CN201659324U - 一种飞剪机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于剪切棒材的飞剪机，它包括以一端固定，一端游动的形式，并通过相应的轴承固定在由箱座、箱体和箱盖组成的闭合齿轮箱中的上、下曲轴、高速轴，以及与高速轴对称布置的飞轮轴、与上、下曲轴的前端销轴连接的上、下连杆机构、固定在上、下连杆机构上的刀片、通过轴承固定在飞轮轴传动侧的飞轮、与飞轮轴过盈配合的固定齿轮，以及飞轮罩和拨叉机构；其中各轴之间通过齿轮啮合进行传动，通过拨叉机构实现飞轮与飞轮轴的离合。本实用新型采用了四轴结构，改善了传动曲轴的受力状态，提高了剪切曲轴使用寿命和飞剪的剪切精度，并能根据剪切断面大小，改变传动装置的转动惯量，结构紧凑，使用方便。

Description

一种飞剪机

技术领域

本实用新型属于轧钢机械领域，涉及一种供剪切棒材用的飞剪机。

背景技术

在棒材生产车间中，飞剪作为对运动的轧件进行横向剪切的设备，用来切头、切尾、碎断、切定尺等，在轧制流程中起着重要的作用。如图1所示：一般带有一级减速比的曲柄飞剪本体结构采用三轴传动，一高速轴即电机输入轴10加上上、下两曲轴7和11，呈三角形布置。该类结构飞剪存在如下问题：一是上、下曲轴7和11的受力不对称，力的作用线不合理，在长期运转之后，下曲轴11可能会先于上曲轴7而损坏，这有悖于机械设计的同等寿命原则；二是因受力方向的原因，在径向力Fx、Fy及其合力F中，力Fx会造成下曲轴11水平弯曲，在长期工作或恶劣工况下将影响剪刃侧隙，最终影响到剪切效果和轧件的断面质量。此外，一个完整的飞剪机列包括电机、飞轮、减速机、飞剪本体、联轴器等设备，这些设备之间通常采用串联结构，造成整个飞剪机列结构不紧凑，占据空间大，不利于车间布局。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种受力均衡、使用寿命长、剪切效果好、结构紧凑、使用方便的供剪切棒材用的飞剪机，能有效提高车间空间利用率。

本实用新型采用这样的技术方案来实现，一种供剪切棒材用的飞剪机，它包括以一端固定，一端游动的形式，并通过相应的轴承固定在由箱座、箱体和箱盖组成的闭合齿轮箱中上、下曲轴和高速轴，与上、下曲轴的前端销轴连接的上、下连杆机构和固定在上、下连杆机构上的刀片；其特征在于：在下曲轴另一侧、与高速轴对称布置有飞轮轴、飞轮通过轴承固定在飞轮轴传动侧；紧挨着飞轮左侧有固定齿轮与飞轮轴过盈配合；拨叉机构固定在飞轮罩上安装孔内；其中飞轮轴一端固定，一端游动，并通过轴承固定在闭合齿轮箱中。

上述飞剪机上、下曲轴、高速轴和飞轮轴之间通过齿轮啮合进行传动；飞轮与飞轮轴之间用拨叉机构进行离合。

为了改善下曲轴的受力和齿轮啮合情况，提高使用寿命，使飞剪布局合理，结构更紧凑，本实用新型增设了飞轮轴；飞轮轴与高速轴对称布置在下曲轴两侧。

工作时高速轴通过联轴器与电机连接，与电机同步运转，该轴与下曲轴通过齿轮啮合使下曲轴降速转动，下曲轴通过齿轮啮合驱动飞轮轴转动，相应地带动飞轮旋转储备能量。此时在电机的输入端，由于有联轴器、减速机等设备，也具有一定的转动惯量，能够储能；因此剪切时电机端和飞轮端均产生速度降而释放能量，从而对飞剪形成双输入，使其上下剪轴受力更合理，使剪切性能得到提升。

此外，本实用新型在剪切时，上曲轴与下曲轴同步啮合，速比为1。由分析受力可知，由于采用了高速轴与飞轮轴对称布置，将原先受单个径向力Fx改为受两个反向力Fx1和Fx2，而Fx1和Fx2大部分都可以抵消，只有很小的径向力存在，从而将对剪刃侧隙的影响降到最低。对于切向力，原先下曲轴受切向力Ft，驱动转距为Ft×R；现在保证同样的驱动转距，在本结构中，转距值为(Ft1+Ft2)×R，即改进后的切向力Ft1或Ft2均小于Ft，甚至可以降为Ft的一半，切向力的减小，降低了啮合强度，从而减小了单个齿的受力强度，提高了使用寿命。

在飞剪机工作过程中，本实用新型高速轴与下曲轴通过齿轮以一定速比啮合传动；下曲轴与飞轮轴通过齿轮以一定速比啮合传动；上、下两曲轴通过上、下齿轮啮合，转速相等，方向相反。

