專利名稱：一種啟停式曲柄冷飛剪機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱軋小型車間的軋鋼設備，尤其涉及ー種用于小型軋鋼生產(chǎn)線進行定尺剪切的冷飛剪設備。
背景技術：
冷飛剪是棒材生產(chǎn)線精整區(qū)域重要的設備之一，也是現(xiàn)代棒材生產(chǎn)的核心技術內容之一，其位于軋鋼車間冷床出口側，作用是將成排的倍尺鋼材剪切成用戶所需要的定尺鋼材。從剪切形式上，冷剪切可分為兩種，即固定式剪切和連續(xù)式剪切。近年來，棒材軋機エ藝與主軋機已逐漸定型，井隨著軋制速度的提高和切分エ藝的采用產(chǎn)能不斷提高，軋機小時產(chǎn)量已經(jīng)達到120 150t/h。從設備經(jīng)濟角度上講，采用固定式剪切已經(jīng)無法滿足產(chǎn)量需求，因此合理的解決途徑就是采用連續(xù)式冷飛剪完成鋼材的商品長度的剪切。在結構形式上，在棒材生產(chǎn)線上應用較廣泛的飛剪結構形式有曲柄回轉杠桿式飛剪、擺動式飛剪和曲柄連桿式飛剪等。各種不同類型飛剪結構最重要特點是剪切機構與剪切長度的調整機構(即勻速機構和空切機構)的不同，有著各自的性能特點和應用場合。曲柄回轉式飛剪主要用于棒材粗、中、精軋機熱軋棒材的切頭、切尾，其主要特點是剪切能力較小，但軋制速度快。擺動式飛剪主要用于冷床出ロ側成品鋼材的定尺，其主要特點是軋制速度不高，剪切能力較大，機構復雜、檢修維護量大，而且剪切精度和剪切質量相對較差。曲柄連桿式飛剪應用范圍最廣，但在冷成品剪切應用的機型仍然不多見，屬于當前的研究熱點。在控制方式上，按飛剪原動機的不同可以分為啟停式和連續(xù)式兩大類。連續(xù)式冷飛剪采用離合器和制動器實現(xiàn)剪切要求的連續(xù)以及啟停，該形式飛剪的優(yōu)點是電機功率較小、能耗小、造價低，缺點是剪切精度難以控制、配件更換頻繁、維護量大、故障率高，不適合用于高速生產(chǎn)。啟停式冷飛剪剪切精度高、速度波動小、維護簡單、工作可靠，因此其具有較強的發(fā)展?jié)摜透鼜V泛的應用前景。但是目前的啟停式飛剪的電控復雜、電機功率大、能耗聞，且造價昂貴。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種傳動系統(tǒng)簡單、性能優(yōu)良、結構緊湊、工作可靠、并且能夠保證能耗低、成材率高、設備故障率小，用于定尺剪切的啟停式曲柄冷飛剪機。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種啟停式曲柄冷飛剪機，其包括有兩臺主電機，兩臺主電機并聯(lián)連接，共用一個電機底座；ー對齒輪軸，通過聯(lián)軸器分別連接于兩臺主電機；ー對大齒輪，分為上大齒輪和下大齒輪，其中所述上大齒輪和下大齒輪相互嚙合，且所述下大齒輪左右兩側分別嚙合于所述齒輪軸，所述齒輪軸帶動下大齒輪轉動；ー對偏心軸，所述偏心軸分為上偏心軸和下偏心軸，其分別設置于對應的大齒輪上，并且在對應大齒輪的帶動下，所述兩偏心軸實現(xiàn)轉動；以及冷飛剪本體，所述冷飛剪本體包括有上剪臂和下剪臂，所述上剪臂安裝于上偏心軸，所述下剪臂安裝于下偏心軸，所述剪臂中心線與對應偏心軸軸承座中心線間的距離為剪切機構的曲柄半徑；所述上下剪臂在上下偏心軸的帶動下做剪切動作。進ー步地，所述主電機為低慣量大轉矩直流電機，其采用電氣制動方式制動。進ー步地，所述齒輪軸上還分別設置有大慣性的飛輪，以降低主電機的輸出轉矩要求，并使得剪切過程更加平穩(wěn)。進ー步地，所述冷飛剪本體還包括有上下連桿、上下?lián)u桿以及上下剪刃，所述上下連桿采用封閉式鋼板焊接，并分別與所述上下剪臂焊接為一體；所述上下?lián)u桿一端分別與對應的連桿鉸接，另一端鉸接在飛剪機架上。