CN211218921U - 一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造提供了一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，包括机架上设置的转鼓装置、以及用于驱动转鼓装置工作的偏心驱动装置；所述转鼓装置包括机架内侧对应设置的上转鼓和下转鼓，所述上转鼓/下转鼓的两端均通过偏心齿轮转动安装在机架上，上转鼓和下转鼓上相应的两个偏心齿轮相互齿合。本实用新型创造结构简单，易于使用，且稳定性高，工作时，上下转鼓均有动力输入，在工作过程中始终保持稳定的旋转速度并保证速度与带钢运行速度相匹配，转鼓不存在频繁的起、制动情况，剪切动作由偏心驱动装置完成，通过调整上下转鼓的中心距即可实现剪切状态和非剪切状态的切换。

Description

一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构

技术领域

本发明创造属于无头轧制带钢生产线设备领域，尤其是涉及一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构。

背景技术

钢铁在生产建设和日常生活中扮演了重要的角色，而大部分钢铁都需要经过轧制来提高它的力学性能，从而增强使用性能，所以轧钢设备发挥了很大的作用。

传统飞剪的特点为：每次剪切过程都涉及一次启动过程，转鼓由待机位置到剪切位置只有90°的加速区间，所以转鼓能达到的速度有限。而剪切带钢时，剪刃重合处的速度需稍大于带钢运行速度，才能将带钢剪断。因此，传统飞剪只适用于带钢运行速度不大的场合，譬如热轧带钢生产线精轧机之前，带钢运行速度不超过1m/s，传统飞剪布置在此处，用来对中间坯进行切头切尾，或者用来对事故产生的废中间坯进行分段剪切。

无头轧制带钢生产线是新型的带钢轧制技术，代表了当今社会热轧带钢生产线的最高水平，可生产超薄带钢以代替冷轧。无头轧制带钢生产线采用连铸连轧工艺，轧制完成的成品带钢需在卷取机之前进行定尺剪切以完成分卷，因此我们需要在精轧机之后卷取机之前的位置布置一台飞剪来完成剪切，但此处带钢运行速度非常快，通常超过10m/s,特别当生产超薄带钢时，速度更是可以达到15m/s。而且此处剪切要求特别稳定，因为一旦此处剪切过程不能顺利进行，会影响上游精轧机的轧制和下游卷取机的卷取工作，严重时甚至会导致整个生产线的停产。显然，传统飞剪已经不能满足使用要求。因此，迫切需要一种可以满足无头轧制工艺要求、可以稳定连续剪切超薄带钢的高速飞剪设备。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，包括机架上设置的转鼓装置、以及用于驱动转鼓装置工作的偏心驱动装置；所述转鼓装置包括机架内侧对应设置的上转鼓和下转鼓，所述上转鼓/下转鼓的两端均通过偏心齿轮转动安装在机架上，上转鼓和下转鼓上相应的两个偏心齿轮相互齿合；所述机架外侧设有用于驱动上转鼓/下转鼓转动的传动机构；所述偏心驱动装置包括机架上设置的驱动轴、以及驱动轴上设置的用于驱动偏心齿轮转动的主动齿轮。

进一步的，所述偏心齿轮朝向相应转鼓的一侧设有圆形轴颈结构，另一侧设有与主动齿轮齿合的齿轮结构，所述机架上设有用于安装轴颈结构的安装孔，相应转鼓通过第三轴承转动安装在相应偏心齿轮上。

进一步的，所述上转鼓和相应的下转鼓上均设有剪刃。

进一步的，所述上转鼓和相应的下转鼓伸出机架的位置对应设有能够相互配合的同步齿轮。

进一步的，所述同步齿轮朝向机架外的一侧均设有定位轮。

进一步的，所述下转鼓上相应的同步齿轮均设有用于消除反向齿隙的副齿轮。

进一步的，所述传动机构包括用于驱动相应转鼓转动的驱动器，所述上转鼓和下转鼓上均设有与驱动器配合的轴头。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造结构简单，易于使用，且稳定性高，工作时，上下转鼓均有动力输入，在工作过程中始终保持稳定的旋转速度并保证速度与带钢运行速度相匹配，转鼓不存在频繁的起、制动情况，剪切动作由偏心驱动装置完成，通过调整上下转鼓的中心距即可实现剪切状态和非剪切状态的切换；偏心驱动装置只负责移动转鼓位置，不参与剪切时的力量提供，因此，偏心驱动装置的传动部分功率较小，结构可以较简单，启动制动都比较容易控制，有利于降低偏心驱动装置的结构复杂度和成本，进一步提高了这种飞剪结构的可靠性。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为图1的A-A方向的示意图；

