RU2019366C1

RU2019366C1 - Flying shears for cutting rolled stock

Info

Publication number: RU2019366C1
Authority: RU
Inventors: Л.А. Иванов; Ю.С. Котелевец
Original assignee: Старо-Краматорский машиностроительный завод
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: flying shears for cutting rolled stock have a drive eccentric shaft, a housing, a support with a cutter. A traverse bar with a lower cutter is rotatably joined by rockers with the shaft and it is placed in guides of the support with possibility of reciprocation motion. The support is joined with the frame by two-parallelogram mechanisms the last being in the form of a casing, rotatably connected by shackles with the housing and by other shackles with the support. Upon rotation of the eccentric shaft with the aid of the two-parallelogram mechanism, the support performs plane-parallel motion along a circular path. EFFECT: enhanced structure. 1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию, применяемому в агрегатных линиях, предназначенных для обработки и отделки листового материала в прокатном производстве заводов черной и цветной металлургии или на предприятиях, перерабатывающих рулонную полосу в листовую продукцию. The invention relates to equipment used in modular lines designed for processing and finishing sheet material in the rolling production of ferrous and non-ferrous metallurgy plants or at enterprises that process a rolled strip into sheet products.

Известны следующие летучие ножницы с плоскопараллельным движением ножей, которое должно быть обязательно обеспечено при порезке проката с высоким профилем сечения. The following flying scissors with plane-parallel movement of knives are known, which must be ensured when cutting rolled products with a high cross-sectional profile.

Известны ножницы летучие, имеющие два эксц. вала, завязанных между собой зубчатыми зацеплениями, а связь суппортов между собой выполнена с помощью прямолинейных направляющих, длина которых двукратно растет по сравнению с ростом эксцентриситета вала, который, в свою очередь, зависит от толщины разрезаемого металла. В итоге, с увеличением толщины разрезаемого металла резко растут габариты ножниц в высоту, диаметры зубчатых колес, маховые массы, что является основными недостатками конструкции [1]. Flying scissors having two excs are known. the shaft, tied to each other by gears, and the calipers are interconnected using straight guides, the length of which doubles compared with the increase in the eccentricity of the shaft, which, in turn, depends on the thickness of the metal being cut. As a result, with an increase in the thickness of the metal being cut, the dimensions of the scissors in height, the diameters of the gears, and the fly masses sharply increase, which are the main design flaws [1].

Известны ножницы летучие, имеющие четыре эксцентриковых вала, связанных между собой зубчатыми зацеплениями. На эксцентриковых шейках верхней и нижней пар валов шарнирно установлены шатуны соответственно с верхним и нижним ножами. Т.к. эксцентриситеты всех валов одинаковы, то шатуны и ножи при движении параллельны друг другу. К недостаткам следует отнести наличие большого числа эксцентриковых валов, зубчатых зацеплений, трудоемкость изготовления и ремонта, большие габариты и металлоемкость [2]. Flying scissors are known having four eccentric shafts interconnected by gears. On the eccentric necks of the upper and lower pairs of shafts, connecting rods with upper and lower knives are pivotally mounted. Because Since the eccentricities of all the shafts are the same, the connecting rods and knives are parallel to each other during movement. The disadvantages include the presence of a large number of eccentric shafts, gears, the complexity of manufacturing and repair, large dimensions and metal consumption [2].

Известны летучие ножницы, в которых ножи совместно с держателями совершают плоскопараллельное качательное движение на двух балансирах равной длины (параллелограммный механизм), нижние шарниры которых соединены с двумя кривошипными механизмами с одинаковой величиной эксцентриситета. При помощи привода сообщается возвратно-поступательное движение в направлении подачи материала и одновременно движение в перпендикулярном направлении. При этом сближение ножей происходит как за счет выхода осей балансиров на вертикаль, так и за счет подъема нижних балансиров кривошипными механизмами. При возврате пропуск металла осуществляется за счет опускания нижнего держателя с ножом путем поворота кривошипных механизмов в нижнее положение [3]. Flying scissors are known in which the knives together with the holders perform plane-parallel rocking motion on two balancers of equal length (parallelogram mechanism), the lower hinges of which are connected to two crank mechanisms with the same amount of eccentricity. With the help of the drive, a reciprocating movement in the direction of supply of the material and at the same time movement in the perpendicular direction are communicated. In this case, the rapprochement of the knives occurs both due to the exit of the axles of the balancers to the vertical, and due to the lifting of the lower balancers by crank mechanisms. When returning, the passage of metal is carried out by lowering the lower holder with a knife by turning the crank mechanisms to the lower position [3].