進ー步地，所述的啟停式曲柄冷飛剪機，還包括有配重，其中上配重安裝于上偏心軸，且位于上剪臂的兩側；下配重安裝于下偏心軸上，位于下剪臂的兩側；配重的使用保證了飛剪具有足夠的剪切力和剪切能量，并提高了剪切過程的穩(wěn)定性。 進ー步地，所述的啟停式曲柄冷飛剪機，還包括有飛剪機架，用于設置冷飛剪本體的各部件以及所述上下大齒輪和所述上下偏心軸，所述飛剪機架包括有一檢修側機架，所述檢修側機架中部開孔，并設置有換剪刃滾輪，用于剪刃更換。進ー步地，所述上下剪刃均為直線形，通過剪刃支座固定在剪臂上，所述剪刃支座上還設置剪刃調整裝置，通過調整墊片調整上下剪刃的重合量。進ー步地，其中所述每臺主電機尾部帶有ー個測速用編碼器。采用了上述機構的啟停式曲柄冷飛剪機具有強度高，剛度大、振動小、結構緊湊、使用壽命高等特點；首先采用直流電機保證了飛剪運行過程中優(yōu)良的啟動性能和調速性能，剪切精度高；其次由于飛輪和配重的同時使用既增加了剪切能力，又降低了電機功率，使得剪切過程更為平衡、工作安全可靠；優(yōu)化了設備重量，在同類冷飛剪中降低了投資。


圖1為本發(fā)明的冷飛剪傳動系統(tǒng)以及剪切機構示意圖；圖2為本發(fā)明的冷飛剪的立體結構示意圖；圖3為本發(fā)明的冷飛剪的左視圖；圖4為圖3中本發(fā)明的傳動系統(tǒng)的偏心軸A-A剖視圖；圖5為圖3中本發(fā)明的冷飛剪本體的上搖桿與固定軸承座B-B剖面圖；圖6為本發(fā)明的冷飛剪機架的三維示意圖；圖7A和7B為本發(fā)明的冷飛剪本體的下剪刃調整裝置放大圖。
具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明的目的，結構特點以及功能，下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的結構、工作過程以及功能進行詳細描述。圖1和圖2分別展示了冷飛剪機的工作原理圖和結構示意圖，由圖可知，本發(fā)明所述的啟停式曲柄冷飛剪機，其包括有傳動系統(tǒng)和冷飛剪本體，其中，所述傳動系統(tǒng)包括有兩臺主電機I,所述兩臺主電機并聯(lián)連接,且共用ー個電機底座；ー對齒輪軸ZI，通過聯(lián)軸器2分別連接于兩臺主電機；ー對大齒輪Z2，分為上大齒輪Z22和下大齒輪Z21，其中所述上大齒輪Z22和下大齒輪Z21相互嚙合，且所述下大齒輪Z21左右兩側分別嚙合于所述齒輪軸，所述齒輪軸Zl帶動下大齒輪Z21轉動；ー對偏心軸4，所述偏心軸分為上偏心軸42和下偏心軸41，其分別設置于對應的大齒輪上，并且在對應大齒輪的帶動下，所述兩偏心軸實現(xiàn)轉動；所述冷飛剪本體包括有上剪臂82和下剪臂81，所述上剪臂82安裝于上偏心軸42，所述下剪臂81安裝于下偏心軸41，所述剪臂中心線與對應偏心軸軸承座中心線間的距離為剪切機構的曲柄半徑；所述上下剪臂在上下偏心軸的帶動下做剪切動作。在本發(fā)明中，主電機I為兩臺低慣量大轉矩直流電機，其采用了電氣制動方式，電機冷卻方式為他冷，強迫通風；且直流電機運行穩(wěn)定，具有優(yōu)良的啟動性能和調速性能，能夠適應飛剪反復啟動和工作循環(huán)中轉速變化大的工作條件，每臺電機尾部帶有ー個測速用編碼器。所述兩臺主電機各自獨立分別傳動齒輪軸Z1，所述主電機通過聯(lián)軸器2分別與各自的齒輪軸Zl連接，在本實施例中，所述齒輪軸上還分別設置有一個大慣性的飛輪3，飛輪3的使用，不但可以大大降低主電機的輸出轉矩要求，而且使得剪切過程更加平穩(wěn)。所述兩個齒輪軸Zl從左右兩側分別與下大齒輪Z21嚙合，并且?guī)酉麓簖X輪Z21轉動，所述下大齒輪Z21帶動與其嚙合的上大齒輪Z22轉動；所述兩個大齒輪分別帶動與各自連接的偏心軸4轉動。