CN201659324U - 一种飞剪机 - Google Patents
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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
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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