CN200995301Y - 旋转式飞剪机 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用来对金属卷料展开后匀速运动的板带进行横向定尺剪切的剪切机械，尤其涉及一种旋转式飞剪机。
背景技术
在冶金企业的轧制线和精整线上已有多种结构的飞剪机对高速运行的板带进行横向定尺剪切。但是为了实现剪刃在剪切时随运动着的板带同步运动，以及定尺长度在一定范围内的无级调节，飞剪机采用了匀速机构和空切机构.一般都用一个电动机实现板带的送进和飞剪机的传动。为了实现飞剪机在剪切过程中刀片的水平速度与板带的送进速度同步，飞剪机上采用了椭圆齿轮副或多连杆机构，也称为匀速机构。由于定尺长度无级调节的范围较大，超过了一般的无级变速器的范围，飞剪机还具有空切机构，即飞剪机的刀架行程量可变，既可以每次行程都剪切，也可以相隔一次或几次行程才剪切一次。因此机械结构复杂笨重，价格昂贵，维修困难。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的不足提出了一种能方便地实现剪刃在剪切时与运动的板带同步运动，以及定尺长度在更大范围内更精确的无级调节的旋转式飞剪机。
本方案是通过如下技术措施来实现的：它包括驱动电机、上刀架、下刀架和机座，在机座上设置有联接驱动电机输出轴和曲拐轴的减速器，其特征是在机座上发置有通过上刀架固定连接在一起的左右导轨架，在左右导轨架导轨上设置有与之滑配的且两端带有端孔的下刀架，在所述下刀架上设置有插接于下刀架两端端孔中并与下刀架滑动配合的左曲拐轴和右曲拐轴，由左右导轨架、下刀架、左曲拐轴和右曲拐轴构成曲柄滑块机构，所述左右导轨架是由曲拐轴旋转过程中通过下刀架带动相对于机座同时作水平往复运动的左右导轨架。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，上刀架与左右导轨架固定连接，下刀架在左右导轨架内相对于上刀架作上下运动，从而保证剪切时上下刀片间隙稳定不变。在左右导轨架上设置有可在左右导轨架内相对于上刀架作上下运动的下刀架，完成剪切动作。下刀架由其两端的左右曲拐轴驱动，使下刀架受力平衡且运动轨迹为圆。下刀架在左右导轨架内相对于上刀架作上下运动的同时带动左右导轨架作往复直线运动，实现在剪切时与板带同步运动。因此本实用新型与现有技术相比，实现了技术目的。
本方案的具体特点还有，所述减速器包括位于左右导轨架两侧的机座上对应设置的左减速器和右减速器，驱动电机输出轴与左减速器和右减速器的输入轴同轴连接，左减速器和右减速器的输出轴分别与左曲拐轴、右曲拐轴为同轴结构。
所述驱动电机为由高精度伺服控制系统控制的大功率交流伺服电机，由于采用大功率交流伺服电机作为主传动，省去了传统飞剪机上不可缺少的匀速机构和空切机构，使飞剪机结构大为简化，降低制造成本，方便维修。
所述减速器为单级圆柱齿轮减速器，从动齿轮轴与曲拐轴为同轴结构，左减速器中的主动轴一端与伺服电机输出轴联接，另一端通过中间轴与右减速器中的主动轴直联。
下刀架与左右导轨架之间采用滚轮导向，所述滚轮均布于下刀架端面的四角上。所述滚轮为设有偏心调节机构的滚轮。
所述滚轮偏心调节机构为穿过滚轮轴孔且固定于下刀架的支座中的偏心轴。下刀架上还设置有刀座调节机构。所述刀座调节机构包括在下刀座的一侧设置复位弹簧，下刀座与之对应的另一侧座体上设置有多段斜楔和与之配合的活动斜楔，活动斜楔的一端固定有一调节螺杆。通过螺杆移动斜楔，精确调节刀座前后位置。还设置有由高精度伺服控制系统控制的大功率交流伺服电机驱动的较平机。还设置有由高精度伺服控制系统控制的大功率交流伺服电机驱动的定尺送进装置。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
图1：旋转式飞剪机的主视图；图2：旋转式飞剪机的侧视图；图3：旋转式飞剪机的动作原理图；图4：上下刀架结构和下刀架的滚动导向示意图；图5：旋转式飞剪机的剪切过程示意图；图6：滚轮的偏心调节机构示意图；图7：斜楔式刀片间隙调节示意图；图中，1、左减速器，2、右减速器，3、左导轨架，4、右导轨架，5、上刀架，6、下刀架，7、驱动电机，8、左曲拐轴，9、右曲拐轴，10、上刀片，11、下刀片，12、上滚轮12a，下滚轮12b，13、上刀座，14、下刀座，15、固定滚轮，16、可调节滚轮，17、活动斜楔，18、调节螺杆，19、螺杆机构，20、偏心轴，21、支座，22、机座，23、中间轴，24、左减速器主动轴，25、右减速器主动轴，26、左减速器主动齿轮，27、左减速器从动齿轮，28、右减速器主动齿轮，29、右减速器从动齿轮，30、复位弹簧，31、斜锲。
具体实施方式
