[实用新型]一种飞剪机

说明书

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；