К недостаткам следует отнести образование раскрытия ножей за счет опускания нижнего ножа, что неприемлемо при порезке высокопрофильного металла, необходимость взаимосвязанного возвратно-поступательного качательного движения нижнего держателя с ножом и вращения кривошипов (необходима связь зубчатыми зацеплениями при одном приводе или синхронная работа раздельных приводов), а также увеличенные габариты по высоте из-за размещения балансиров (параллелограммных механизмов), вверх и вниз от линии движения металла. The disadvantages include the formation of the opening of the knives by lowering the lower knife, which is unacceptable when cutting a high-profile metal, the need for an interconnected reciprocating swinging motion of the lower holder with the knife and rotation of the cranks (it is necessary to communicate with gears with one drive or synchronous operation of separate drives), and also increased dimensions in height due to the placement of balancers (parallelogram mechanisms), up and down from the line of movement of the metal.

Наиболее близкими к изобретению являются маятниковые летучие ножницы, включающие станину, приводной эксцентриковый вал, боковины, подвешенные на эксцентриковом валу и соединенные внизу траверсой с нижним ножом, ползун с верхним ножом, перемещающийся в направляющих боковин и шарнирно соединенный с эксцентриками вала посредством шатуна, противовес, узел гидроторможения и амортизаторы. При включении привода ножниц проворачивается эксцентриковый вал, приближая друг к другу ножи. При встрече ножей с металлом возрастает крутящий момент на эксцентриковом валу, под действием которого все подвешенные на валу узлы стремятся повернуться в направлении действия момента. Если разрезаемый металл не зажат в соседних машинах (перерезается короткий кусок) маятник отклоняется до упора в задние амортизаторы и останавливается. Рез происходит при остановке металла и маятника [4]. Closest to the invention are pendulum flying shears, including a bed, a drive eccentric shaft, sidewalls suspended on an eccentric shaft and connected below the traverse with the lower knife, a slider with an upper knife that moves in the sidewalls and pivotally connected to the shaft eccentrics by means of a connecting rod, a counterweight, hydraulic braking unit and shock absorbers. When the scissors drive is turned on, the eccentric shaft rotates, bringing the knives closer to each other. When knives meet with metal, the torque increases on the eccentric shaft, under the action of which all the nodes suspended on the shaft tend to rotate in the direction of the moment. If the metal being cut is not clamped in the neighboring machines (a short piece is cut), the pendulum deviates all the way into the rear shock absorbers and stops. Res occurs when the metal and the pendulum stop [4].

Если же перемещение металла диктуется соседними машинами, рез происходит на ходу до упора маятника в задний амортизатор. При этом частота вращения эксцентрикового вала должна быть такой, при которой за время отклонения маятника до заднего амортизатора должны быть произведены максимальное сближение ножей (рез) и разведение их для пропуска продолжающего поступать металла. Под действием собственного веса и дополнительного противовеса маятник возвращается навстречу металлу и исходное положение до упора в передний амортизатор. If the movement of the metal is dictated by neighboring machines, the cut occurs on the move to the stop of the pendulum in the rear shock absorber. In this case, the frequency of rotation of the eccentric shaft should be such that during the deflection of the pendulum to the rear shock absorber, the rapprochement of the knives (cut) should be made and their dilution to allow the metal to continue to flow. Under the influence of its own weight and an additional counterweight, the pendulum returns to meet the metal and its original position all the way to the front shock absorber.

К недостаткам следует отнести некачественный рез (неперпендикулярность к оси проката), тихоходность, невозможность использования ножниц для получения коротких листов из-за большого времени возврата мятника под действием противовеса, а также для резки высокопрофильного проката. The disadvantages include low-quality cutting (non-perpendicularity to the axis of hire), low-speed, the inability to use scissors to produce short sheets due to the long time of return of the pendulum under the influence of the counterweight, as well as for cutting high-profile rolled products.

Цель изобретения - создание простых по конструкции летучих ножниц для резки полосового, высокопрофильного проката и гнутых профилей на мерные длины, повышения производительности и качества резки. Цель может быть достигнута в том случае, если ножам будет сообщаться принудительное плоскопараллельное движение, а не качательное под воздействием полосы. Для этого суппорт, подвешенный на большем эксцентриситете эксцентрикового вала, соединен со станиной двухпараллелограммным механизмом, жесткие связи шатунов с нижней траверсой заменены шарнирными, а траверса соединена с суппортом подвижно прямолинейными направляющими. The purpose of the invention is the creation of flying shears, simple in design, for cutting strip, high-profile rolled products and bent profiles into measured lengths, increasing productivity and cutting quality. The goal can be achieved if the knives are given forced plane-parallel movement, and not rocking under the influence of the strip. To do this, the support, suspended on the larger eccentricity of the eccentric shaft, is connected to the bed by a two-parallelogram mechanism, the rigid connections of the connecting rods to the lower traverse are replaced by the hinged ones, and the traverse is connected to the caliper by movably rectilinear guides.

