉一(29)固定在箱体(35)上，在角接触球轴承一(5)的外侧安装隔套一(4)，并用螺母一(2)将隔套一(4)锁紧在刀轴(1)上，用螺钉二(30)将轴承盖(3)固定在轴承座二(28)上；

3)刀轴前部分安装完成后，安装中间部分的基准环(16)、隔离环(17)和圆盘刀(18)，先将基准环(16)靠紧轴肩，然后安装隔离环(17)，根据分条宽度及分条数要求安装相应数量的圆盘刀(18)及隔离环(17)，每个圆盘刀(18)的两侧均安装隔离环(17)，用螺母四(26)将圆盘刀(18)锁紧在刀轴(1)上；

4)最后安装刀轴系统装置的后部，用螺钉五(33)将外锥套(38)固定在刀轴(1)上，将内锥套(19)压入内圈是锥面的圆柱滚子轴承二(20)上，然后在圆柱滚子轴承二(20)内圈两侧安装隔套四(21)和隔套七(25)，并用螺母三(23)将圆柱滚子轴承二(20)的内圈锁紧在内锥套(19)上，同时安装隔套五(22)、隔套六(24)；将圆柱滚子轴承二(20)压入轴承座三(37)，安装完成后，将内锥套(19)压紧在外锥套(38)上，用螺钉四(32)将端盖(36)和轴承座三(37)固定在刀轴(1)上。