CN1097365A - 一种行星定尺飞剪机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行星定尺飞剪机，主要是对行星 飞剪机空切机构的改进，一个设有多挡配齿的轮系与 飞剪机的空心轴传动连接，它的输出轴经一个曲柄摇 杆机构与上下太阳轴连接，通过换挡可使空心轴每旋 转2周、3周或4周，太阳轮轴完成一个0°—90° —0°的摆动，实现6m、9m或12m的定尺剪切。这 种空切机构使行星飞剪机在提高操作可靠性、剪切精 度、剪切成材率和生产效率等方面均有明显效果。

Description

本发明涉及一种行星定尺飞剪机，属于具有两个单独安装而协同动作刀片的飞剪机技术领域。

飞剪机是在轧钢生产线上对高速运行时的钢材进行在线剪切的一种设备。行星飞剪机是一种新型结构飞剪机，在中国专利88215053.7中公开了这种飞剪机的结构设计。当行星飞剪机进行定尺剪切时一般用电磁铁牵引曲柄连杆机构，使太阳轮转动，同时使用角位移检测装置测得空心轴即行星架轴的转角位置，对太阳轮转动起止时间加以限制，这种机构称为飞剪机的空切机构。行星飞剪机的这种空切机构故障率高可靠性差，大功率牵引电磁铁在恶劣的作业环境中易烧毁，一般只能用于倍尺剪切。电磁铁牵引不到位或角位移检测机构失灵均可能导致刀片或相关部件损坏，这些缺陷会严重影响轧钢生产线的正常生产。

本发明的目的在于公开一种可进行定尺剪切并且操作可靠性强的行星定尺飞剪机。

本发明的任务是这样实现的，所述的行星飞剪机的空切机构设有一个挂轮系与设在飞剪机上空心轴上的一个齿轮传动连接，该挂齿轮系的输出轴与一个曲轴连接，该曲轴经杆系与设在上下太阳轮轴上的上下摇杆传动连接，构成曲柄摇杆机构。

为改善上下刀剪刃间隙调节精度，所述的上下摇杆设在上下太阳轮轴的两侧，这样可通过调整上下摇杆的连杆长度来精确调节刀片间隙。

考虑到型钢切头时飞剪机需要采用启动工作方式，而高速剪切若采用常规方案，必须使用价格昂贵的低惯量直流电机或气动离合器和制动器，这种离合器容易损坏，而且要求供气清洁，本发明为行星飞剪机还提供一种选择，利用行星差速传动器取代离合器，该行星差速传动器设有一个输入轴和两个带制动器的输出轴，其中一个输出轴与行星飞剪机连接，输入轴与直流电机连接。

这种行星定尺飞剪机空切机构运行十分可靠，不需要电控装置，这些传统的电控装置对恶劣的作业环境的适应能力差，它通过挂轮选择可方便地实现6m、9m或12m等多种定尺剪切。还具有切头功能，可节省轧钢生产线大量固定剪机及辅助设备，在提高剪切精度、成材率和生产效率等方面都能产生明显经济效益，特别适合型钢高速轧制过程中的定尺剪切。

下面就附图和实施例对本发明作具体说明。

图1    是行星定尺飞剪机主结构示意图。

图2    是空切机构中的曲柄摇杆机构示意图。

图3    是飞剪机剖视图。

图4    是行星飞剪机刀杆一侧的视图。

图5    是配置行星差速传动器的飞剪机结构示意图。

图1    至图4中行星飞剪机1的上空心轴2上设有一个齿轮3，一个挂轮系4与该齿轮3传动连接，轮系4的轮出轴上设有曲轴5，通过杆系6与摇杆64（66）连接，摇杆64（66）固定在太阳轮轴14（15）上。

所述挂轮系4是一个可换档齿轮减速器，它的从动轮轴41设有三个齿轮，与主动轮轴42上的三个齿轮对应，通过挂档，可以使其中的一对齿轮处于啮合状态，使曲轴5获得对于空心轴2的三种速比：2，3，4。这样当空心轴2旋转2周、（或3周或4周），曲轴5和杆系6对应地完成一个周期运动。

曲轴5、杆系6与太阳轮轴14（15）之间构成一个曲柄摇杆机构。图中曲轴5经连杆61、杠杆65和连杆67与摇杆66连接，摇杆66与下太阳轮轴15固连，在上太阳轮轴14上也设有一个摇杆64，两摇杆64、66设在太阳轮轴的两侧，并经连杆62连接，杠杆65架持在机架10上，连杆61和连杆62上均设有正反扣螺母机构60和63，用来调节连杆长度。

