[发明专利]一种单液压缸驱动滚切式板材剪切机

说明书

技术领域

本发明属于金属板剪切机械设备领域，具体涉及一种单液压缸驱动滚切式板材剪切机。

背景技术

目前国内外使用的滚切式板材剪切机可以分为机械式和液压式两种。机械式有双轴双偏心滚切式板材剪切机、单轴双偏心滚切式板材剪切机等结构形式，其结构一般都复杂、庞大，所有机械滚切式板材剪切机共同特征是根据弧形刀架滚动剪切轨迹的关键位置点来逆向求解优化连杆长度、曲柄半径和相位角，实现滚动剪切，而剪切传动机构为电机→减速机→曲轴→连杆→弧形刀架，存在传动系统结构复杂、加工装配精度要求高、设备造价高、使用维护成本高等问题，同时由于剪切钢板的宽度和厚度的增加，导致曲轴偏心半径大幅增加，会急剧增大剪切附加力矩和电机功率，并引起滚动剪切的精度的偏差，严重影响钢板剪切质量，导致普通钢板剪切深加工企业放弃采购该设备。液压式有卧式双液压缸驱动复合连杆机构的滚切式板材剪切机结构形式，其专利号为“ZL200610102208.X”，结构特征是采用两台卧式布置的液压缸驱动复合连杆机构实现上剪刃滚动剪切，该机构具有结构简单，设备造价低等优势，但使用过程中也存在一些问题，如两台卧式布置液压缸需要伺服控制，系统的硬件水平要求很高，因此对控制系统的稳定性要求较高，这样势必会增加了设备造价和后期调试生产的维护成本。

发明内容

本发明目的是解决现有的板材剪切设备存在的传动系统结构复杂、加工装配精度要求高、设备造价高、使用维护成本高和对控制系统的稳定性要求高的技术问题，提供一种单液压缸驱动滚切式板材剪切机。

本发明是这样实现的：

一种单液压缸驱动滚切式板材剪切机，它包括有机架、剪切机构、连杆机构和卧式布置的液压缸，其中：卧式布置的液压缸(7)通过销轴铰接安装在液压缸机架(8)上，液压缸(7)的活塞杆顶端通过销轴分别与液压缸机架(8)侧的上横梁连杆(2)、上刀台连杆(6)和中间的同步连杆(3)的一端相铰接，同步连杆(3)的另一端通过销轴与导向杆机架(9)侧上横梁连杆(4)、上刀台连杆(5)相铰接，上横梁连杆(2)、(4)另一端分别通过销轴与上横梁(1)相铰接，上刀台连杆(5)、(6)的另一端分别通过销轴与上刀台(11)相铰接；上横梁连杆(2)与垂直线夹角为β，上刀台连杆(6)与垂直线夹角为β₁，上横梁连杆(4)与垂直线夹角为α，上刀台连杆(5)与垂直线夹角为α₁；导向杆(10)的一端与上刀台(11)相铰接，其另外一端与导向杆机架(9)相铰接，导向杆(10)与水平线夹角为在剪切过程中，卧式布置的液压缸(7)驱动上横梁连杆(2)、上刀台连杆(6)及同步连杆(3)，并通过同步连杆(3)把动力传递给上横梁连杆(4)、上刀台连杆(5)，实现上横梁连杆(2)、(4)和上刀台连杆(5)、(6)同步运动，带动上刀台(11)做滚动剪切，且液压缸(7)的活塞杆伸出和收缩都可以对金属板材(12)进行滚动剪切；采用液压缸机架(8)侧的上横梁连杆(2)、上刀台连杆(6)和导向杆机架(9)侧的上横梁连杆(4)、上刀台连杆(5)错位布置形式。

所述单液压缸驱动滚切式板材剪切机滚动剪切的结构参数为：上横梁连杆(2)铰接点与上横梁连杆(4)铰接点之间的距离H为：1000mm～5000mm，

液压缸机架侧上横梁连杆(2)和上刀台连杆(6)的长度M为:200mm～2500mm，导向杆机架侧上横梁连杆(4)和上刀台连杆(5)的长度N为:200mm～2500mm，液压缸机架侧上横梁连杆(2)和上刀台连杆(6)与垂直线夹角β＝β₁为:-25°～25°，导向杆机架侧上横梁连杆(4)和上刀台连杆(5)与垂直线夹角α＝α₁为:-35°～35°。

由于本发明采用了上述技术方案，解决了现有的板材剪切设备存在的传动系统结构复杂、加工装配精度要求高、设备造价高、使用维护成本高和对控制系统的稳定性要求高的技术问题。因此，与背景技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1.本发明采用一台卧式布置液压缸带动同步连杆运动，以此实现整体机架左右两侧上横梁连杆和上刀台连杆同时运动，并在导向杆的约束下做滚动剪切的结构形式。在剪切过程中液压缸只需要控制在极限位置内行走，不需要伺服控制，这样使整个剪切机结构简单、液压系统及控制系统配置要求不高、维护方便。

2.本发明机构在整个剪切过程中，连杆机构之间起到明显的增力效果，具体的液压缸推力大小为剪切力的1/2,具有节能减排的效果。