CN104028825A - 外伸双缸液压下切式切分剪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外伸双缸液压下切式切分剪，包括整体龙门框架、钢板剪切机构、复合连杆机构和液压驱动机构，其钢板剪切机构的下刀架两端分别与整体龙门框架的左滑道和右滑道上下滑动配合，其复合连杆机构的同步推杆、第一上连杆和第一下连杆、第二上连杆和第二下连杆分别与钢板剪切机构的下刀架和整体龙门框架的下底座相配合，形成两个复合的平行四边形结构，其液压驱动机构中的左油缸和右油缸分别布置在整体龙门框架的下底座两侧，用以驱动该复合的平行四边形结构稳定运行，从而实现对钢板的切分作业，具有双油缸输出动力同步平稳、下刀架运行稳定、剪切快捷高效、产品质量好的特点。

Description

外伸双缸液压下切式切分剪

技术领域

本发明涉及冶金工业中金属板材剪切设备，具体地指一种外伸双缸液压下切式切分剪。

背景技术

在冶金行业带钢生产线上，切分剪是应用最广的单机横剪设备，供带钢平头、切尾或分卷用。目前，普遍使用的剪切机结构多为液压斜剪，剪刃由平刃和斜刃上下两块组成。一般平刃为固定剪，固定于框架上方；斜刃为活动剪，由两油缸带动做垂直运动，活动剪垂直运动与固定剪重叠实现板材的剪切。两油缸活塞杆端固定于活动剪横梁上，通过并联油路，两缸作同步垂直运动直接提供钢板剪切力。由于两油缸活塞杆与活动剪横梁的固定端中心距L1小于剪刃的宽度L2，因此在剪切开始或结束时其受力点均在两油缸外侧。如图1、2所示，剪切开始时，活动剪有顺时针扭转的趋势；剪切结束时，活动剪有逆时针扭转的趋势。在不同剪切阶段两油缸所受的剪切阻力不同，导致活塞杆受力不均匀，反作用力通过活塞杆作用在两油缸，使两油缸负载产生差异出现运动不同步，剪切结束时一侧油缸不能到达全行程，使两油缸在运动过程中不能完全同步。当剪切板材宽度L＜L1时，问题不大，但当剪切较宽幅面板材时(例如L1＜L＜L2)，常常出现无法沿整个钢板宽度一次剪断的情况，这样大大降低了剪切板材的生产效率，反复剪切还会使被剪断面毛糙不齐，对后续设备也造成不必要的损伤。

分析以上原因可知，如果活动剪受力不均出现扭转将通过活塞杆反作用于油缸，使两缸负载产生差异出现运动不同步，剪切终了时油缸不能到达全行程，从而导致板材无法被剪断，严重时甚至出现卡阻问题，故保证活动剪的运动平稳性是解决问题的关键。然而，现阶段本领域技术人员尚未找到有效的解决办法

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术存在的缺陷，提供一种外伸双缸液压下切式切分剪，其可利用双油缸同步平稳输出动力、并通过复合四连杆机构使下刀架平稳上下运动，从而实现快捷、良好、稳定的剪切功能。

为实现上述目的，本发明所设计的外伸双缸液压下切式切分剪，包括整体龙门框架、钢板剪切机构、复合连杆机构和液压驱动机构，其特殊之处在于：所述整体龙门框架具有下底座、上横梁、左机架和右机架，所述左机架和右机架的内侧分别固定有左滑道和右滑道；所述钢板剪切机构具有上剪刃和下剪刃，所述上剪刃安装在上刀架下面，所述上刀架固定在上横梁上；所述下剪刃安装在下刀架上面，所述下刀架两端分别与左滑道和右滑道上下滑动配合；

所述复合连杆机构具有同步推杆、第一上连杆和第一下连杆、第二上连杆和第二下连杆，所述同步推杆平行布置在下底座上方，所述下底座上设置有左下销轴和右下销轴，所述同步推杆上设置有左中销轴和右中销轴，所述下刀架上设置有左上销轴和右上销轴；所述第一上连杆的一端和第一下连杆的一端同时与左中销轴铰接，所述第二上连杆的一端和第二下连杆的一端同时与右中销轴铰接；所述第一上连杆的另一端和第二上连杆的另一端分别与左上销轴和右上销轴铰接，所述第一下连杆的另一端和第二下连杆的另一端分别与左下销轴和右下销轴铰接；

