CN106670565A - 一种带双侧齿轮传动的飞剪 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种带双侧齿轮传动的飞剪，属于轧钢机械领域，该带双侧齿轮传动的飞剪，包括机架和能转动地安装在机架上的主动刀轴和从动刀轴，主动刀轴和从动刀轴平行排列且均呈水平设置，主动刀轴的两端分别固设有主动齿轮，从动刀轴的两端分别固设有从动齿轮，从动齿轮包括同轴固定连接的从动主齿轮和从动副齿轮，主动齿轮与同侧的从动主齿轮和从动副齿轮同时啮合，主动齿轮、从动主齿轮和从动副齿轮均为斜圆柱齿轮，从动主齿轮和从动副齿轮之间设有用于消除齿轮侧隙的调整垫片，从动齿轮还包括能对齿轮侧隙进行调整的预调装置。该带双侧齿轮传动的飞剪既能够承受更大的剪切冲击力，又能保证足够的剪切精度。

Description

一种带双侧齿轮传动的飞剪

技术领域

本发明属于轧钢机械领域，涉及用于对连续生产板带材剪切的启停式滚筒飞剪设备，特别涉及一种带双侧齿轮传动的飞剪。

背景技术

目前国内的冷、热轧启停式滚筒飞剪设备，多局限于国外引进的产品，主要包括日本三菱、德国西马克、奥钢联等大型冶金设备供应企业。根据剪切板带材产品厚度的不同，板带材生产线上使用的飞剪设备主要分为热轧中厚板分卷用飞剪、冷连轧薄板分卷用飞剪和冷轧后续处理线上极薄板剪切用飞剪。这三类滚筒飞剪结构形式大致相同，但设备结构大小差距比较大，主要体现在刀轴中心距或者滚筒直径大小有显著区别，剪切越厚的带钢，剪切的冲击力越大，需要的设备刚性也越大，需要的刀轴中心距或者滚筒直径也就越大。从刀轴的传动形式看，一般通过上刀轴和下刀轴配置同步齿轮啮合来传递扭矩，目前上、下刀轴啮合的齿轮形式主要有以下两种形式：

1.单侧斜齿轮传动并采用主副齿消隙，这种飞剪运用比较多，主要优点是结构简单，齿轮安装方便，并可以很好的通过刀轴的轴向运动带动另一个刀轴的周向运动，从而实现剪刃侧隙的调整。

2.将第一种形式的主副齿轮拆开分别开放在牌坊的双侧，主副齿轮在相位上错开一定的角度来消除齿轮侧隙。这种形式的结构多用于厚板剪切，可以将主副齿轮的齿宽做大，传递更大的扭矩，但对装配精度要求很高。并且由于一侧齿轮在飞剪启动时啮合传动，另一侧齿轮在飞剪制动时啮合传动，实际上刀轴仍然处于悬臂状态，在同样的齿宽条件下并未改善刀轴抗扭的能力。

上述两种方式从刀轴上齿轮载承力矩的约束来看，刀轴都类似“悬臂式”支撑，刀轴在剪切带材时，特别对于螺旋剪刃，带钢是被逐点剪切，剪切力矩从带钢的一侧逐点移动到另一侧，而承载这一剪切扭矩的齿轮仅在一侧，这势必导致刀轴的扭转变形，从而使得上、下剪刃的间隙加大。为提高刀轴的抗扭转刚度，通常的设计思路是加大刀轴直径保证刀轴有足够的扭矩刚度，如热轧使用的飞剪直径达到了1000mm，同时，刀轴中心距也随之加大，这势必导致齿轮、轴承、机架牌坊的尺寸和重量都显著提高，整个传动系统的转动惯量也增加，从而要求传动电机的功率和扭矩也需要提升，增加了设备重量和制造成本，投资成本也跟着增加，缺乏市场竞争力。

而对于薄料剪切，虽然剪切冲击力相对厚料小很多，但剪刃侧隙则要求被控制的更小；同时，对剪刃侧隙其沿宽度方向的均匀性要求更高，剪刃侧隙过小就出现上、下剪刃互相干涉打刀，而剪刃侧隙过大又会出现带钢剪不断的现象，影响整个机组的生产节奏，降低了生产效率，甚至出现废、次品等。