为了方便飞轮的安装拆卸，飞轮通过轴承悬挂于飞轮轴的一端；紧挨着飞轮左端的固定齿轮与飞轮轴过盈配合，固定齿轮两端分别用轴套和轴端挡板进行定位，防止齿轮轴向窜动；其中，轴端挡板用螺钉固定在飞轮轴传动侧端面，轴套置于飞轮固定用轴承与固定齿轮之间。当需要拆卸飞轮时，将飞轮轴传动侧端的螺钉和轴端挡板拆开，移出固定齿轮和轴套，就可以方便地将飞轮拆除。

同时为了安全起见，为飞轮设置飞轮罩；飞轮罩通过螺栓固定在底板上，底板通过螺栓固定在土建基础上。

由于飞剪在剪切大断面棒材需要飞轮，而在剪切小棒材时需要飞剪启动快、制动及时，具有较大惯量的飞轮是不需要的也是不合理的，因此本飞剪机采用了拨叉机构来对飞轮和飞轮轴进行离合，使飞剪机满足不同尺寸棒材剪切需要。

为了能够根据需要对飞轮实现离合，台阶状的飞轮小端外圆面设计有外齿，以便与滑动齿圈内啮合，而滑动齿圈又能与固定齿轮内啮合，从而间接完成飞轮与飞轮轴的离合。

拨叉机构由拨叉轴、拨叉和手柄、滑动齿圈组成；其中拨叉轴通过飞轮罩两侧的安装孔固定在飞轮罩上，手柄与拨叉通过螺栓固定在拨叉轴上，拨叉的另一端镶嵌于滑动齿圈外表面的凹槽中，与凹槽呈滑动配合；

当剪切小断面棒材不需要飞轮时，通过手柄带动拨叉将滑动齿圈拨在飞轮侧，飞轮与飞轮轴脱离啮合，飞轮轴单独转动，整个机组的转动惯量降低，使飞剪达到迅速启动、及时制动的目的。在剪切大断面棒材需要飞轮时需要飞轮时，拨叉将滑动齿圈拨在固定齿轮侧，滑动齿圈与固定齿轮啮合，飞轮轴与飞轮通过滑动齿圈啮合在一起转动。

所述拨叉机构能用离合器等能实现离合动作的类似装置代替。

本实用新型所述上曲轴处的箱盖为圆弧形。

本实用新型能根据剪切断面大小，通过更换或组合不同飞轮来改变传动装置的转动惯量，实现大断面棒材的剪切。

在本实用新型中，还可以采用多根运动轴结构，但至少包括两根曲轴、一根高速轴和一根飞轮轴。

本实用新型不同于传统的三轴结构，通过采用四轴结构，飞轮轴与高速轴对称布置在下曲轴两侧，使下曲轴受力对称，改善了传动曲轴的受力状态，解决剪切曲轴设计寿命不均衡的问题；同时调整了受力线，保证了剪切刃侧隙，提高了剪切精度；本实用新型将飞轮、飞轮轴与高速轴、上、下曲轴设置在一个箱体内，使得结构紧凑，提高了车间的空间利用率，并能根据剪切断面大小不同，改变传动装置的转动惯量，使用方便。

附图说明

图1是传统飞剪轴系布置及受力图示；

图2是本实用新型轴系布置及受力图示；

图3是本实用新型操作侧结构图；

图4是本实用新型传动侧结构图；

图5是本实用新型飞轮部分装配主视图；

图6是图5的侧视图；

图中，1-箱座；2-飞轮轴；3-下轴齿轮；4-箱体；5-上轴齿轮；6-箱盖；7-上曲轴；8-上连杆机构；9-刀片；10-高速轴；11-下曲轴；12-下连杆机构；13-拨叉机构；14-飞轮；15飞轮罩；16-手柄，17-拨叉轴，18-拨叉，19-轴套，20-固定齿轮，21-螺钉，22-轴端挡板，23-滑动齿圈，24-底板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但本实用新型不仅局限于此。

一种供剪切棒材用的飞剪机，它包括上、下曲轴7、11、高速轴10、飞轮轴2、上、下连杆机构8、12、刀片9、拨叉机构13、飞轮14、飞轮罩15、固定齿轮20，以及由箱座1、箱体4和箱盖6组成的闭合齿轮箱；其中，飞轮轴2与高速轴10对称布置下曲轴11两侧；上、下曲轴7、11、高速轴10、飞轮轴2一端固定，一端游动，并通过轴承固定在闭合齿轮箱中；在飞剪机操作侧，上、下连杆机构8、12通过销轴与上、下曲轴7、11的前端连接，上、下连杆机构8、12上固定有剪切用的刀片9；在飞剪机传动侧，飞轮14通过轴承固定在飞轮轴2上；固定齿轮20紧挨着飞轮14的左端，并与飞轮轴2过盈配合；固定齿轮20两端分别用轴套19和轴端挡板22进行定位；其中轴端挡板22用螺钉21固定在飞轮轴2传动侧端面，轴套19置于固定飞轮14用的轴承与固定齿轮20之间；飞轮14外设置飞轮罩15；飞轮罩15通过螺栓与固定在土建基础上的底板24连接；拨叉机构13固定在飞轮罩15上安装孔内。

