專利名稱：單軸雙偏心負偏置滾動剪切機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軋鋼輔助設備技術領域，具體涉及一種滾動式鋼板剪切機中曲軸安裝位置的改進。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，滾動式鋼板剪切機采用單軸雙偏心傳動方式，單軸雙偏心式鋼板剪切機的曲軸回轉中心線O-O和上下剪刃形成的剪切線O3-O3平行，它們所在的鉛垂面N-N和M-M重合，即處于同一個鉛垂面其曲軸中心線和剪切線平行并處于同一鉛垂面內。該結構在剪切鋼板時產生偏離機架體的傾覆力，使得剪切質量受到一定的影響，同時大大降低了剪刃的壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有單軸雙偏心滾動剪切機存在的技術問題，提供了一種改善圓弧剪刃剪切工況的單軸雙偏心負偏置滾動剪切機。
本發(fā)明是通過下列方案實現(xiàn)的，單軸雙偏心負偏置滾動剪切機，包括有機架、圓弧上剪刃曲柄連桿機構，其特征是曲軸回轉中心線O-O相對于剪切線所在鉛垂平面M-M向機身水平偏移距離OE，偏移距離OE為44-100mm。產生一個負偏置，剪切過程中在剪切力最大時刻，當剪切力矩相同的情況下，能夠使曲柄給連桿的作用力增大，同時，還能使該力的水平分力增大，以便有更大的作用力把上刀架壓向機架，保證剪刃間隙和恒定。
本發(fā)明所述的偏移距離OE按下列公式計算OE＝L2sinβ-esinθ2式中L2——連桿長度；
e——曲軸偏心距；θ——達到最大剪切時曲柄與鉛垂線的夾角；β——達到最大剪切時連桿與鉛垂線的夾角；根據(jù)結構設計以及連桿滑塊受力平衡的需要，β應在4°-6°之間最為合理，它既能滿足滑塊受力平衡，保證滑塊不振動，又不影響剪切力對連桿的受力狀態(tài)。
本發(fā)明所述的偏置距離OE是根據(jù)下列方法推導計算而成從O偏置結構可以看出，曲軸中心O1與滑塊中心在一條鉛垂線上，如O偏置活塊受力圖所示F側——側向力、F側＝0.1F1；F1——剪切力850T；F水——連桿給滑塊的水平分力；F2——連桿給滑塊的垂直作用力，與F1的大小相等方向相反；α——O偏置時連桿給滑塊作用力壓力角；β——達到最大剪切時連桿與鉛垂線的夾角；當曲軸轉到剪切力達到最大時，(α＝2°a＝470 b＝330)計算F側與F水對O點的彎距Mbo＝F側×b＝0.1F1×b；Mbo＝0.1×850×103×330×10-3＝28×103kg·m；Mao＝F水·a＝F1×tgα×a＝850×103×tg2°×470×103＝13×103kg·m；由計算可知，通過比較Mao＜Mbo，在工作過程中滑塊受到兩個不同彎距的作用，將會產生振動，嚴重影響剪切質量，所以采用負偏置機構即解決以上問題。曲軸中心相對偏移OE距離，其余結構尺寸等參數(shù)不變。根據(jù)分析可知只要Mao＞Mbo，就能保證滑塊與滑板之間零間隙，滑塊就不會產生振動，從而提高了剪切質量。根據(jù)上述要求Mao≥Mbo；Mao＝F水·a＝F2·tgβ＝F1·tgβ·α；Mbo＝F側·b＝0.1·F1·b；F1·tgβ·α≥0.1·F1·b；tgβ≥0.1ba;]]>代入α＝470 b＝330；得β≥4°；kh＝l2·sinβ；kh＝OE+esinθ2；l2·sinβ＝OE+esinθ2；即偏移距離OE＝l2sinβ-esinθ2。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果1、在相同力作用下滾動剪切機曲柄和連桿之間的作用力增大，同時還能使該作用力的水平分力增大，以便有更大的作用力把上刀架壓向機架，保證剪切間隙的恒定。
2、由于負偏置后的滾動剪切機的剪切過程更近似于純滾動剪切，從而延長了剪刃的使用壽命。
3、剪切的鋼板端面質量符合設計要求，鋼板端面平直，無翹曲、塌邊現(xiàn)象。