所述液压驱动机构具有左油缸和右油缸，所述左油缸和右油缸分别安装在下底座的左右两端，所述左油缸的活塞杆端和右油缸的活塞杆端分别通过左销轴和右销轴与所述同步推杆两端铰接。

进一步地，所述左上销轴至左中销轴的中心距与右上销轴至右中销轴的中心距相等；所述左中销轴至左下销轴的中心距与右中销轴至右下销轴的中心距相等；所述左上销轴至右上销轴、左中销轴至右中销轴、左下销轴至右下销轴的中心距相等。这样，第一上连杆、下刀架、第二上连杆、同步推杆就形成一个平行四边形，而第一下连杆、同步推杆、第二下连杆、下底座形成另一个平行四边形，两组连杆机构互相牵制的同步运动就能使下刀架下端始终保持水平位置，受力平衡，不易发生倾斜与卡阻。

进一步地，所述左油缸的无杆腔与阀站油箱进油管相连，所述左油缸的有杆腔与右油缸的有杆腔相连，所述右油缸的无杆腔与阀站油箱回油管相连，从而使左油缸和右油缸的油路呈串联布置结构。这样，可以使两油缸始终平稳地进行推拉驱动动作，并保持动作一致，保证驱动下刀架平稳的上下运动。

进一步地，所述上刀架顶端通过固定螺栓与上横梁下端连接，其连接处螺栓孔为腰圆孔，所述上横梁下端对应上刀架侧面位置设置有定位块，所述定位块上设置有第一顶拉螺栓组件，所述第一顶拉螺栓组件包括第一拉紧螺栓和第一顶紧螺栓，所述第一拉紧螺栓与上刀架侧面螺孔螺纹配合，所述第一顶紧螺栓与上刀架侧面顶紧配合。这样，可以通过第一顶拉螺栓组件细微调整上刀架的前后固定位置，进而实现调整上下剪刃的剪刃侧隙，以适应不同板厚的带钢剪切作业。

进一步地，所述定位块对称设置有两块；与之配合地，所述第一顶拉螺栓组件设置有两组。这样，可以更均匀准确的调整上刀架位置。

进一步地，所述左滑道和右滑道通过固定螺栓分别与左机架和右机架连接，其中右机架连接处螺栓孔为腰圆孔；所述右机架上设置有第二顶拉螺栓组件，所述第二顶拉螺栓组件包括第二拉紧螺栓和第二顶紧螺栓，所述第二拉紧螺栓与右滑道侧面螺孔螺纹配合，所述第二顶紧螺栓与右滑道侧面顶紧配合。这样，可以通过第二顶拉螺栓组件调整右滑道与右侧机架的间隙，从而调整下刀架与左、右滑道的间隙，保证下刀架在上下滑动过程中的匀速平稳性。

进一步地，所述第二顶拉螺栓组件沿右机架侧壁间隔设置有四套，相邻两套第二顶拉螺栓组件中的第二拉紧螺栓和第二顶紧螺栓交错布置。这样，可以更均匀准确的调整右滑道与右机架的间隙，进而调整下刀架与左、右滑道的间隙。

本发明的优点在于：所设计的外伸双缸液压下切式切分剪，由于将两个驱动油缸分别水平安装在两侧机架的外侧，且两个油缸油路串联，当一侧油缸的活塞杆做推出运动时，另一侧油缸的活塞杆做回拉运动，输出动力稳定；并通过驱动连杆机构，将油缸水平作用力转化为垂直运动的剪切力，在油缸和连杆机构的两级同步控制下，大大改善下剪刃在剪切开始时和结束时的受力状况以及运动平稳性，从而保证了板材一次剪切的成功率和剪切的断面质量，同时扩大了板材的有效加工范围。