如图1～2所示旋转式飞剪机，它包括驱动电机7、上刀架5、下刀架6和机座22，在机座22上设置有联接驱动电机7输出轴和曲拐轴的减速器，在机座22上设置有通过上刀架5固定连接在一起的左右导轨架，在左右导轨架导轨上设置有与之滑配的带有端孔的下刀架6，所述下刀架6上设置有插接于下刀架6两端端孔中并与下刀架6滑动配合的左曲拐轴8和右曲拐轴9，由左导轨架3、右导轨架4、下刀架6、左曲拐轴8和右曲拐轴9构成曲柄滑块机构，所述左右导轨架是由曲拐轴旋转过程中通过下刀架6带动相对于机座22同时作水平往复运动的左右导轨架。所述减速器包括位于左右导轨架两侧的机座22上对应设置的左减速器1和右减速器2，驱动电机7输出轴与左减速器1和右减速器2的输入轴同轴连接，左减速器1和右减速器2的输出轴分别与左曲拐轴8、右曲拐轴9为同轴结构。所述减速器为单级圆柱齿轮减速器，从动齿轮轴与曲拐轴为同轴结构，左减速器主动轴24一端与驱动电机7输出轴联接，另一端通过中间轴23与右减速器主动轴25直联。
如图4所示，下刀架6与左右导轨架之间采用滚轮导向，所述滚轮15、16均布于下刀架端面的四角上。可以是位于下刀架端面一纵边上的上下两个滚轮16设有偏心调节机构，对端的相应纵边上的上下两个滚轮也设有滚轮调节机构。也可以是所有滚轮均设置有滚轮调节机构。
所述滚轮偏心调节机构为穿过滚轮轴孔且固定于下刀架6的支座21中的偏心轴20。下刀架6上还设置有刀座调节机构。
所述刀座调节机构包括在下刀座6的一侧设置复位弹簧30，下刀座14与之对应的另一侧座体上加工有多段斜楔31和与之配合的活动斜楔17，活动斜楔17的一端固定有一调节螺杆18。通过螺杆移动活动斜楔17，精确调节下刀座14前后位置。还设置有由高精度伺服控制系统控制的大功率交流伺服电机驱动的较平机。还设置有由高精度伺服控制系统控制的大功率交流伺服电机驱动的定尺送进机。
本飞剪机的动作原理如图3所示。伺服电机7驱动左减速器主动齿轮26、右减速器主动齿轮28，两个主动齿轮26、28用中间轴23连接，两个从动齿轮27、29各自装在左右曲拐轴8、9上，曲拐轴的曲拐颈伸入下刀架6的两端端孔内。上刀架5的两端与左右导轨架3、4固定连接，左右导轨架3、4各有上下滚轮12a、12b导向。下刀架6的两端受到左右导轨架3、4的约束，在曲拐轴8、9的驱动下，下刀架6在垂直于曲拐轴轴线的平面内作轨迹为圆的平动，它向上运动时相对于上刀架5对匀速运动的板带进行剪切。同时在下刀架6的推动下，上刀架5和左右导轨架3、4作往复直线运动。
本飞剪机的剪切过程可以由图5表示。上刀架5在垂直方向上的位置是固定的，所以上刀片10在剪切过程中与水平方向运动运动的板带同步。下刀架6由曲拐轴驱动，并受左右导轨架3、4的约束，所以下刀片11的运动轨迹为圆，圆的半径等于曲拐轴的偏心R。下刀片11的运动是一个圆周轨迹的平动。在剪切过程中，上下刀片10、11同时完成剪切和移动两个动作。上刀片10为平刃，下刀片11为V形的斜刃。上下刀片的咬入、剪切和分离是在曲拐轴转角的一定范围完成的，形成一个剪切区。在剪切区内下刀片14的水平速度应与板带的运动速度同步，即：式中：v-下刀片14的水平速度；v0-板带运动速度；ω-曲拐轴角速度；n-曲拐轴转速；R-曲拐轴偏心值；α-曲拐轴转角。
由上式可得到：n=30πRcosαv0]]>显然，为了使刀片的水平速度与板带运动速度同步，在剪切区内飞剪机曲拐轴的转速必须变速，形成余弦补偿的速度曲线。刀片的水平速度曲线如图5所示。由于采用大功率交流伺服电机作为主传动，通过计算机控制能够容易的做到这一点。因此省去了传统飞剪机的匀速机构。
传统结构的飞剪机为了实现与板带运动速度的匹配，一般都是把校平机、定尺送进装置和飞剪机用一个电机驱动，通过复杂的变速箱对飞剪机进行变速。本飞剪机和前面的校平机、定尺送进装置分别用伺服电机驱动，能够精确实现飞剪机与板带运动速度的匹配。所以本飞剪机的传动系统简单。伺服电机驱动的飞剪机根据定尺长度的不同，可以实现连续工作制或启停工作制，因此定尺长度可在很宽广的范围内任意调节，省去了空切机构。
本飞剪机在剪切板带时，上下刀片10、11的间隙是由左右导轨架3、4约束下刀架6来保证的。在剪切较薄的板带时，保持刀片的间隙尤为重要。如采用滑动导轨不可避免地需要一定的间隙，而且需要经常调整。如图4所示，本飞剪机采用滚轮导向，下刀架6的每一端面上各有2个固定滚轮15和2个可调节滚轮16在导轨架3、4内滚动，上下两个调节滚轮16设有偏心调节机构如图6所示。偏心轴固定在支座21上，并一起与下刀架6连接，转动带手柄的偏心轴20，使滚轮16与导轨架3紧密接触，实现无间隙导向，可靠地保持刀片间隙。
剪切不同厚度的板带时，需要及时方便地调节上下刀片的间隙。本飞剪机在下刀架6上采用斜楔对固定下刀片的刀座位置进行调节。图7是刀片间隙调节的示意图，它相当于下刀架6的俯视图，下刀片11固定在下刀座14上，下刀座的一边设置复位弹簧30，下刀座14的另一边加工有多段斜楔，活动斜楔17与之对应放置，活动斜楔17的一端固定有一螺杆18，用手动方式旋转螺杆机构19使活动斜楔17左右移动，下刀座14就产生微量的前后移动，从而实现上下刀片间隙的调节。
根据上述原理，对结构作微小改动和变型，也视为本实用新型的保护范围。
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