图3为图1的C-C方向的示意图；

图4为本发明实施例所述的上下转鼓剪切时的结构示意图；

图5为图4的B-B方向的示意图；

图6为图4的D-D方向的示意图；

图7为图1的W处放大图；

图8为本发明创造实施例中牌坊的结构示意图；

图9为本发明创造实施例中偏心齿轮的结构示意图；

图10为图9中E-E方向的结构示意图。

附图标记说明：

1-机架；11-牌坊；12-上横梁；13-下横梁；14-第一轴承；15-第二轴承；16-圆孔一；17-圆孔二；18-圆孔三；2-上转鼓装置；21-上转鼓；22- 上剪刃；23-传动侧上同步齿轮；24-操作侧上同步齿轮；25-上定位轮；3- 下转鼓装置；31-下转鼓；32-下剪刃；33-传动侧下同步齿轮；34-操作侧下同步齿轮；35-下定位轮；36-副齿轮；4-偏心驱动装置；41-驱动轴；42-主动齿轮；43-偏心齿轮一；44-偏心齿轮二；45-第三轴承。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，如图1至图10所示，包括机架1上设置的转鼓装置、以及用于驱动转鼓装置工作的偏心驱动装置 4；所述转鼓装置包括机架内侧对应设置的上转鼓21和下转鼓31，所述上转鼓21/下转鼓31的两端均通过偏心齿轮转动安装在机架1上，上转鼓和下转鼓上相应的两个偏心齿轮相互齿合；所述机架外侧设有用于驱动上转鼓21/ 下转鼓31转动的传动机构；所述偏心驱动装置4包括机架上设置的驱动轴 41、以及驱动轴41上设置的用于驱动偏心齿轮转动的主动齿轮42。

机架1由牌坊11、上横梁12、下横梁13、第一轴承14、第二轴承15 组成，两块牌坊分列于传动侧与操作侧，依靠中间的上横梁12和下横梁13 连接成一个整体，牌坊11自上而下依次加工有圆孔一16、圆孔二17、圆孔三18，圆孔一16与圆孔二17中心距为Y，且大小和结构均相同，孔内安装有第一轴承14，圆孔三18孔内安装有第二轴承15，整个机架为左右对称结构。

所述偏心齿轮朝向相应转鼓的一侧设有圆形轴颈结构，另一侧设有与主动齿轮齿合的齿轮结构，所述机架上设有用于安装轴颈结构的安装孔，相应转鼓通过第三轴承45转动安装在相应偏心齿轮上。

具体的，偏心驱动装置4包括驱动轴41、主动齿轮42、偏心齿轮一43、偏心齿轮二44、第三轴承45，驱动轴41通过第二轴承15安装于牌坊11下部的圆孔三18内，主动齿轮42共有两个，分别连接在驱动轴41左右两端的轴颈上，位于牌坊11的外侧。偏心齿轮一43和偏心齿轮二44通过第一轴承14分别安装于牌坊11上的圆孔一16和圆孔二17内，偏心齿轮一43和偏心齿轮二44主体结构相同，一端为齿轮结构，一端为圆形轴颈结构，内部开有贯通的圆孔，轴颈中心线与齿轮中心线重合，圆孔中心线相对齿轮中心线偏移距离X，圆孔中装有第三轴承45，轴颈安装于第一轴承14的内孔中。

主动齿轮42、偏心齿轮二44、偏心齿轮一43依次啮合，形成一个齿轮传动系统；驱动轴可以采用外接驱动装置实现转动，机架外部驱动装置的动力施加到驱动轴41左端的轴头上，使驱动轴41旋转，带动主动齿轮42、偏心齿轮一43、偏心齿轮二44依次旋转，偏心齿轮一43与偏心齿轮二44速比为1:1，即二者转动速度相同，但转动方向相反。