附图说明

图1为传统切分剪的下剪刃在开始剪切时的受力状况示意图；

图2为传统切分剪的下剪刃在结束剪切时的受力状况示意图；

图3为本发明外伸双缸液压下切式切分剪的主视结构示意图；

图4为图3中的A-A剖视结构示意图；

图5为图3中的B-B剖视结构示意图；

图6为图4中的E向结构示意图；

图7为图3中的C-C剖视结构示意图；

图8为图3中的F向局部放大结构示意图。

图中：下底座1；上横梁2；左机架3；右机架4；上刀架5；下刀架6；上剪刃7；下剪刃8；左滑道9；右滑道10；第一上连杆11；第一下连杆12；第二上连杆13；第二下连杆14；同步推杆15；左油缸16；右油缸17；左上销轴18；左下销轴19；右上销轴20；右下销轴21；左销轴22；左中销轴23；右中销轴24；右销轴25；第一拉紧螺栓26；第一顶紧螺栓27；第二顶紧螺栓28；第二拉紧螺栓29；定位块30。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～2所示传统切分剪的下剪刃受力状况，已在背景技术中作了详细介绍，于此不再赘述。

如图3～8所示本发明的外伸双缸液压下切式切分剪，包括整体龙门框架、钢板剪切机构、复合连杆机构和液压驱动机构；

整体龙门框架具有下底座1、上横梁2、左机架3和右机架4，左机架3和右机架4的内侧分别固定有左滑道9和右滑道10；

钢板剪切机构具有上剪刃7和下剪刃8，上剪刃7安装在上刀架5下面，上刀架5固定在上横梁2上；下剪刃8安装在下刀架6上面，下刀架6两端分别与左滑道9和右滑道10上下滑动配合；

复合连杆机构具有同步推杆15、第一上连杆11和第一下连杆12、第二上连杆13和第二下连杆14，同步推杆15平行布置在下底座1上方，下底座1上设置有左下销轴19和右下销轴21，同步推杆15上设置有左中销轴23和右中销轴24，下刀架6上设置有左上销轴18和右上销轴20；第一上连杆11的一端和第一下连杆12的一端同时与左中销轴23铰接，第二上连杆13的一端和第二下连杆14的一端同时与右中销轴24铰接；第一上连杆11的另一端和第二上连杆13的另一端分别与左上销轴18和右上销轴20铰接，第一下连杆12的另一端和第二下连杆14的另一端分别与左下销轴19和右下销轴21铰接；

液压驱动机构具有左油缸16和右油缸17，左油缸16和右油缸17分别安装在下底座1的左右两端，左油缸16的无杆腔与阀站油箱进油管相连，左油缸16的有杆腔与右油缸17的有杆腔相连，右油缸17的无杆腔与阀站油箱回油管相连，从而使左油缸16和右油缸17的油路呈串联布置结构；左油缸16的活塞杆端和右油缸17的活塞杆端分别通过左销轴22和右销轴25与同步推杆15两端铰接。

左上销轴18至左中销轴23的中心距与右上销轴20至右中销轴24的中心距相等；左中销轴23至左下销轴19的中心距与右中销轴24至右下销轴21的中心距相等；左上销轴18至右上销轴20、左中销轴23至右中销轴24、左下销轴19至右下销轴21的中心距相等。这样，第一上连杆11、下刀架6、第二上连杆13、同步推杆15就形成一个平行四边形，而第一下连杆12、同步推杆15、第二下连杆14、下底座1形成另一个平行四边形，两组连杆机构互相牵制的同步运动就能使下刀架6下端始终保持水平位置，受力平衡，不易发生倾斜与卡阻。