图1和图2所述的挂轮系4和曲柄摇杆机构的机理是当挂齿轮系4挂档确定一个速比，例如2，空心轴2（即行星飞剪机的行星架17的轴）每转2周，曲轴5转1周，杠杆65上下摆动一次带动上下摇杆64和66摇摆一次，从而使上、下太阳轮轴14和15摆动一个角度，使飞剪刀杆也摆动相同的角度，这个角度一般为90°。当曲轴5处于上极限位置时，刀杆处于剪切位置，若曲轴5旋转1周，刀杆19摆动为0°-90°-0°。这种空切机构，一旦设定（即挂档），不再需要其他控制手段，所以操作十分可靠。通过调节正反扣螺母60和63，可以精确控制剪刀的间隙。

行星飞剪机中刀杆19与行星齿轮31固连，行星齿轮31经介轮32与太阳轮33传动连接，太阳轮33设在太阳轮轴14上，行星齿轮31和介轮32架持在行星架17上，行星架17与空心轴16固接。一般太阳轮33与行星轮31齿数相同。当太阳轮33不转动时，行星轮31只随行星架17作公转，不作自转，即刀杆19无角位移。当太阳轮33旋转某一角度，由于太阳轮33与行星轮31齿数相同，刀杆19也随之转动相同的角度。上述行星机构的差动原理就是本发明空切机构的设计基础。

根据曲柄连杆机构的运动学原理，曲轴5在上极限位置附近的一定范围内，连杆61的下端点几乎处于静止状态，仅当曲轴5转过该范围之后，连杆61的下端点才会有一个明显的位移，这一运动学特征恰好保证刀杆19在剪切时只有平移运动，角位移量小到可忽略不计，而当它作有效的空切摆动时，刀杆19已经随着行星架17的转动，远离剪切部位了。

将挂轮系的速比定为2、3和4是考虑到现场作业的需要，当行星齿轮31轴心的名义圆周长为3m时，这一速比参数设计正好能进行6m、9m或12m的定尺剪切，12m以上的倍尺剪切应考虑采用启动工作制。

定尺剪切还需要切头操作配合，高速飞剪需要配置低惯量直流电机或气动离合器、制动器。本发明还提供一种选择，利用行星差速传动装置，可克服这一困难。结构简图如图5所示。图中行星差速传动器50的输入轴与直流电机11连接，它的一个输出轴51经联轴器52与行星飞剪机1连接，联轴器52上设有电磁制动器53，它的另一个输出轴54的轴端还设有另一个电磁制动器55，本实施例中行星差速传动器50的核心是一个内齿行星齿轮差速器56，它的行星架轴为输出轴51，它的内齿圈经增速齿轮付57与输出轴54传动连接。启动开始时制动器53制动，制动器55释放，电机11实际处于空载启动状态，然后再使两个制动器变换状态，使行星飞剪机1启动。这种让电机在正常转动状态对飞剪机实施的启动操作，可降低对直流电机的要求，而不需要使用专门的气动离合器。飞剪机的制动过程为制动器53制动，制动器55释放。由于制动时行星差速传动器50输出轴54被释放，而且在两个制动器切换瞬时，输出轴51也未被锁死，这样与普通离合器相比，变速部件的制动冲击负荷大幅度下降，使用寿命可大幅度提高，还能实现快速启动、制动目的，以适应高速倍尺剪切的需要。

所用的行星差速传动器还可以采用正号或负号外齿差速器，或伞齿差速器，其原理是相同的。

Claims (5)

1、一种行星定尺飞剪机，其特征在于所述飞剪机的空切机构设有一个挂轮系与设在所述飞剪机空心轴上的一个齿轮传动连接，该挂轮系的输出轴上设有一个曲轴，该曲轴经杆系与设在所述飞剪机上、下太阳轮轴上的上、下摇杆传动连接，构成曲柄摇杆机构。

2、按权利要求1所述的行星定尺飞剪机，其特征是所述挂齿轮系自上空心轴齿轮至输出轴的挂档速比为（2）、（3）和（4）。

3、按权利要求1或2所述的行星定尺飞剪机，其特征是上、下摇杆（64）、（66）设在飞剪机上、下太阳轮轴（14）、（15）的两侧，中间经连杆（62）连接，再经连杆（67）、杠杆（65）和连杆（61）与曲轴（5）连接，构成曲柄摇杆机构。

4、按权利要求1所述的行星定尺飞剪机，其特征是所述飞剪机（1）经一个行星差速传动器（50）与直流电机（11）连接，该行星差速传动器（50）的输入轴与直流电机轴连接，它的一个输出轴（51）与飞剪机（1）连接，连接轴上设有电磁制动器（53），它的另一个输出轴（54）上还设有另一个电磁制动器（55）。

5、按权利要求4所述的行星定尺飞剪机，其特征是所述行星差速传动器是内齿差速器，正号外齿差速器，负号外齿差速器或伞齿差速器其中的一种。

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