在本發(fā)明中，所述冷飛剪本體所包括的連桿6、搖桿7、剪臂8、剪刃9均為一対，即冷飛剪本體具有上下連桿62，61、上下?lián)u桿72，71、上下剪臂82，81以及上下剪刃92，91 ;所述上下剪臂82，81分別安裝在上下偏心軸42，41上，所述剪臂中心線與對應偏心軸軸承座中心線間的距離為剪切機構的曲柄半徑；所述上下連桿62，61采用封閉式鋼板焊接，井分別與上下剪臂82，81焊接為一體；所述上下?lián)u桿72，71 —端分別與對應的連桿鉸接，另一端鉸接在下文將要提到的飛剪機架11上。換句話說，冷飛剪本體包括有上下剪切機構，所述上下剪切機構均為四連桿機構，分別由偏心軸曲柄、連桿、剪臂和搖桿構成；所述連桿和剪臂焊接于一體，剪臂分別裝在上下偏心軸上；搖桿一端鉸接于連桿，其另一端鉸接于機架以及底座上；所述上下剪刃均為直線行，分別裝在上下剪臂，上下剪刃間隙可進行微量調整。如圖3所示，本發(fā)明所述的ー種啟停式曲柄冷飛剪機還設置有配重，具體來說，所述上配重51、52安裝于上偏心軸42上，且位于上剪臂82的兩側；所述下配重53、54安裝于下偏心軸41上，位于下剪臂81的兩側；配重的使用保證了飛剪具有足夠的剪切力和剪切能量，并提高了剪切過程的穩(wěn)定性。如圖4所示，展示出了冷飛剪本體上偏心軸剖面圖，所述上偏心軸42帶有兩個調心輥子軸承401、402和一個雙列圓錐輥子軸承403。這ー配置既能承受足夠的徑向載荷，也能承受一定的軸向載荷。而且調心輥子軸承對偏心軸形位公差的敏感性影響較小，給制造和安裝帶來了極大的方便。所述下偏心軸與所述上偏心軸的安裝方式相同，此處不再贅述。所述大齒輪Z2結構形式為鑲圈式，由外齒圈、中間套及內輪轂通過過盈連接組裝而成，整體設計改善了齒輪傳動性能，提高了齒面接觸強度和齒根彎曲強度，也提高了齒面的抗膠合能力和耐磨損性能，齒輪高精度嚙合保證了上下剪切機構的同步性。所述大齒輪和齒輪軸均采用低合金鍛鋼制造，齒面進行滲碳淬火處理。如圖5展示出了冷飛剪本體上搖桿72與固定軸承座的剖面圖。上搖桿72與固定軸承座503通過連接軸502連接到一起，連接軸502采用偏心軸形式、偏心量為5mm，即保證固定軸承座503的中心線與上搖桿72的中心線間距為5mm，可以通過螺栓504轉動連接軸502，從而微調上搖桿72的初始安裝位置，以便補償制造和安裝誤差，確保上、下剪刃對齊，保證剪刃重合量和剪刃間隙要求，提高剪切精度。本發(fā)明所述的ー種啟停式曲柄冷飛剪機還包括有飛剪機架11，圖6為飛剪機架11的三維示意圖，由圖6可知，所述飛剪機架包括有底座601、減速箱體602、檢修側機架603組成，減速箱體602及檢修側機架603嵌入底座601并用螺栓將其固定在底座601上。減速箱體602采用焊接結構、分為上、中、下三部分，上下箱體各帶ー個橫梁與另ー側的檢修側機架603連為一體。減速箱體602和檢修側機架603之間由上下橫梁將其連接；減速箱體602和檢修側機架603還起到上下偏心軸軸承座的作用。飛剪上下?lián)u桿軸承座503固定于上下橫梁上；檢修側機架603中部開孔，并設置有換剪刃滾輪，用于剪刃更換。整體結構緊湊、受カ狀況好，可以保證較高的安裝精度。圖7A和7B為本發(fā)明的剪刃調整裝置中下剪刃調整裝置的放大圖，如圖所示，下剪刃91采用直線形，通過剪刃支座701固定在下剪臂81上，所述剪刃支座701上設置剪刃調整裝置，所述剪刃調整裝置包括有剪刃調整塊702、703及剪刃調整墊片704，通過剪刃調整墊片704來調整楔形剪刃調整塊702、703的位置，從而調整上下剪刃的重合量和剪刃間隙。在下剪刃91與剪刃支座701之間還設置有碟簧緩沖裝置705，用于減少剪刃過程中的沖擊負荷，改善冷飛剪剪切過程中的動カ特性。所述上剪刃調整裝置的調整情況和設置方法與下剪刃相同，此處不做贅述。本發(fā)明適用于小型材軋鋼生產(chǎn)線，剪切力最高可達4500KN，被剪軋件速度最高可達到 2. 