单轴双偏心负偏置滚动剪切机制造技术

本发明专利技术属于轧钢辅助设备技术领域，具体涉及一种滚动式钢板剪切机中曲轴安装位置的改进，单轴双偏心负偏置滚动剪切机，包括有机架、圆弧上剪刃及曲柄连杆机构，其特征是曲轴回转中心线Ｏ－Ｏ相对于剪切线所在铅垂平面Ｍ－Ｍ向机身水平偏移距离ＯＥ为４４－１００ｍｍ。产生一个负偏置，剪切过程中在剪切力最大时刻，当剪切力矩相同的情况下，能够使曲柄给连杆的作用力增大，同时，还能使该力的水平分力增大，以便有更大的作用力把上刀架压向机架，保证剪刃间隙和恒定。使曲柄和连杆之间的受力更加平衡，合理；剪切的钢板端面质量符合设计要求，钢板端面平直，无翘曲、塌边现象，大大改善了钢板的剪切质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧钢辅助设备
，具体涉及一种滚动式钢板剪切机中曲轴安装位置的改进。
技术介绍
在现有技术中，滚动式钢板剪切机采用单轴双偏心传动方式，单轴双偏心式钢板剪切机的曲轴回转中心线O-O和上下剪刃形成的剪切线O3-O3平行，它们所在的铅垂面N-N和M-M重合，即处于同一个铅垂面其曲轴中心线和剪切线平行并处于同一铅垂面内。该结构在剪切钢板时产生偏离机架体的倾覆力，使得剪切质量受到一定的影响，同时大大降低了剪刃的寿命。
技术实现思路
本专利技术针对现有单轴双偏心滚动剪切机存在的技术问题，提供了一种改善圆弧剪刃剪切工况的单轴双偏心负偏置滚动剪切机。本专利技术是通过下列方案实现的，单轴双偏心负偏置滚动剪切机，包括有机架、圆弧上剪刃曲柄连杆机构，其特征是曲轴回转中心线O-O相对于剪切线所在铅垂平面M-M向机身水平偏移距离OE，偏移距离OE为44-100mm。产生一个负偏置，剪切过程中在剪切力最大时刻，当剪切力矩相同的情况下，能够使曲柄给连杆的作用力增大，同时，还能使该力的水平分力增大，以便有更大的作用力把上刀架压向机架，保证剪刃间隙和恒定。本专利技术所述的偏移距离OE按下列公式计算OE＝L2sinβ-esinθ2式中L2——连杆长度； e——曲轴偏心距；θ——达到最大剪切时曲柄与铅垂线的夹角；β——达到最大剪切时连杆与铅垂线的夹角；根据结构设计以及连杆滑块受力平衡的需要，β应在4°-6°之间最为合理，它既能满足滑块受力平衡，保证滑块不振动，又不影响剪切力对连杆的受力状态。本专利技术所述的偏置距离OE是根据下列方法推导计算而成从O偏置结构可以看出，曲轴中心O1与滑块中心在一条铅垂线上，如O偏置活块受力图所示F侧——侧向力、F侧＝0.1F1；F1——剪切力850T；F水——连杆给滑块的水平分力；F2——连杆给滑块的垂直作用力，与F1的大小相等方向相反；α——O偏置时连杆给滑块作用力压力角；β——达到最大剪切时连杆与铅垂线的夹角；当曲轴转到剪切力达到最大时，(α＝2°a＝470 b＝330)计算F侧与F水对O点的弯距Mbo＝F侧×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；由计算可知，通过比较Mao＜Mbo，在工作过程中滑块受到两个不同弯距的作用，将会产生振动，严重影响剪切质量，所以采用负偏置机构即解决以上问题。曲轴中心相对偏移OE距离，其余结构尺寸等参数不变。根据分析可知只要Mao＞Mbo，就能保证滑块与滑板之间零间隙，滑块就不会产生振动，从而提高了剪切质量。根据上述要求Mao≥Mbo；Mao＝F水·a＝F2·tgβ＝F1·tgβ·α；Mbo＝F侧·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；即偏移距离OE＝l2sinβ-esinθ2。本专利技术与现有技术相比具有以下优点及效果1、在相同力作用下滚动剪切机曲柄和连杆之间的作用力增大，同时还能使该作用力的水平分力增大，以便有更大的作用力把上刀架压向机架，保证剪切间隙的恒定。2、由于负偏置后的滚动剪切机的剪切过程更近似于纯滚动剪切，从而延长了剪刃的使用寿命。3、剪切的钢板端面质量符合设计要求，钢板端面平直，无翘曲、塌边现象。