综上所述，飞剪在剪切过程需要承受瞬间巨大的剪切冲击，并且根据钢卷生产周期需要频繁启动和制动，也承受了正反两个方向的扭矩，因此，对于保证上、下刀轴同步的齿轮副需要有足够的强度并能在正反两个方向同时控制好齿侧隙，以避免正转及反转时齿轮啮合存在侧隙而发出碰撞声。另一方面，对于板带材的剪切，为保证其剪切截面不出现毛刺或者出现带钢一侧剪断另一侧剪不断的现象，或者薄带材不出现“撕裂”的现象，这就需要保证整个上、下剪刃在剪切的时候，沿剪刃宽度方向剪刃侧隙均匀一致。并且，随着目前“以铸代轧”技术的生产需要和发展趋势，同一机组生产的带钢规格范围更为宽泛，带钢规格范围向厚、薄两个方向都有拓展，这就要求飞剪设备需要更高的刚度应对厚板剪切时的刀轴扭转变形，同时又要保证剪刃侧隙均匀一致以满足薄料的剪切精度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种带双侧齿轮传动的飞剪，既能够承受更大的剪切冲击力，又能保证足够的剪切精度。

为达到上述目的，本发明提出一种带双侧齿轮传动的飞剪，包括机架和能转动地安装在所述机架上的主动刀轴和从动刀轴，所述主动刀轴和所述从动刀轴平行排列且均呈水平设置，其中，所述主动刀轴的两端分别固设有主动齿轮，所述从动刀轴的两端分别固设有从动齿轮，所述从动齿轮包括同轴固定连接的从动主齿轮和从动副齿轮，所述主动齿轮与同侧的所述从动主齿轮和所述从动副齿轮同时啮合，所述主动齿轮、所述从动主齿轮和所述从动副齿轮均为斜圆柱齿轮，所述从动主齿轮和所述从动副齿轮之间设有用于消除齿轮侧隙的调整垫片，所述从动齿轮还包括能对齿轮侧隙进行调整的预调装置。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述从动主齿轮套装在所述从动刀轴的外壁上并与所述从动刀轴过盈配合，所述从动主齿轮的轮毂上设有一圈沿所述从动主齿轮的轴向凸出的安装套筒，所述从动副齿轮套装在所述安装套筒上，所述安装套筒上具有沿所述从动主齿轮的轴向设置的导向键，所述从动副齿轮上开设有与所述导向键对应配合的导向键槽。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述从动主齿轮和所述从动刀轴之间还设有连接键，所述连接键固设在所述从动刀轴的外壁上，所述从动主齿轮上开设有与所述连接键对应配合的连接键槽。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述主动齿轮的螺旋角、所述从动主齿轮的螺旋角以及所述从动副齿轮的螺旋角均相同。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述从动主齿轮和所述从动副齿轮均为左旋斜圆柱齿轮。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述预调装置包括把紧螺栓和推开螺栓，所述从动主齿轮其朝向所述从动副齿轮的端面上开设有第一螺栓孔，所述把紧螺栓沿所述从动副齿轮的轴向贯穿所述从动副齿轮并与所述第一螺栓孔螺纹配合，所述推开螺栓沿所述从动副齿轮的轴向贯穿所述从动副齿轮并顶抵在所述从动主齿轮的端面上，所述推开螺栓与所述从动副齿轮螺纹配合。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述主动刀轴和所述从动刀轴上均开设有刀槽，所述刀槽为螺旋刀槽，所述刀槽的螺旋角度为1度，位于所述主动刀轴上的刀槽的旋向和位于所述从动刀轴上的刀槽的旋向相反。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述主动刀轴和所述从动刀轴均通过刀轴轴承能转动地安装在所述机架上，所述机架的两侧还分别设有用于容纳所述主动齿轮和所述从动齿轮的齿轮箱体。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述从动刀轴的一端伸出所述齿轮箱体并连接有剪刃侧隙调整机构，所述剪刃侧隙调整机构包括推力滚子轴承、轴承压盖、滚珠丝杠和蜗轮蜗杆减速机，所述推力滚子轴承套装在所述从动刀轴和所述齿轮箱体之间，所述滚珠丝杠呈水平设置并通过法兰固设在所述齿轮箱体外，所述滚珠丝杠的一端通过所述轴承压盖与所述从动刀轴相连接，所述滚珠丝杠的另一端连接有所述蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机通过所述滚珠丝杠驱动所述从动刀轴沿所述从动刀轴的轴向往复移动。