圖1為單軸雙偏心負偏置滾動剪切機的主視結構2為圖1的左視3為O偏置結構4為O偏置活塊受力5為負偏置結構6為負偏置活塊受力中1-圓弧上剪刃 2-上刀架 3-右鉸接 4-大齒輪 5-右拉桿 6-右曲柄，7-曲軸 8-橫梁 9-左曲柄 10-左連桿 11-機架 12-左鉸接 13-柔性水平拉桿14-鋼板 15-下剪刃 16-下刃臺 17-減速器 18-平臺 19-扶梯O-O曲軸回轉中心線，O1-O1機架中心線，O2-O2左右曲柄中心線，O3-O3上下剪刃剪切中心線，OS兩中心線間距離，OE偏置距離，M-M剪切線所在鉛垂平面，N-N曲軸回轉中心線所在鉛垂平面，具體實施方式
根據(jù)附圖對實施例做進一步的描述，本實施例是用來說明本發(fā)明的，而不是對本發(fā)明進行任何限制的。
本實施例以某鋼鐵公司設計的一臺大型滾動剪切機為例，本機設置為單軸雙偏心式負偏置結構。剪切力850KN，剪切鋼板尺寸40×2700×6000～120000。每分鐘剪切次數(shù)15次。
單軸雙偏心負偏置滾動剪切機，由機架11、圓弧上剪刃1、下剪刃15曲柄連桿機構等構成，圓弧上剪刀1裝在上刀架2上，右鉸接3和左鉸接12裝在上刀架2上，左連桿10的上端與左曲柄9相連，下端與左鉸接12相連，右連桿5的上端與右曲柄6相連，下端與右鉸接3相連，曲軸7裝在機架11上的軸承孔內，大齒輪4裝在曲軸7的右端，安裝曲軸7時，曲軸回轉中心線O-O相對于剪切線所在鉛垂平面M-M向機身水平偏移距離OE為44-100mm，OE按下列公式計算OE＝L2sinβ-esinθ2
式中L2——連桿長度＝1380mm；e——曲軸偏心距＝90mm；θ——達到最大剪切時曲柄與鉛垂線的夾角＝35°；β——達到最大剪切時連桿與鉛垂線的夾角4°-6°；所以根據(jù)式OE＝l2sinβ-esinθ2代入已知數(shù)L2＝1380 e＝90 θ2＝35°β角應在4°-6°之間最為合理，可得44.4≤OE≤100；按計算所得的偏移距離安裝剪切機，剪切時，剪切機通過大齒輪4將動力傳遞給曲軸7，曲軸7旋轉帶動具有一定相位差的左右曲柄9、6一起轉動，左右曲柄9、6分別帶動左右連桿10、5及左右鉸接12、3驅動上刀架2運動。上刀架2在柔性水平拉桿13的控制下帶動其上的圓弧上剪刃1做近似純滾動，與下剪刃15一起完成對鋼板14的剪切。
權利要求
1.一種單軸雙偏心負偏置滾動剪切機，包括有機架(11)、圓弧上剪刃(1)及曲柄連桿機構，其特征是曲軸回轉中心線(O-O)相對于剪切線所在鉛垂平面(M-M)向機身方向水平偏移距離(OE)為44-100mm。
2.根據(jù)權利要求1所述的單軸雙偏心負偏置滾動剪切機，其特征在于偏移距離(OE)按下列公式計算OE＝L2sinβ-esinθ2式中L2——連桿長度；e——曲軸偏心距；θ——達到最大剪切時曲柄與鉛垂線的夾角；β——達到最大剪切時連桿與鉛垂線的夾角。
全文摘要
本發(fā)明屬于軋鋼輔助設備技術領域，具體涉及一種滾動式鋼板剪切機中曲軸安裝位置的改進，單軸雙偏心負偏置滾動剪切機，包括有機架、圓弧上剪刃及曲柄連桿機構，其特征是曲軸回轉中心線O－O相對于剪切線所在鉛垂平面M－M向機身水平偏移距離OE為44－100mm。產生一個負偏置，剪切過程中在剪切力最大時刻，當剪切力矩相同的情況下，能夠使曲柄給連桿的作用力增大，同時，還能使該力的水平分力增大，以便有更大的作用力把上刀架壓向機架，保證剪刃間隙和恒定。使曲柄和連桿之間的受力更加平衡，合理；剪切的鋼板端面質量符合設計要求，鋼板端面平直，無翹曲、塌邊現(xiàn)象，大大改善了鋼板的剪切質量。
文檔編號B23D15/04GK1714970SQ20051001265
公開日2006年1月4日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權日2005年7月4日
發(fā)明者黃慶學, 李玉貴, 孫斌煜, 孟進禮, 王曉慧 申請人:太原科技大學