5m/so以上所述僅是本發(fā)明的ー種優(yōu)選實施方式，應當指出，對于相關領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，做出的細微變型和改進，也應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種啟停式曲柄冷飛剪機，其包括有兩臺主電機(1)，兩臺主電機并聯(lián)連接，共用一個電機底座；一對齒輪軸(Z1)，通過聯(lián)軸器分別連接于兩臺主電機；一對大齒輪(Z2)，分為上大齒輪(Z22)和下大齒輪(Z21)，其中所述上大齒輪和下大齒輪相互嚙合，且所述下大齒輪(Z21)左右兩側分別嚙合于所述齒輪軸，所述齒輪軸(Zl)帶動下大齒輪(Z21)轉動；一對偏心軸(4)，所述偏心軸分為上偏心軸(42)和下偏心軸(41)，其分別設置于對應的大齒輪上，并且在對應大齒輪的帶動下，所述兩偏心軸實現(xiàn)轉動；以及冷飛剪本體，所述冷飛剪本體包括有上剪臂(82 )和下剪臂(81)，所述上剪臂(82 )安裝于上偏心軸(42)，所述下剪臂(81)安裝于下偏心軸(41 )，所述剪臂中心線與對應偏心軸軸承座中心線間的距離為剪切機構的曲柄半徑；所述上下剪臂在上下偏心軸的帶動下做剪切動作。
2.如權利要求1所述的啟停式曲柄冷飛剪機，其中，所述主電機(I)為低慣量大轉矩直流電機，其采用電氣制動方式制動。
3.如權利要求1所述的啟停式曲柄冷飛剪機，其中，所述齒輪軸(Zl)上還分別設置有大慣性的飛輪(3)，以降低主電機的輸出轉矩要求，并使得剪切過程更加平穩(wěn)。
4.如權利要求1所述的啟停式曲柄冷飛剪機,其中，所述冷飛剪本體還包括有上下連桿(62，61)、上下?lián)u桿(72，71)以及上下剪刃(92，91)，所述上下連桿(62，61)采用封閉式鋼板焊接，并分別與所述上下剪臂(82，81)焊接為一體；所述上下?lián)u桿(72，71)—端分別與對應的連桿鉸接，另一端鉸接在飛剪機架(11)上。
5.如權利要求1所述的啟停式曲柄冷飛剪機，還包括有配重5，其中上配重(51、52)安裝于上偏心軸(42)上，且位于上剪臂(82)的兩側；下配重(53、54)安裝于下偏心軸(41)上，位于下剪臂(81)的兩側；配重的使用保證了飛剪具有足夠的剪切力和剪切能量，并提高了剪切過程的穩(wěn)定性。
6.如權利要求1所述的啟停式曲柄冷飛剪機，還包括有飛剪機架(11)，用于設置冷飛剪本體以及所述上下大齒輪和所述上下偏心軸，所述飛剪機架包括有一檢修側機架(603 )，所述檢修側機架(603)中部開孔，并設置有換剪刃滾輪，用于剪刃更換。
7.如權利要求4所述的啟停式曲柄冷飛剪機，所述下剪刃(91)為直線形，通過剪刃支座(701)固定在剪臂(81)上，所述剪刃支座(701)上還設置剪刃調整裝置，通過調整墊片(704)調整上下剪刃的重合量和剪刃間隙。
8.如權利要求2所述的啟停式曲柄冷飛剪機，其中，所述每臺主電機尾部帶有一個測速用編碼器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種啟停式曲柄冷飛剪機，其包括有并聯(lián)連接的兩臺主電機(1)，且共用一個電機底座；一對齒輪軸(Z1)，通過聯(lián)軸器分別連接于兩臺主電機；一對大齒輪(Z2)，分為上大齒輪(Z22)和下大齒輪(Z21)，其中所述上大齒輪和下大齒輪相互嚙合，且所述下大齒輪(Z21)左右兩側分別嚙合于所述齒輪軸，所述齒輪軸(Z1)帶動下大齒輪(Z21)轉動；一對偏心軸(4)，所述偏心軸分為上偏心軸(42)和下偏心軸(41)，其分別設置于對應的大齒輪上，并且在對應大齒輪的帶動下，所述兩偏心軸實現(xiàn)轉動；以及冷飛剪本體。采用了上述機構的啟停式曲柄冷飛剪機具有強度高，剛度大、振動小、結構緊湊、使用壽命高等特點。
文檔編號B23D25/10GK103028776SQ20131000606
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權日2013年1月8日
發(fā)明者趙宏彬 申請人:中冶東方工程技術有限公司