作为优选方案，上刀架5顶端通过固定螺栓与上横梁2下端连接，其连接处螺栓孔为腰圆孔，上横梁2下端对应上刀架5侧面位置设置有定位块30，定位块30上设置有第一顶拉螺栓组件，为了更均匀准确的调整上刀架位置，定位块30对称设置有两块；与之配合地，第一顶拉螺栓组件设置有两组；第一顶拉螺栓组件包括第一拉紧螺栓26和第一顶紧螺栓27，第一拉紧螺栓26与上刀架5侧面螺孔螺纹配合，第一顶紧螺栓27与上刀架5侧面顶紧配合。这样，可以通过第一顶拉螺栓组件细微调整上刀架5的前后固定位置，进而实现调整上下剪刃的剪刃侧隙，以适应不同板厚的带钢剪切作业；左滑道9和右滑道10通过固定螺栓分别与左机架3和右机架4连接，其中右机架4连接处螺栓孔为腰圆孔；右机架4上设置有第二顶拉螺栓组件，第二顶拉螺栓组件包括第二拉紧螺栓29和第二顶紧螺栓28，第二拉紧螺栓29与右滑道10侧面螺孔螺纹配合，第二顶紧螺栓28与右滑道10侧面顶紧配合。第二顶拉螺栓组件沿右机架4侧壁间隔设置有四套，相邻两套第二顶拉螺栓组件中的第二拉紧螺栓29和第二顶紧螺栓28交错布置。可以通过第二顶拉螺栓组件细微调整右滑道10与右机架4的间隙，从而调整下刀架6与左、右滑道的间隙，保证下刀架6在上下滑动过程中的匀速平稳性。

当调试上剪刃7和下剪刃8的侧隙时，先拧松固定螺栓，若顺时针旋进第一拉紧螺栓26并同时旋出第一顶紧螺栓27，上刀架5会在轧制线水平面方向上后移，以减小上、下剪刃间的侧隙；若顺时针旋进螺栓27并同时旋出第一拉紧螺栓26，会增大上、下剪刃间的侧隙。当达到需要的间隙后，再拧紧上刀架5的固定螺栓予以固定，这样就很容易地实现了上、下剪刃的侧隙调整，以适应不同的板材厚度。

当进行下刀架6与左右滑道的间隙调节时，若顺时针分别旋进第二顶紧螺栓28和对应组螺栓，并旋出第二拉紧螺栓29时，下刀架6在垂直面方向上左移，减小间隙；反之，若顺时针分别旋进第二拉紧螺栓29和对应组螺栓，并旋出第二顶紧螺栓28时，上刀架6在垂直面方向上右移，增大间隙。当下刀架6与左右滑道的间隙控制在0.1-0.15mm时，即可保证下刀架6沿两边带铜衬的滑道运行的匀速和平稳性，最后，旋紧固定螺栓即便完成调试。

在钢板剪切运动中，液压油先进入左油缸16的无杆腔，将左油缸16有杆腔的油排入右油缸17的有杆腔，推动右油缸17无杆腔油液回油箱，从而驱动同步推杆15向右运动，使两组平行四边形边角伸展，推动下刀架6上升实现钢板剪切。反之，则运动相反。只要左油缸16有杆腔的容积与右油缸17有杆腔的容积相等，就可实现两缸同步的要求。且左油缸16左销轴22与同步推杆15铰接，右油缸17通过右销轴25也与同步推杆15铰接，供油过程中若两缸的运动稍不一致，同步推杆15将产生扭转内力矩，对两缸进行微调以保持两缸速度一致，始终以水平状态推动下刀架6沿滑道上下运动。

Claims (9)

1.一种外伸双缸液压下切式切分剪，包括整体龙门框架、钢板剪切机构、复合连杆机构和液压驱动机构，其特征在于：

所述整体龙门框架具有下底座(1)、上横梁(2)、左机架(3)和右机架(4)，所述左机架(3)和右机架(4)的内侧分别固定有左滑道(9)和右滑道(10)；

所述钢板剪切机构具有上剪刃(7)和下剪刃(8)，所述上剪刃(7)安装在上刀架(5)下面，所述上刀架(5)固定在上横梁(2)上；所述下剪刃(8)安装在下刀架(6)上面，所述下刀架(6)两端分别与左滑道(9)和右滑道(10)上下滑动配合；