如上所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其中，所述主动刀轴的一端伸出所述齿轮箱体并与驱动机构相连接，所述主动刀轴的另一端通过推力轴承轴向固定地安装在所述齿轮箱体上。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪采用在主动刀轴、从动刀轴的两端均布置传动齿轮对，并通过主副齿间设置预调机构的结构来降低装配难度的设计，既提高了刀轴抗扭转的刚度，又保证了上、下剪刃间隙沿宽度方向的均匀性。从而，该双侧齿轮传动的飞剪既提升了对厚料的剪切能力，同时也提高了对薄料的剪切精度，还降低了加工制造的难度，节约了投资成本，是一种结构小巧、适应剪切带材规格范围更广的剪切机械设备。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪的结构示意图；

图2为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪的双侧齿轮安装示意图；

图3为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪的齿轮啮合示意图；

图4为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪的强制稀油润滑示意图；

图5为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪的刀轴横断面示意图；

图6为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪传动侧齿轮结构示意图；

图7为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪操作侧齿轮结构示意图；

图8为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪其机架的结构示意图；

图9为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪其从动副齿轮端面开孔示意图；

图10为本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪其从动主齿轮端面开孔示意图；

图11为本发明中剪刃侧隙调整机构的结构示意图。

附图标记说明：

10 带双侧齿轮传动的飞剪； 110 机架；

111 齿轮箱体； 1111 贯通孔；

1112 通孔； 1113 喷嘴；

112 操作侧牌坊； 113 传动侧牌坊；

114 横梁； 115 本体底座；

120 主动刀轴； 130 从动刀轴；

140 主动齿轮； 150 从动齿轮；

151 从动主齿轮； 1511 安装套筒；

1512 导向键； 1513 第一螺栓孔；

152 从动副齿轮； 1521 光孔；

1522 安装孔； 153 调整垫片；

153’ 调整垫片； 154 预调装置；

1541 把紧螺栓； 1542 推开螺栓；

160 刀槽； 160’ 刀槽；

161 剪刃； 161’ 剪刃；

162 楔形压块； 170 刀轴轴承；

171 轴承端盖； 180 剪刃侧隙调整机构；

181 推力滚子轴承； 182 轴承压盖；

183 滚珠丝杠； 184 蜗轮蜗杆减速机；

185 法兰； 190 推力轴承；

191 轴承压盖； 200 驱动机构；

201 电机； 202 联轴器；

203 减速机； 204 联轴器；

205 制动器； 207 传动底座。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

请参考图1至图7，本发明提出了一种带双侧齿轮传动的飞剪10，该飞剪10包括机架110和能转动地安装在机架110上的主动刀轴120和从动刀轴130，主动刀轴120和从动刀轴130均呈水平设置，并且且主动刀轴120和从动刀轴130平行设置，主动刀轴120的两端均套设有主动齿轮140，从动刀轴130的两端均套设有从动齿轮150，从动齿轮150包括同轴固定连接的从动主齿轮151、从动副齿轮152和用于消除齿轮侧隙的调整垫片，调整垫片设置在从动主齿轮151和从动副齿轮152之间，主动齿轮140、从动主齿轮151和从动副齿轮152均为斜圆柱齿轮，从动主齿轮151和从动副齿轮152均与同侧的主动齿轮140啮合传动，从动齿轮150还包括能对齿轮侧隙进行调整的预调装置154。

如图1至图7所示，本发明提供的带双侧齿轮传动的飞剪10在刀轴(主动刀轴120、从动刀轴130)的两端均设置有相互啮合的主动齿轮140和从动齿轮150，从而构成双侧齿轮传动，其中，主动齿轮140和从动齿轮150的传动比为1：1；同时，从动齿轮150采用主副齿消隙结构，具体的，从动齿轮150包括从动主齿轮151、从动副齿轮152和用于消除齿轮侧隙的调整垫片，从动主齿轮151和从动副齿轮152均与主动齿轮140相啮合，保证了从动刀轴130在正转和反转时，从动齿轮150均能分担扭矩(正转时从动主齿轮151承担扭矩，反转时从动副齿轮152承担扭矩)。这样，通过采用双侧齿轮传动，且传动侧的齿轮和操作侧的齿轮在两个方向均能分担扭矩，减小了刀轴(主动刀轴120、从动刀轴130)的扭转变形，相对现有技术中单侧齿轮传动的“悬臂式”结构，本发明提出带双侧齿轮传动的飞剪10其刀轴(主动刀轴120、从动刀轴130)的两端均受到齿轮正反向约束，刀轴的扭转变形更小，刀轴扭转变形小则更有利于保证飞剪10其剪刃侧隙沿宽度方向的均匀性，这样，既显著提升了对厚料的剪切能力，同时也显著提高了对薄料的剪切精度。并且，双侧齿轮传动也使得刀轴(主动刀轴120、从动刀轴130)能够承受更大的扭矩，使得本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10整体更为小巧，可以将刀轴直径、刀轴中心距、牌坊、轴承和传动系统的尺寸和重量显著降低，降低了加工制造的难度，节约了成本。因此，本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10是一种结构小巧、适应剪切带材规格范围更广的剪切机械设备。