本实施例中，上、下曲轴7、11、高速轴10和飞轮轴2之间通过齿轮啮合进行传动。高速轴10通过联轴器与电机连接，高速轴10以一定的速度启动并加速，高速轴10上的齿轮通过与下轴齿轮3的啮合带动下曲轴11转动，下曲轴11带动固定在其上的下连杆机构12按一定轨迹运动，同时下曲轴11的转动使上、下轴齿轮5、3啮合，驱动上曲轴7旋转，带动固定在其上的上连杆机构8按一定轨迹运动，使刀片9实现剪切。由于下轴齿轮3与固定在飞轮轴上的齿轮啮合，下曲轴11旋转的同时也驱动飞轮轴2旋转储能。其中，上轴齿轮5、下轴齿轮3转速相等，方向相反。

本实施例通过拨叉机构13实现飞轮14与飞轮轴2的离合。其中飞轮14为台阶状，其小端外圆面设计为外齿结构，用以与滑动齿圈23配合。

拨叉机构13由拨叉轴17、拨叉18、手柄16和滑动齿圈23组成；其中拨叉轴17通过飞轮罩15两侧的安装孔固定在飞轮罩15上；手柄16与拨叉18通过螺栓固定在拨叉轴17上，拨叉18的另一端镶嵌于滑动齿圈23外表面的凹槽中，与凹槽呈滑动配合。滑动齿圈23既与飞轮14小端外齿内啮合，也与固定齿轮20内啮合。

当剪切小断面棒材时，转动手柄16带动拨叉机构13中的拨叉18移动，将滑动齿圈23拨在飞轮14侧，滑动齿圈23与固定齿轮20脱离啮合，使飞轮14与飞轮轴2脱离啮合，飞轮14不动，飞轮轴2单独转动；当飞剪在剪切大断面棒材需要飞轮14时，通过手柄16带动拨叉18将滑动齿圈23拨在固定齿轮20侧，滑动齿圈23与固定齿轮20内啮合，飞轮轴2通过滑动齿圈23带动飞轮14一起转动。

Claims (9)

1.一种飞剪机，它包括箱座(1)、箱体(4)和箱盖(6)组成闭合齿轮箱，以一端固定，一端游动的形式并通过相应的轴承固定在闭合齿轮箱中的上、下曲轴(7)、(11)、高速轴(10)，与上、下曲轴(7)、(11)前端销轴连接的上、下连杆机构(8)、(12)和固定在上、下连杆机构(8)、(12)上的刀片(9)；其特征在于：在下曲轴(11)另一侧布置有飞轮轴(2)；飞轮(14)通过轴承固定在飞轮轴(2)传动侧；紧挨着飞轮(14)左侧有固定齿轮(20)与飞轮轴(2)过盈配合；拨叉机构(13)固定在飞轮罩(15)上安装孔内；其中飞轮轴(2)一端固定，一端游动，并通过轴承固定在闭合齿轮箱中。

2.如权利要求1所述的飞剪机，其特征在于：所述高速轴(10)和所述飞轮轴(2)于下曲轴(11)两侧对称布置。

3.如权利要求1所述的飞剪机，其特征在于：所述的高速轴(10)与所述的下曲轴(11)之通过齿轮以一定速比啮合传动；所述的下曲轴(11)与所述的飞轮轴(2)通过齿轮以一定速比啮合传动；所述的上、下两曲轴(7)、(11)通过上、下齿轮(3)、(5)啮合，上、下两曲轴(7)、(11)转速相等，方向相反。

4.如权利要求1所述的飞剪机，其特征在于：所述的固定齿轮(20)紧挨着所述的飞轮(14)左端，固定齿轮(20)两端分别用轴套(19)和轴端挡板(22)定位；其中，轴端挡板(22)用螺钉(21)固定在飞轮轴(2)传动侧端面，轴套(19)置于固定飞轮(14)用的轴承与固定齿轮(20)之间。

5.如权利要求1所述的飞剪机，其特征在于：所述飞轮(14)为台阶状，其小端外圆面设有外齿。

6.如权利要求1所述的飞剪机，其特征在于：拨叉机构(13)由拨叉轴(17)、拨叉(18)、手柄(16)和滑动齿圈(23)组成；其中拨叉轴(17)通过飞轮罩(15)两侧的安装孔固定在飞轮罩(15)上，手柄(16)与拨叉(18)通过螺栓联接固定在拨叉轴(17)上；拨叉(18)的另一端镶嵌于滑动齿圈(23)外表面的凹槽中，与凹槽呈滑动配合；滑动齿圈(23)为内齿轮结构，既能与飞轮(14)小端的外齿面啮合，也能与固定齿轮(20)内啮合。

7.如权利要求1或6所述的飞剪机，其特征在于：拨叉机构(13)能用离合器等能实现离合作用的类似装置代替。

8.如权利要求1所述的飞剪机，其特征在于：上曲轴(7)处的箱盖为圆弧形。

9.如权利要求1所述的飞剪机，其特征在于：飞轮(14)外设有飞轮罩(15)，飞轮罩(15)通过螺栓与固定在土建基础上的底板(24)连接。 

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