CN86106608A

CN86106608A - 单刃定尺飞剪

Info

Publication number: CN86106608A
Application number: CN 86106608
Authority: CN
Inventors: 卢茂高
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-23
Filing date: 1986-09-23
Publication date: 1988-04-06

Abstract

本发明“单刃定尺飞剪”装置，适用于棒材轧制车间。它可将成品轧机轧出的长轧件，直接、连续地剪切成所需定尺长度的成品轧件。

其主要特征是：速度可控的曲轴连杆机构中的剪刃连杆(3)端部的剪刃(4)，与作为匀速转动砧座的光轮(1)组成剪切机构，对轧件进行连续定尺剪切。未剪切时，剪刃(4)的水平线速度远低于轧制速度；剪切时被动增速、与轧件同步。

Description

本发明是一种将成品轧机轧出的、以轧制速度运动的长轧件，直接、连续地剪切成所需定尺长度的单刃定尺飞剪装置。

迄今为止，小型轧钢车间都是把从成品轧机轧出的轧件（棒材或扁材），或经摆槽式飞剪、或经启动式飞剪，粗略地剪切成数根长轧件，而后进冷床冷却，再经冷剪机成批地（十几根或几十根）剪切成所需定尺长度的成品轧件。这种剪切工艺，陪切量大、报废尺多、成材率低。

本发明的任务是提供一种能适应不同轧制速度，并可把从成品轧机轧出的轧件（棒材或扁材），在运动中直接、连续地剪切成所需定尺长度的定尺飞剪装置。

本发明是这样实现的。参见附图1。

当轧件从成品轧机轧出、以轧制速度先后通过信号控制系统中的信号源〔5〕和〔6〕并搭在匀速转动的光轮〔1〕上。轧件由于本身惯性力和轧件与光轮〔1〕的动摩擦力双重作用下，轧件得以继续沿轧制方向以轧制速度向前运动。与此同时，由信号源〔5〕和〔6〕组成的信号控制系统给出启动信号，由一转速精确可调的直流电机驱动的曲轴连杆机构，先对轧件进行切头。

作为砧座的光轮〔1〕的转动方向与成品轧机下辊的转动方向相同、转速n₁＝（1.05～1.15） (V_轧)/(πD₁) ，D₁≥15h。式中^V轧为轧制速度，D为光轮〔1〕的直径，h为本装置可剪切的最大规格轧件的厚度或直径。曲轴连杆机构由曲轴〔2〕，端部带有剪刃〔4〕的剪刃连杆〔3〕构成。与光轮〔1〕同轴线的摆杆机构〔7〕本身带有阻尼装置。当阻尼处于平衡状态时，摆杆机构〔7〕通过与剪刃连杆〔3〕相连的滑动导向部位，使剪刃连杆〔3〕在剪切轧件前，停在一个特定的初始位置上。处于初始位置的剪刃连杆〔3〕的轴线O₃A与O₂O₁成一初始角度α₂。而曲轴〔2〕的转动中心与曲轴〔2〕和剪刃连杆〔3〕的绞接点的连线O₂O₃与O₂O₁所成角度α一定小于α₂。曲轴〔2〕的转动方向与成品轧机上辊转动方向相同，转速n₂＝V_轧/L式中L为所剪轧件的定尺长度。

轧件剪头是这样实现的：成品轧机轧出的轧件头部先后通过信号源〔5〕和〔6〕后，曲轴连杆机构启动，剪刃连杆〔3〕自初始位置摆向轧件。在剪刃连杆〔3〕端部的剪刃〔4〕压上轧件时、剪刃连杆轴线O₃A与O₂O₁所成角度定大于角α，并小于摩搓角，所以剪刃〔4〕可顺利切入运动中的轧件。此时剪刃〔4〕的水平线速度从一个较小的值突然被轧件带动，以轧制速度向剪切中心区运动。当剪刃〔4〕与光轮〔1〕的表面距离△值满足 (B)/10 ≥△＞0时，轧件头部被剪断。式中B为被剪切轧件在选定的轧制、剪切工艺条件下，金属脆断区的高度。轧件头部进入废料斗，剪刃〔4〕脱离轧件沿一椭园轨道向右上方运动，轧件剪头动作完成，曲轴连杆机构又转到初始位置，本装置进入连续剪切过程。

因曲轴连杆机构迥转一周（从初始位置起转，又到初始位置）所用时间与轧件以轧制速度通过一个定尺L所用时间相等，所以本装置在连续剪切过程中，可将轧件剪切成所需定尺长度的成品轧件。驱动曲轴连杆机构的直流电机，其调速精度在0.5～1.0%以内、故剪切定尺的精度亦应在1%以内。

当本装置对一根长轧件进行最后一次剪切后，轧件余留长度不大于L+L_min时（L_min为所剪切的轧件的短尺最小极限长度。对于园钢L_min＝2.5M;对于螺纹钢L_min＝3.1M），曲轴连杆机构迥转一周轧件尾端又应前进一个定尺L，此时轧件尾端已越过信号源〔5〕，信号源〔5〕信号消失，信号控制系统使曲轴连杆机构停止转动，剪切动作停止。由于摇杆机构〔7〕在本身所具有的阻尼装置作用下、摆杆机构〔7〕使得剪刃连杆〔3〕停在初始位置上，余留下来的轧件或为短尺或为定尺、或为长尺，而绝对不是报废尺（对于园钢小于2.5M，对于螺纹钢小于3.1M）。在这种情况下，信号源〔5〕应布置在与剪切中心区相距为L_min的位置上。