本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10，如图2、图3所示，在从动主齿轮151和从动副齿轮152之间设置了用于消除齿轮侧隙的调整垫片，在从动主齿轮151和从动副齿轮152之间通过增加或减少调整垫片的厚度的方式，使得正转时从动主齿轮151的轮齿与主动齿轮140的轮齿相贴合，保证从动主齿轮151作为更大剪切力矩的承载对象；反转时从动副齿轮152的轮齿与主动齿轮140的轮齿相贴合，保证从动副齿轮152作为制动力矩的承载对象。同时，通过精确的控制调整垫片的厚度可以消除齿轮传动的齿侧隙，保证一个运行周期内刀轴正向传动和反向传动均无噪声，延长了齿轮寿命。

本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10其从动齿轮150还包括能对齿轮侧隙进行调整的预调装置154，在热装时，通过预调装置154调整从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的距离，消除从动主齿轮151、从动副齿轮152与同侧的主动齿轮140之间的齿侧隙；在随后的齿轮冷却过程中仍需要考虑齿轮热胀的影响，根据需要，间断性的利用预调装置154调节从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的距离，保证从动主齿轮151、从动副齿轮152与主动齿轮140之间齿侧隙的消除；齿轮完全冷却后，根据从动主齿轮151、从动副齿轮152之间的距离(间隙)情况配磨相应厚度的调整垫片并安装于从动主齿轮151和从动副齿轮152之间。这样，既降低了双侧齿轮传动结构热装的装配难度，又保证了装配后双侧的齿轮对在啮合时接触的一致性，使得双侧齿轮传动的结构设计运用于实际工程时切实可行。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图6和图7所示，主动刀轴120和从动刀轴130均通过刀轴轴承170能转动地安装在机架110上，机架110的两侧均设有用于容纳主动齿轮140和从动齿轮150的齿轮箱体111。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图6和图7所示，主动刀轴120的一端伸出齿轮箱体111并与驱动机构200相连接，主动刀轴120的另一端通过推力轴承190轴向固定地安装在齿轮箱体111上。具体的，齿轮箱体111上开设有与主动刀轴120对应配合的贯通孔，推力轴承190安装在该贯通孔内并与齿轮箱体111固定连接，主动刀轴120的端部套装在推力轴承190的内孔中并被推力轴承190的轴承端盖191和圆螺母轴向固定。本发明中机架110靠近驱动机构200的一侧为传动侧，机架110远离驱动机构200的一侧为操作侧。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图6和图7所示，从动主齿轮151套装在从动刀轴130的外壁上并与从动刀轴130过盈配合，从动主齿轮151的轮毂上设有一圈沿从动主齿轮151的轴向凸出的安装套筒1511，从动副齿轮152套装在安装套筒1511上，容易安装，安装套筒1511上还设有导向键1512，导向键1512沿从动主齿轮151的轴向设置，从动副齿轮152上开设有与导向键1512对应配合的导向键槽。预调装置154驱动从动副齿轮152沿导向键1512往复移动，进而调节从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的距离以消除齿轮间隙；同时，导向键1512保证了从动副齿轮152只能相对从动主齿轮151产生轴向位移，而不能产生周向位移；并且，从动副齿轮152还能通过导向键1512与从动主齿轮151联系在一起传递力矩。调整垫片为具有缺口的半圆环片，通过其缺口插装在安装套筒1511上；调整垫片的外径小于从动主齿轮151和从动副齿轮152齿根圆的直径，安装后不会对从动主齿轮151、从动副齿轮152与主动齿轮140之间的啮合及传动产生影响。当然，调整垫片也可以采用本领域技术人员熟悉的其他形式，只要方便拆装即可。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图6和图7所示，从动主齿轮151和从动刀轴130之间还设有连接键，连接键固设在从动刀轴130的外壁上，从动主齿轮151内孔的内壁面上开设有与连接键对应配合的连接键槽，这种采用键加过盈配合的形式能够更稳定、可靠地传递力矩。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图2所示，主动齿轮140、从动主齿轮151和从动副齿轮152均为斜圆柱齿轮，主动齿轮140的螺旋角、从动主齿轮151的螺旋角以及从动副齿轮152的螺旋角均相同。其中，从动主齿轮151和从动副齿轮152的旋向相同，主动齿轮140与从动主齿轮151、从动副齿轮152的旋向相反。这样，安装时，位于传动侧的主动齿轮和位于操作侧的主动齿轮结构一样，可以互换，不但提高了安装效率，也节约了生产成本。同理，位于传动侧的从动主齿轮和位于操作侧的从动主齿轮之间、位于传动侧的从动副动齿轮和位于操作侧的从动副齿轮之间也可以互换。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图2所示，从动刀轴130位于主动刀轴120的上方，从动副齿轮152位于其对应配合的从动主齿轮151的外侧(远离飞剪10设备中心的一侧)，从动主齿轮151和从动副齿轮152均为左旋斜圆柱齿轮，位于操作侧的调整垫片153的厚度小于位于传动侧的调整垫片153’的厚度。如果采用其他的齿轮旋向和其它的从动主齿轮、从动副齿相对位置关系也可以通过改变调整垫片153、153’的厚度满足消除齿轮侧隙的要求。