Двухпараллелограммный механизм состоит из корпуса и двух пар шарнирно присоединенных к нему серег, одна из которых соединена со станиной, вторая пара с суппортом. The two-parallelogram mechanism consists of a body and two pairs of earrings pivotally attached to it, one of which is connected to the bed, the second pair to the caliper.

Каждая пара серег имеет одинаковую длину и одинаковое расстояние между шарнирами на соединяемых механизмах. В результате образуется два параллелограммных механизма, один из которых, связанный со станиной, допускает плоскопараллельное качание корпуса относительно вертикали, а второй, связывающий корпус с суппортом - плоскопареллельное качание шатуна относительно корпуса (относительно горизонтали). Сочетание двух параллелограммных механизмов, позволяют суппорту совершать только плоскопараллельные перемещения по круговой траектории, задаваемой вращением эксцентриковой шейки вала, на которой подвешен суппорт. Each pair of earrings has the same length and the same distance between the hinges on the connected mechanisms. As a result, two parallelogram mechanisms are formed, one of which, connected with the bed, allows plane-parallel rocking of the housing relative to the vertical, and the second, connecting the case and the support, allows plane-parallel rocking of the connecting rod relative to the body (relative to the horizontal). The combination of two parallelogram mechanisms allows the caliper to perform only plane-parallel movements along a circular path defined by the rotation of the eccentric shaft journal on which the caliper is suspended.

На фиг.1 приведена кинематическая схема летучих ножниц для резки проката; на фиг.2 - продольный разрез ножниц; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.3. Figure 1 shows the kinematic diagram of flying shears for cutting; figure 2 is a longitudinal section of scissors; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is a section bB in figure 3; figure 5 - section bb in figure 3.

Летучие ножницы для резки проката состоят из привода 1, муфты 2, эксцентрикового вала 3 с эксцентриками 4 и 5, станины 6, суппорта 7 с закрепленным на нем ножедержателем 3 с ножом 9, шатунов 10, траверсы 11, шарнирно соединенной с шатунами 10 и несущей нижний нож 12 и двухпараллелограммного механизма 13. Ножи 9 и 12 крепятся к ножедержателю 8 и траверсе 11 с помощью болтов с потайной головкой и усом 14 и гаек 15 (фиг.3). Шатуны 10 и суппорт 7 подвешены на эксцентриках 4 и 5 посредством подшипников качения 16 и 17, эксцентриковый вал 3 установлен в станине 6 на подшипниках качения 18 (фиг. 2). Траверса 11 с суппортом 7 подвижно соединены между собой направляющими (фиг. 4) облицованными антифрикционными накладками 19 и 20. Для возможности регулировки зазора в соединении траверсы 11 с суппоротом 7 предусмотрен клин 21, положение которого устанавливается с помощью шпилек 22 и гаек 23, а крепление к суппорту 7 - шпильками 24 и гайками 25. Двухпараллелограммный механизм 13 позволяет суппорту 7, подвешенному на эксцентриках 4, вала 3 совершать только плоскопараллельное перемещение. Он состоит из стойки 26 (фиг.3), прикрепленной к станине 6, серег 27, корпуса 28 и серег 29. Серьги 27 и 29 шарнирно соединены соответственно со стойкой 26, корпусом 28 и суппортом 7 посредством подшипников 30 и осей 31 (фиг.5). Подшипники 30 в корпусе 28 и суппорте 7 удерживаются болтами 32 посредством крышек 33. От внешней среды подшипники 30 отделены кольцами 34 с канавочными уплотнениями. Гайки 35 удерживают оси 31 от выпадания. Двухпараллелограммный механизм 13 соединяет станину 6 посредством стоек 26, серег 27 и 29 с суппортом 7 по обе стороны от ножей 9 и 12 для возможности подачи полосы 36 (фиг.2). Верхний нож 9 может быть параллельным нижнему 12, наклонным к нему или "шевронным", как показано на фиг.2. Flying shears for cutting rolled products consist of a drive 1, a coupling 2, an eccentric shaft 3 with eccentrics 4 and 5, a bed 6, a support 7 with a knife holder 3 fixed thereon with a knife 9, connecting rods 10, a yoke 11, pivotally connected to the connecting rods 10 and the carrier the lower knife 12 and two-parallelogram mechanism 13. Knives 9 and 12 are attached to the knife holder 8 and the traverse 11 using bolts with a countersunk head and a mustache 14 and nuts 15 (figure 3). The connecting rods 10 and the caliper 7 are suspended on the eccentrics 4 and 5 by means of rolling bearings 16 and 17, the eccentric shaft 3 is installed in the frame 6 on the rolling bearings 18 (Fig. 2). The traverse 11 with the caliper 7 are movably interconnected by guides (Fig. 4) lined with anti-friction linings 19 and 20. To enable the adjustment of the clearance in the connection of the traverse 11 with the caliper 7, a wedge 21 is provided, the position of which is established by means of pins 22 and nuts 23, and the fastening to the caliper 7 - studs 24 and nuts 25. The two-parallelogram mechanism 13 allows the caliper 7, suspended on the eccentrics 4, of the shaft 3 to perform only plane-parallel movement. It consists of a stand 26 (FIG. 3) attached to a frame 6, earrings 27, a housing 28 and earrings 29. The earrings 27 and 29 are pivotally connected to the stand 26, the housing 28 and the caliper 7 by means of bearings 30 and axles 31 (FIG. 5). The bearings 30 in the housing 28 and the caliper 7 are held by bolts 32 by means of covers 33. The bearings 30 are separated from the external environment by rings 34 with groove seals. Nuts 35 keep axles 31 from falling out. Two-parallelogram mechanism 13 connects the frame 6 by means of racks 26, earrings 27 and 29 with a support 7 on both sides of the knives 9 and 12 for the possibility of feeding the strip 36 (figure 2). The upper knife 9 may be parallel to the lower 12, inclined to it or "chevron", as shown in figure 2.