所述复合连杆机构具有同步推杆(15)、第一上连杆(11)和第一下连杆(12)、第二上连杆(13)和第二下连杆(14)，所述同步推杆(15)平行布置在下底座(1)上方，所述下底座(1)上设置有左下销轴(19)和右下销轴(21)，所述同步推杆(15)上设置有左中销轴(23)和右中销轴(24)，所述下刀架(6)上设置有左上销轴(18)和右上销轴(20)；所述第一上连杆(11)的一端和第一下连杆(12)的一端同时与左中销轴(23)铰接，所述第二上连杆(13)的一端和第二下连杆(14)的一端同时与右中销轴(24)铰接；所述第一上连杆(11)的另一端和第二上连杆(13)的另一端分别与左上销轴(18)和右上销轴(20)铰接，所述第一下连杆(12)的另一端和第二下连杆(14)的另一端分别与左下销轴(19)和右下销轴(21)铰接；

所述液压驱动机构具有左油缸(16)和右油缸(17)，所述左油缸(16)和右油缸(17)分别安装在下底座(1)的左右两端，所述左油缸(16)的活塞杆端和右油缸(17)的活塞杆端分别通过左销轴(22)和右销轴(25)与所述同步推杆(15)两端铰接。

2.根据权利要求1所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述左上销轴(18)至左中销轴(23)的中心距与右上销轴(20)至右中销轴(24)的中心距相等；所述左中销轴(23)至左下销轴(19)的中心距与右中销轴(24)至右下销轴(21)的中心距相等；所述左上销轴(18)至右上销轴(20)、左中销轴(23)至右中销轴(24)、左下销轴(19)至右下销轴(21)的中心距相等。

3.根据权利要求1所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述左油缸(16)的无杆腔与阀站油箱进油管相连，所述左油缸(16)的有杆腔与右油缸(17)的有杆腔相连，所述右油缸(17)的无杆腔与阀站油箱回油管相连，从而使左油缸(16)和右油缸(17)的油路呈串联布置结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述上刀架(5)顶端通过固定螺栓与上横梁(2)下端连接，其连接处螺栓孔为腰圆孔，所述上横梁(2)下端对应上刀架(5)侧面位置设置有定位块(30)，所述定位块(30)上设置有第一顶拉螺栓组件，所述第一顶拉螺栓组件包括第一拉紧螺栓(26)和第一顶紧螺栓(27)，所述第一拉紧螺栓(26)与上刀架(5)侧面螺孔螺纹配合，所述第一顶紧螺栓(27)与上刀架(5)侧面顶紧配合。

5.根据权利要求4所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述定位块(30)对称设置有两块；与之配合地，所述第一顶拉螺栓组件设置有两组。

6.根据权利要求1或2或3所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述左滑道(9)和右滑道(10)通过固定螺栓分别与左机架(3)和右机架(4)连接，其中右机架(4)连接处螺栓孔为腰圆孔；所述右机架(4)上设置有第二顶拉螺栓组件，所述第二顶拉螺栓组件包括第二拉紧螺栓(29)和第二顶紧螺栓(28)，所述第二拉紧螺栓(29)与右滑道(10)侧面螺孔螺纹配合，所述第二顶紧螺栓(28)与右滑道(10)侧面顶紧配合。

7.根据权利要求6所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述第二顶拉螺栓组件沿右机架(4)侧壁间隔设置有四套，相邻两套第二顶拉螺栓组件中的第二拉紧螺栓(29)和第二顶紧螺栓(28)交错布置。

8.根据权利要求4所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述左滑道(9)和右滑道(10)通过固定螺栓分别与左机架(3)和右机架(4)连接，其中右机架(4)连接处螺栓孔为腰圆孔；所述右机架(4)上设置有第二顶拉螺栓组件，所述第二顶拉螺栓组件包括第二拉紧螺栓(29)和第二顶紧螺栓(28)，所述第二拉紧螺栓(29)与右滑道(10)侧面螺孔螺纹配合，所述第二顶紧螺栓(28)与右滑道(10)侧面顶紧配合。

9.根据权利要求8所述的外伸双缸液压下切式切分剪，其特征在于：所述第二顶拉螺栓组件沿右机架(4)侧壁间隔设置有四套，相邻两套第二顶拉螺栓组件中的第二拉紧螺栓(29)和第二顶紧螺栓(28)交错布置。