在本发明一个可选的例子中，如图1至图7、图9和图10所示，预调装置154包括把紧螺栓1541和推开螺栓1542，从动主齿轮151朝向从动副齿轮152的端面上开设有第一螺栓孔1513，从动副齿轮152上开设有与第一螺栓孔1513对应配合的光孔，光孔沿从动副齿轮152的轴向贯穿从动副齿轮152。穿设在光孔内的把紧螺栓1541贯穿从动副齿轮152并与第一螺栓孔1513螺纹配合，进而将从动主齿轮151和从动副齿轮152把紧成为一整体。推开螺栓1542沿从动副齿轮152的轴向贯穿该从动副齿轮152并顶抵在从动主齿轮151的端面上，推开螺栓1542与从动副齿轮152螺纹配合，具体的，从动副齿轮152上开设有安装孔，该安装孔沿从动副齿轮152的轴向开设，并且在该安装孔靠近从动主齿轮151一端的内壁加工成形有内螺纹，推开螺栓1542穿设于安装孔内并与安装孔螺纹配合，推开螺栓1542朝向设备中心的一端顶抵在从动主齿轮151的端面上，将从动副齿轮152推离从动主齿轮151，从而增加从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的间距。

预调装置154的设计主要解决，设备安装时位于操作侧的齿轮对(主动齿轮140和从动齿轮150)和位于传动侧的齿轮对(主动齿轮140和从动齿轮150)需要前后分开热装，而在分开热装的过程中两侧的齿轮对的齿面接触不一致的问题，同时还能解决是刀轴与齿轮采用过盈配合而导致的齿轮安装时不能或极为不方便调整的问题。采用双侧均带主副齿消隙的齿轮传动设计，提高了刀轴在剪切过程中抵抗扭转变形的刚度，但增加了两侧齿轮和刀轴的装配难度。在从动主齿轮151和从动副齿轮152之间布置把紧螺栓1541和推开螺栓1542，以精确调整从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的距离，消除齿轮侧隙。安装前，首先加工从动齿轮150，从动齿轮150的主、副齿结构的齿形是在对从动主齿轮151、从动副齿轮152进行加工齿形前，先在从动主齿轮151和从动副齿轮152之间垫一个一定厚度的加工垫片，根据齿轮的螺旋角、齿侧隙来确定需要的加工垫片的厚度，加工垫片的厚度必须保证从动主齿轮151、从动副齿轮152间撤除垫片后能满足消除主动齿轮140和从动齿轮150齿侧隙的要求。然后将从动主齿轮151、加工垫片和从动副齿轮152通过把紧螺栓1541连接为一体，从动主齿轮151和从动副齿轮152作为整体一起加工齿形、磨齿，保证从动主齿轮151和从动副齿轮152齿形的连续性。安装时，首先将操作侧上的从动齿轮150(从动主齿轮151和从动副齿轮152)热装于从动刀轴130上并定位，随后将传动侧上的从动齿轮150(从动主齿轮151和从动副齿轮152)热装于从动刀轴130上并定位，之后等待齿轮冷却；等齿轮冷却后再准备主动齿轮140的热装。之所以先对从动齿轮150进行热装，是由于从动刀轴130和从动主齿轮151之间带有键联接，因此从动齿轮150需要先装。主动齿轮140与主动刀轴120之间仅采用了过盈配合，由于主动齿轮140采用斜齿轮设计，在热装过程中，主动齿轮140往主动刀轴120安装过程中需要采用边旋转边推入方式，主动齿轮140推入到位后需要与从动齿轮150相互啮合，此时通过设置于从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的预调装置154调整从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的间隙，保证从动主齿轮151轮齿和从动副齿轮152轮齿分别与主动齿轮150轮齿的两侧面都贴实(即保证从动主齿轮151的轮齿与主动齿轮140的轮齿在传动剪切方向贴合好，从动副齿轮152的轮齿与主动齿轮140的轮齿在制动方向贴合好)，即消除齿侧隙。