本发明“单刃定尺飞剪”可把从成品轧机轧出的、以轧制速度运动的长轧件，直接、连续地剪切成所需定尺长度的成品轧件，且定尺精度满足L±6cm的标准要求，不会产生报废尺，可适应不同轧制速度和轧件规格（8～40MM）。因此采用本发明“单刃定尺飞剪”会给中小型轧钢车间（棒材或扁材）带来以下好处：

1.可避免在冷剪机上切头去尾的材料消耗，可按定尺交货、进而可推动负公差轧制，因此可提高成材率3～9%。

2.从根本上改变了现有的精整工艺，厂房面积、设备吨位大大减少。

3.可改变冷剪口工作紧张，影响生产正常进行的被动局面。

4.成品轧件打包问题亦可迎刃而解。

5.随着定尺率的提高，推行负公差轧制工艺方有可能，因此促进轧机调正水平提高。

现有的摆槽式飞剪或双鼓轮式飞剪虽可以连续剪切轧件，但要剪切定尺，则必须满足L＝2πR，式中尺为摆槽式飞剪或双鼓轮式飞剪剪刃的迥转半径。若L＝6M时，R＝1M。显然是很苯重的，且只能适应一种定尺。

现有的启动式飞剪，如从意大利进口的F_J-84高精度飞剪，其最短剪切周期为1.5秒以上，只能适于轧制速度小于4M/秒的低速轧制的定尺剪切。这是因为目前尚无有效办法来克服设备本身巨大的惯性力矩。

本发明的特点是：通过速度可控的曲轴连杆机构上的剪刃〔4〕与作为下砧座的匀速转动的光轮〔1〕，对轧件进行单刃剪切。当剪刃〔4〕摆向轧件时，剪刃〔4〕的水平线速度远低于轧件速度，当剪刃〔4〕压到轧件上，由于剪刃〔4〕与运动中的轧件的摩擦力，剪刃〔4〕被轧件带动，以轧制速度向剪切中心区运动，剪刃〔4〕逐渐压入轧件，直到剪刃〔4〕与轧件剪切口同步运动到剪切中心时，轧件在剪切口处脆断。而曲轴〔2〕的转速n₂比光轮〔1〕转速低得多，故曲轴〔2〕的转速n₂是容易获得的，且因曲轴〔2〕的偏心距很小，因此曲轴连杆机构的惯性力矩也小，惯性力矩不难克服，不论是连续剪切，还是启动或掣动，都是可以实现的。所以本发明的特点在于：可适应不同轧制速度和定尺要求，且定尺精度高，不产生报废尺。

本发明实施例如下：参见附图2

当轧件规格在12～22mm之间时，光轮〔1〕的直径为500MM，光轮〔1〕的转速按轧制速度选取，曲轴〔2〕的偏心距e＝50MM，剪刃连杆〔3〕长为400MM，剪刃连杆〔3〕的初始位置角度α₂＝17.82°～24.17°，信号源〔5〕与剪切中心区距离为2.5M。（对于园钢），前后可调。信号源〔6〕与剪切中心区距离可按切头长度调正。

Claims

1、用于把成品轧机轧出的轧件连续剪切成所需定尺长度的单刃定尺飞剪、其特征是：

a、一个作为砧座的匀速转动的光轮[1]，一个速度可控的端部带有剪刃[4]的剪刃连杆[3]和曲轴[2]组成的曲轴连杆机构、一个可控制剪刃连杆[3]初始位置的摆杆机构[7]。

b、一套由两个信号源[5]和[6]组成的、可控制曲轴连杆机构启闭的信号控制系统。

2、根据权项1，光轮〔1〕为一坚质耐磨且直径D≥15h的光滑园柱体。式中h为轧件截面高度或直径。

3、根据权项1和2，光轮〔1〕的转速可调，且n₁=1.05～1.15 (V轧)/(πD) 式中^V轧为特定的轧制速度。

4、根据权项1，驱动曲轴连杆机构的直流电机，其转速精确可调，转速n₂= (V_轧)/(L) 。式中L为所剪定尺长度。

5、根据权项1和4，曲轴〔2〕的偏心距e＞h。

6、根据权项1，剪刃连杆〔3〕端部的剪刃〔4〕，压入轧件前的水平线速度远小于^V轧。

7、根据权项1和6，剪刃〔4〕的材质为耐热工具钢。

8、根据权项1和6，剪刃连杆〔3〕处于初始位置时，杆身轴线O₃A与O₁O₂所成初始角度α₂足以使曲轴连杆机构起动后，剪刃〔4〕顺利地切入运动中的轧件。

9、根据权项1、6和8，剪刃连杆〔3〕的轴线O₃A与O₁O₂重合时（即剪切中心位置），剪刃〔4〕与光轮〔1〕表面距离△应满足 (n)/10 ≥△＞0。

10、根据权项1和8，当剪刃连杆〔3〕处于初始位置时，摆杆机构〔7〕上的阻尼装置应处于平衡状态。

11、根据权项1，信号控制系统中的信号源〔5〕和〔6〕，沿轧件运动方向依次排列在成品轧机与剪切中心位置之间。

12、根据权项1和11，只有当信号源〔5〕和〔6〕同时给出信号时，曲轴连杆机构方能动作。