Работа ножниц. Ножницы как правило, работают в режиме запусков на каждый раз. Для порезки полосы на короткие длины без снижения скорости может быть применен режим непрерывной работы на переменной скорости. При включении электродвигателя 1 сообщается вращение эксцентриковому валу 3; который благодаря параллелограммному механизму 13 имеет возможность совершать только плоскопараллельное перемещение. Следовательно, суппорт 7 с верхним ножом 9 совершает плоскопареллельное круговое перемещение по радиусу, равному величине эксцентриситета эксцентриков 4. Т.к. траверса 11 с помощью плоских вертикальных направляющих связана с шатуном 7, она также перемещается по горизонтали на величину двойного эксцентриситета эксцентрика 4 вместе с суппортом 7. Одновременно, благодаря связи траверсы 11 с эксцентриком 5 посредством шатунов 10, ей сообщается дополнительно вертикальное перемещение. В итоге получается круговое плоскопараллельное движение верхнего ножа с траекторией режущих кромок 37 (фиг.1) и плоскопараллельное перемещение нижнего ножа с траекторией режущей кромки 38. В результате совместных перемещений ножей происходит перерезание полосы 36. При дальнейшем вращении вала 3 ножи расходятся, пропуская полосу. Остановка вала 3 происходит в строго определенном положении, с которого начинается следующий цикл отрезания листа по сигналу системы мерного реза (отмера полосы). Частота вращения эксцентрикового вала 3 подбиратся так, чтобы линейная скорость горизонтального перемещения суппорта 7 с ножом 9 была равна скорости движения полосы. Scissors work. Scissors usually work in start mode every time. To cut the strip into short lengths without reducing the speed, continuous operation at variable speed can be applied. When the motor 1 is turned on, the rotation of the eccentric shaft 3 is reported; which, thanks to the parallelogram mechanism 13, has the ability to perform only plane-parallel movement. Therefore, the caliper 7 with the upper knife 9 performs plane-parallel circular movement along a radius equal to the eccentricity of the eccentrics 4. Since the yoke 11 is connected with the connecting rod 7 by means of flat vertical guides, it also moves horizontally by the amount of double eccentricity of the eccentric 4 together with the caliper 7. At the same time, due to the connection of the yoke 11 with the eccentric 5 by means of the connecting rods 10, it is additionally notified of vertical movement. The result is a circular plane-parallel movement of the upper knife with the path of the cutting edges 37 (Fig. 1) and plane-parallel movement of the lower knife with the path of the cutting edge 38. As a result of joint movements of the knives, the strip 36 is cut. With further rotation of the shaft 3, the knives diverge, skipping the strip. The shaft 3 stops in a strictly defined position, from which the next cycle of cutting the sheet begins according to the signal of the dimensional cut system (strip measurement). The rotational speed of the eccentric shaft 3 is selected so that the linear speed of the horizontal movement of the caliper 7 with the knife 9 is equal to the speed of the strip.

Claims

FLYING SCISSORS FOR CUTTING RENTAL, containing a bed, a drive eccentric shaft mounted on the necks of the last caliper with an upper knife and connecting rods, and also located in the guides of the caliper with the possibility of reciprocating movement and connecting the lower parts of the connecting rods with a lower beam, characterized in that they are equipped with a two-parallelogram mechanism in the form of a housing and two pairs of earrings pivotally connected to it, while the free ends of one of the pairs of earrings are pivotally connected to the support, the other pair to the base th, and the connecting rods are pivotally connected to the cross member.