在一个可选的实施例中，所述转鼓装置可以分为上转鼓装置2和下转鼓装置3；其中，如图1所述，相应转鼓的左侧为传动侧，右侧为操作侧。

所述上转鼓和相应的下转鼓上均设有剪刃；具体的，上转鼓21中间位置固定有上剪刃22，上转鼓21两端的轴颈分别安装于偏心齿轮一43圆孔中的第三轴承45内孔中，上转鼓21的中心线与偏心齿轮一43圆孔中心线重合，当偏心齿轮一43绕齿轮中心线旋转时，与之偏心布置的圆孔中心线会绕齿轮中心线旋转，即此时安装在圆孔中的上转鼓21可实现位置的移动。上转鼓21传动侧外端安装有传动侧上同步齿轮23，上转鼓21操作侧外端安装有操作侧上同步齿轮24；

下转鼓31中间位置固定有下剪刃32，下转鼓31两端的轴颈分别安装于偏心齿轮二44圆孔中的第三轴承45内孔中，下转鼓31的中心线与偏心齿轮二44圆孔中心线重合，当偏心齿轮二44绕齿轮中心线旋转时，与之偏心布置的圆孔中心线会绕齿轮中心线旋转，即此时安装在圆孔中的下转鼓31 可实现位置的移动。下转鼓31传动侧外端安装有传动侧下同步齿轮33，下转鼓31操作侧外端安装有操作侧下同步齿轮34。

所述传动机构包括用于驱动相应转鼓转动的驱动器，所述上转鼓和下转鼓上均设有与驱动器配合的轴头，所述传动机构可以采用现有的驱动电机和万向传动轴，只要可以实现驱动相应转鼓转动即可，上转鼓21、下转鼓31 均有动力输入，上转鼓21、下转鼓31的传动侧轴头为动力输入端，与传动机构的传动轴相连，传动机构的两根传动轴分别与上转鼓21传动侧轴头、下转鼓31的传动侧轴头相连，驱动上转鼓21和下转鼓31旋转。

所述上转鼓21和相应的下转鼓31伸出机架的位置对应设有能够相互配合的同步齿轮；所述同步齿轮朝向机架外的一侧均设有定位轮；所述传动侧上同步齿轮23、操作侧上同步齿轮24、传动侧下同步齿轮33、操作侧下同步齿轮34的外侧都固结有一个定位轮，即上定位轮25、下定位轮35。

具体的，所述上定位轮25、下定位轮35直径名义尺寸相等，并且可以等于D；(D代表的是传动侧上同步齿轮23、传动侧下同步齿轮33、操作侧上同步齿轮24、以及操作侧下同步齿轮34的分度圆直径)；这样可保证在上转鼓21和下转股31的中心距调整到最小过程中，即传动侧上同步齿轮23 和传动侧下同步齿轮33、操作侧上同步齿轮24和操作侧下同步齿轮34由分离状态向啮合状态转换时不会发生撞齿现象。

所述下转鼓31上相应的同步齿轮均设有用于消除反向齿隙的副齿轮 36；所述传动侧下同步齿轮33、操作侧下同步齿轮34都安装有副齿轮36，用于消除反向齿隙。

工作时，上转鼓21和下转鼓31分别由传动机构的两根传动轴驱动旋转，使上下剪刃处的速度与带钢运行速度匹配，并保持旋转速度稳定。初始时(非剪切状态)，偏心驱动装置无动力输入，主动齿轮42、偏心齿轮一43、偏心齿轮二44均处于静止状态，此时偏心齿轮一43的圆孔中心线偏向正上方，偏心齿轮二44的圆孔中心线偏向正下方，即此时安装在圆孔中的上转鼓21 和下转鼓31相距最远，中心距为Y+2X，上转鼓21和下转鼓31保持一定的开口度，上剪刃22和下剪刃32在旋转过程中不会重合，带钢通过时不会被剪切。

剪切状态时，偏心驱动装置4接收动力输入，使偏心齿轮一43、偏心齿轮二44反向同步旋转，此时偏心齿轮一43的圆孔中心线向下移动，偏心齿轮二44的圆孔中心线向上移动，即此时安装在圆孔中的上转鼓21和下转鼓 31分别向对方靠拢，即中心距越来越小，当使偏心齿轮一43、偏心齿轮二 44旋转180°时，上转鼓21和下转鼓31达到最小中心距Y-2X，上剪刃22 和下剪刃32同时旋转到达剪切位置时，剪刃重合，将带钢剪断，此时传动侧上同步齿轮23和传动侧下同步齿轮33、操作侧上同步齿轮24和操作侧下同步齿轮34分别达到啮合状态，使上转鼓21和下转鼓31旋转速度保持同步，通过同步上下转鼓的转动速度，大大提高了剪刃的切割效果和切割精度。