具体的，在传动侧，通过推开螺栓1542快速推开从动副齿轮152，增加从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的距离；在操作侧，快速拆掉加工垫片并通过把紧螺栓1541拉近从动副齿轮152，进而减少从动主齿轮151和从动副齿轮152之间的距离。上述方式能够保证从动主齿轮151作为更大剪切力矩的承载对象，从动副齿轮152则作为制动力矩的承载对象。并且，在随后的齿轮冷却过程仍需要考虑齿轮热胀的影响，因此，需要间断性的调节把紧螺栓1541及推开螺栓1542的拧紧程度来保证从动主齿轮151及从动副齿轮152与主动齿轮140齿侧隙的消除。等齿轮完全冷却后，根据从动主齿轮151和从动副齿轮152之间间隙的情况配磨相应厚度的调整垫片153、153’装于从动主齿轮151和从动副齿轮152之间。通过上述从动主齿轮151、从动副齿轮152、调整垫片153、153’和预调装置154的设计解决了采用两侧齿轮带传动结构在过盈配合且需要热装时带来的装配难度问题，保证了装配后位于操作侧的齿轮对啮合和位于传动侧的齿轮对啮合时接触的一致性。这样，既解决了带材剪切时由于只有单侧传动带来的刀轴扭转变形问题，又降低了设备装配难度，使得本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10运用于实际工程切实可行，并且设备结构尺寸更小而不降低刚性，节约了制造成本，更具有市场竞争力。在一个可选的例子中，配合螺旋剪刃结构，本发明中主动刀轴120直径和从动刀轴130的直径为590mm，最大剪切厚度可达6mm。

在一个可选的例子中，图1、图4至图7、图9和图10所示，预调装置154包括多个把紧螺栓1541和多个推开螺栓1542，多个把紧螺栓1541和多个推开螺栓1542均沿从动主齿轮151的周向均布。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图4和图5所示，主动刀轴120上开设有刀槽160和从动刀轴130上开设有刀槽160’，刀槽160、160’均为螺旋角度为1度的螺旋刀槽，且刀槽160的旋向和刀槽160’的旋向相反，刀槽160内安装有剪刃161，刀槽160’内安装有剪刃161’；剪刃161、161’均为直剪刃，剪刃161、161’通过楔形压块162和螺栓被强行压入刀槽160、161’呈一定螺旋角。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图11，从动刀轴130的一端伸出齿轮箱体111并连接有侧隙调整机构180，侧隙调整机构180包括推力滚子轴承181、轴承压盖182、滚珠丝杠183和蜗轮蜗杆减速机184，齿轮箱体111上开设通孔，从动刀轴130从该通孔穿过，推力滚子轴承181套装在从动刀轴130的外壁和该通孔的内壁之间，滚珠丝杠183呈水平设置并通过法兰185固设在齿轮箱体111外，滚珠丝杠183的一端通过轴承压盖182与从动刀轴130相连接，滚珠丝杠183的另一端连接有蜗轮蜗杆减速机184，蜗轮蜗杆减速机184通过滚珠丝杠183驱动从动刀轴130沿从动刀轴130的轴向往复移动，固设在从动刀轴130上的从动齿轮150随从动刀轴130一同移动。侧隙调整机构180利用设置在从动刀轴130上的从动齿轮150轴向运动时与其配对的主动齿轮140产生相对周向运动的机理实现从动刀轴130上的剪刃161’与主动刀轴120上的剪刃161之间侧隙的调整。当从动刀轴130作轴向往复运动时，通过相互啮合的从动齿轮150和主动齿轮140之间的相对旋转实现主动刀轴120相对从动刀轴130产生轴向旋转，从而改变了剪刃161、161’之间的间隙，而从动刀轴130轴向运动由蜗轮蜗杆减速机184带动滚珠丝杠183而实现，蜗轮蜗杆减速机184带动滚珠丝杠183的丝杠旋转而产生轴向移动，丝杠的一端通过推力滚子轴承181、轴承压盖182和锁紧螺母与从动刀轴130相连接，从而将丝杠的轴向运动传递给从动刀轴130的轴向运动。