附图说明图1为单轴双偏心负偏置滚动剪切机的主视结构2为图1的左视3为O偏置结构4为O偏置活块受力5为负偏置结构6为负偏置活块受力中1-圆弧上剪刃 2-上刀架 3-右铰接 4-大齿轮 5-右拉杆 6-右曲柄，7-曲轴 8-横梁 9-左曲柄 10-左连杆 11-机架 12-左铰接 13-柔性水平拉杆14-钢板 15-下剪刃 16-下刃台 17-减速器 18-平台 19-扶梯O-O曲轴回转中心线，O1-O1机架中心线，O2-O2左右曲柄中心线，O3-O3上下剪刃剪切中心线，OS两中心线间距离，OE偏置距离，M-M剪切线所在铅垂平面，N-N曲轴回转中心线所在铅垂平面，具体实施方式根据附图对实施例做进一步的描述，本实施例是用来说明本专利技术的，而不是对本专利技术进行任何限制的。本实施例以某钢铁公司设计的一台大型滚动剪切机为例，本机设置为单轴双偏心式负偏置结构。剪切力850KN，剪切钢板尺寸40×2700×6000～120000。每分钟剪切次数15次。单轴双偏心负偏置滚动剪切机，由机架11、圆弧上剪刃1、下剪刃15曲柄连杆机构等构成，圆弧上剪刀1装在上刀架2上，右铰接3和左铰接12装在上刀架2上，左连杆10的上端与左曲柄9相连，下端与左铰接12相连，右连杆5的上端与右曲柄6相连，下端与右铰接3相连，曲轴7装在机架11上的轴承孔内，大齿轮4装在曲轴7的右端，安装曲轴7时，曲轴回转中心线O-O相对于剪切线所在铅垂平面M-M向机身水平偏移距离OE为44-100mm，OE按下列公式计算OE＝L2sinβ-esinθ2 式中L2——连杆长度＝1380mm；e——曲轴偏心距＝90mm；θ——达到最大剪切时曲柄与铅垂线的夹角＝35°；β——达到最大剪切时连杆与铅垂线的夹角4°-6°；所以根据式OE＝l2sinβ-esinθ2代入已知数L2＝1380 e＝90 θ2＝35°β角应在4°-6°之间最为合理，可得44.4≤OE≤100；按计算所得的偏移距离安装剪切机，剪切时，剪切机通过大齿轮4将动力传递给曲轴7，曲轴7旋转带动具有一定相位差的左右曲柄9、6一起转动，左右曲柄9、6分别带动左右连杆10、5及左右铰接12、3驱动上刀架2运动。上刀架2在柔性水平拉杆13的控制下带动其上的圆弧上剪刃1做近似纯滚动，与下剪刃15一起完成对钢板14的剪切。权利要求1.一种单轴双偏心负偏置滚动剪切机，包括有机架(11)、圆弧上剪刃(1)及曲柄连杆机构，其特征是曲轴回转中心线(O-O)相对于剪切线所在铅垂平面(M-M)向机身方向水平偏移距离(OE)为44-100mm。2.根据权利要求1所述的单轴双偏心负偏置滚动剪切机，其特征在于偏移距离(OE)按下列公式计算OE＝L2sinβ-esinθ2式中L2——连杆长度；e——曲轴偏心距；θ——达到最大剪切时曲柄与铅垂线的夹角；β——达到最大剪切时连杆与铅垂线的夹角。全文摘要本专利技术属于轧钢辅助设备
，具体涉及一种滚动式钢板剪切机中曲轴安装位置的改进，单轴双偏心负偏置滚动剪切机，包括有机架、圆弧上剪刃及曲柄连杆机构，其特征是曲轴回转中心线O－O相对于剪切线所在铅垂平面M－M向机身水平偏移距离OE为44－100mm。产生一个负偏置，剪切过程中在剪切力最大时刻，当剪切力矩相同的情况下，能够使曲柄给连杆的作用力增大，同时，还能使该力的水平分力增大，以便有更大的作用力把上刀架压向机架，保证剪刃间隙和恒定。使曲柄和连杆之间的受力更加平衡，合理；剪切的钢板端面质量符合设计要求，钢板端面平直，无翘曲、塌边现象，大大改善了钢板的剪切质量。文档编号B23D15/04GK1714970SQ20051001265公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单轴双偏心负偏置滚动剪切机，包括有机架（１１）、圆弧上剪刃（１）及曲柄连杆机构，其特征是曲轴回转中心线（Ｏ－Ｏ）相对于剪切线所在铅垂平面（Ｍ－Ｍ）向机身方向水平偏移距离（ＯＥ）为４４－１００ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆学，李玉贵，孙斌煜，孟进礼，王晓慧，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]