剪切完成后，偏心驱动装置继续驱动偏心齿轮一43和偏心齿轮二44反向同步旋转，再次旋转180°后，偏心驱动装置停止动作，使偏心齿轮一43 和偏心齿轮二44保持静止状态。此时上转鼓21和下转鼓31中心距恢复到 Y+2X，即上下剪刃在旋转过程中不会剪切到带钢，飞剪恢复到非剪切状态。此时完成一次剪切流程，当再次需要剪切时，启动偏心驱动装置4即可。

为解决传统飞剪无法剪切高速运行带钢的问题，本发明创造提出了一种高速飞剪结构，工作时，上下转鼓均有动力输入，在工作过程中始终保持稳定的旋转速度并保证速度与带钢运行速度相匹配，转鼓不存在频繁的起、制动情况，剪切动作由偏心驱动装置完成，通过调整上下转鼓的中心距实现剪切状态和非剪切状态的切换。偏心驱动装置的驱动装置独立于转鼓旋转的传动机构设置，两套动力设备可以分别独立控制，这样可使整体结构简单，易于控制。

传统飞剪，每次剪切都要启动转鼓，加速区间转鼓转动角度通常为90 度(最大为270度)，这样导致转鼓达到的速度有限，而且剪切完成要马上停止转动，转鼓转动惯量大，起制动对主传动装置要求高，转鼓速度不好控制。

本发明创造提供的这种高速飞剪，初始主传动装置启动完成后，工作中转鼓保持稳定转速，每次剪切不用启动制动，依靠偏心驱动装置的启动来剪切，偏心驱动装置只负责移动转鼓位置，不参与剪切时的力量提供，因此，偏心驱动装置的传动部分功率较小，结构可以较简单，启动制动都比较容易控制。

本发明创造结构简单，易于使用，且稳定性高，工作时，上下转鼓均有动力输入，在工作过程中始终保持稳定的旋转速度并保证速度与带钢运行速度相匹配，转鼓不存在频繁的起、制动情况，剪切动作由偏心驱动装置完成，通过调整上下转鼓的中心距即可实现剪切状态和非剪切状态的切换；偏心驱动装置只负责移动转鼓位置，不参与剪切时的力量提供，因此，偏心驱动装置的传动部分功率较小，结构可以较简单，启动制动都比较容易控制，有利于降低偏心驱动装置的结构复杂度和成本，进一步提高了这种飞剪结构的可靠性。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，其特征在于：包括机架上设置的转鼓装置、以及用于驱动转鼓装置工作的偏心驱动装置；所述转鼓装置包括机架内侧对应设置的上转鼓和下转鼓，所述上转鼓/下转鼓的两端均通过偏心齿轮转动安装在机架上，上转鼓和下转鼓上相应的两个偏心齿轮相互齿合；所述机架外侧设有用于驱动上转鼓/下转鼓转动的传动机构；所述偏心驱动装置包括机架上设置的驱动轴、以及驱动轴上设置的用于驱动偏心齿轮转动的主动齿轮。

2.根据权利要求1所述的一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，其特征在于：所述偏心齿轮朝向相应转鼓的一侧设有圆形轴颈结构，另一侧设有与主动齿轮齿合的齿轮结构，所述机架上设有用于安装轴颈结构的安装孔，相应转鼓通过第三轴承转动安装在相应偏心齿轮上。

3.根据权利要求1所述的一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，其特征在于：所述上转鼓和相应的下转鼓上均设有剪刃。

4.根据权利要求1所述的一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，其特征在于：所述上转鼓和相应的下转鼓伸出机架的位置对应设有能够相互配合的同步齿轮。

5.根据权利要求4所述的一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，其特征在于：所述同步齿轮朝向机架外的一侧均设有定位轮。

6.根据权利要求4所述的一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，其特征在于：所述下转鼓上相应的同步齿轮均设有用于消除反向齿隙的副齿轮。

7.根据权利要求1所述的一种用于剪切薄带钢的高速飞剪偏心剪切结构，其特征在于：所述传动机构包括用于驱动相应转鼓转动的驱动器，所述上转鼓和下转鼓上均设有与驱动器配合的轴头。

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