本发明中从动齿轮150和从动刀轴130的配合设计成采用过盈加键联接的形式，主动齿轮140和主动刀轴120采用更大过盈量的配合形式，加工更为简单。并且，从动刀轴130位于主动刀轴120上方或者从动刀轴130位于主动刀轴120下方均可以使用。

在本发明一个可选的例子中，如图1所示，驱动机构200提供飞剪主动刀轴120旋转和从动刀轴130旋转所需要的动能，驱动机构200包括电机201、减速机203、减速机输入高速端联轴器202，减速机输出低速端联轴器204，制动器205，安装在减速机203的高速轴上的飞轮和传动底座207。电机201的输出轴和减速机203的输入轴通过联轴器202相连接，减速机203的输出轴和主动刀轴120通过联轴器204相连接，从而实现电机201对主动刀轴120的驱动，电机201在驱动主动刀轴120转动的同时也带动了从动刀轴130同步运转。飞轮设置在减速机203的高速轴(输入轴)上，与电机201的输出轴同轴，联轴器202、204分别布置于减速机203的两侧。

在一个可选的例子中，安装在减速机203的高速轴一端的飞轮设置为可拆卸的形式。飞轮设置在高速轴上获得的系统惯量更大，为厚料剪切可提供更大惯量的剪切动能。当需要高速剪切薄料时，也可以将飞轮拆除，减小电机的启动负荷，从而可以选择功率和转动惯量更小的电机201与减速机203，节约了成本。

在一个可选的例子中，本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10还包括控制单元，电机201的尾部(输出轴)安装有电气检测元件，电器检测元件为—增量型编码器，该增量型编码器与控制单元连接，用于控制飞剪10的剪切速度。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图8所示，机架110包括用于固定主动刀轴120和从动刀轴130的操作侧牌坊112、传动侧牌坊113，横梁114和本体底座115。机架110由横梁114和本体底座115将操作侧牌坊112和传动侧牌坊113固定连接在一起，位于操作侧的齿轮箱体111和操作侧牌坊112固定连接在一起，位于传动侧的齿轮箱体111和传动侧牌坊113固定连接在一起，操作侧牌坊112和传动侧牌坊113通过键和本体底座115的止口进行平面位置的准确定位。

在本发明一个可选的例子中，如图4所示，刀轴轴承170和刀轴(主动刀轴120和从动刀轴130)两侧的主动齿轮140、从动齿轮150均采用强制稀油润滑，润滑油从刀轴轴承170靠近飞剪设备中心一侧的轴承端盖171进入刀轴轴承170，流回固定在齿轮箱体111内，齿轮箱体111对应齿轮的前后啮合面分别开孔设有喷射润滑油的喷嘴，保证了刀轴轴承170和齿轮具有良好的润滑和降温条件，同样适合热带材的剪切工作要求。润滑油通过齿轮箱体111搜集并回流至稀油润滑站。

本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10，其主要实现的功能是对连续生产线上的带材作切头、切尾和带材中部剪切分卷用。该带双侧齿轮传动的飞剪10可以用于热带铸轧生产线，带材温度将近700摄氏度，带冷却水，剪切带钢厚度能到6mm，其具体的工作过程如下：

本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10为启停式飞剪，其在待机状态下主动刀轴120和从动刀轴130均处于停止状态，驱动机构200一旦接收到控制单元(机组电气)下发的剪切动作命令时，电机201立即按过载力矩启动，主动刀轴120和从动刀轴130经过减速机203减速比后加速启动，两侧齿轮承载了刀轴(主动刀轴120和从动刀轴130)加速需要的惯性力矩，当刀轴(主动刀轴120和从动刀轴130)运行到指定的剪切速度后，控制单元根据增量型编码器的反馈控制电机201匀速运动，随后剪刃161、161’咬入带钢，此时主动齿轮140和从动主齿轮151承受带钢剪断需要的反向剪切力矩，随着剪刃161、161’剪切深度的逐步深入将带钢切断，切断后旋转一定的角度后，电机201需要立即制动，此时主动齿轮140和从动副齿轮152承受着制动力矩，刀轴(主动刀轴120、从动刀轴130)需要在小于360度的行程内完成制动，否则产生第二次剪切，刀轴(主动刀轴120、从动刀轴130)制动后需要准确停在剪切等待位。

上述说明中所列背景技术、实施例、附图、附图描述以及工作过程描述均以启停式滚筒飞剪设备为例说明，但本发明提出的带双侧齿轮传动的飞剪10不仅限于启停式滚筒飞剪，也适用于所有滚筒式飞剪中采用刀轴齿轮传动完成滚切功能的飞剪设备或带两侧齿轮传动的双向承载的其他设备。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种带双侧齿轮传动的飞剪，包括机架和能转动地安装在所述机架上的主动刀轴和从动刀轴，所述主动刀轴和所述从动刀轴平行排列且均呈水平设置，其特征在于，所述主动刀轴的两端分别固设有主动齿轮，所述从动刀轴的两端分别固设有从动齿轮，所述从动齿轮包括同轴固定连接的从动主齿轮和从动副齿轮，所述主动齿轮与同侧的所述从动主齿轮和所述从动副齿轮同时啮合，所述主动齿轮、所述从动主齿轮和所述从动副齿轮均为斜圆柱齿轮，所述从动主齿轮和所述从动副齿轮之间设有用于消除齿轮侧隙的调整垫片，所述从动齿轮还包括能对齿轮侧隙进行调整的预调装置。

2.如权利要求1所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述从动主齿轮套装在所述从动刀轴的外壁上并与所述从动刀轴过盈配合，所述从动主齿轮的轮毂上设有一圈沿所述从动主齿轮的轴向凸出的安装套筒，所述从动副齿轮套装在所述安装套筒上，所述安装套筒上具有沿所述从动主齿轮的轴向设置的导向键，所述从动副齿轮上开设有与所述导向键对应配合的导向键槽。

3.如权利要求2所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述从动主齿轮和所述从动刀轴之间还设有连接键，所述连接键固设在所述从动刀轴的外壁上，所述从动主齿轮上开设有与所述连接键对应配合的连接键槽。

4.如权利要求1所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述主动齿轮的螺旋角、所述从动主齿轮的螺旋角以及所述从动副齿轮的螺旋角均相同。

5.如权利要求3所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述从动主齿轮和所述从动副齿轮均为左旋斜圆柱齿轮。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述预调装置包括把紧螺栓和推开螺栓，所述从动主齿轮其朝向所述从动副齿轮的端面上开设有第一螺栓孔，所述把紧螺栓沿所述从动副齿轮的轴向贯穿所述从动副齿轮并与所述第一螺栓孔螺纹配合，所述推开螺栓沿所述从动副齿轮的轴向贯穿所述从动副齿轮并顶抵在所述从动主齿轮的端面上，所述推开螺栓与所述从动副齿轮螺纹配合。

7.如权利要求1所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述主动刀轴上和所述从动刀轴上均开设有刀槽，所述刀槽为螺旋刀槽，所述刀槽的螺旋角度为1度，位于所述主动刀轴上的刀槽的旋向与位于所述从动刀轴上的刀槽的旋向相反。

8.如权利要求1所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述主动刀轴和所述从动刀轴均通过刀轴轴承能转动地安装在所述机架上，所述机架的两侧还分别设有用于容纳所述主动齿轮和所述从动齿轮的齿轮箱体。

9.如权利要求8所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述从动刀轴的一端伸出所述齿轮箱体并连接有剪刃侧隙调整机构，所述剪刃侧隙调整机构包括推力滚子轴承、轴承压盖、滚珠丝杠和蜗轮蜗杆减速机，所述推力滚子轴承套装在所述从动刀轴和所述齿轮箱体之间，所述滚珠丝杠呈水平设置并通过法兰固设在所述齿轮箱体外，所述滚珠丝杠的一端通过所述轴承压盖与所述从动刀轴相连接，所述滚珠丝杠的另一端连接有所述蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机通过所述滚珠丝杠驱动所述从动刀轴沿所述从动刀轴的轴向往复移动。

10.如权利要求8所述的带双侧齿轮传动的飞剪，其特征在于，所述主动刀轴的一端伸出所述齿轮箱体并与驱动机构相连接，所述主动刀轴的另一端通过推力轴承轴向固定地安装在所述齿轮箱体上。