[实用新型]差动圆材切断机

说明书

本发明涉及一种型材切断机，特别是一种圆材切断机。

圆材主要指圆形的棒材和管材。切断棒材使用最多的设备是剪断机，因为它生产率高。但它剪出的断面呈马蹄形、给继续加工和焊接造成困难。它更不适于剪断管材，会把管材压扁。割刀可以将管材切断、切面平齐、但它的三个圆形刀片呈120°均布，刀片之间留下一个无法切割的死区，不能将棒材切断。用割刀切割棒材比切割管材费力得多，因为切割棒材和管材所形成的应力状态不同。其它切割棒材的工艺方法有锯切，砂轮片切割，气割等，都不是生产率高，工具损耗少的理想工艺。

本发明的目的是生产一种高效齐断面圆材切断机。由于本发明采用了行星差动设计，故将其命名为差动圆材切断机。

本发明设计参照说明书附图，一根空心传动主轴6，其内孔直径大于能够切断的最大圆材直径，在其中部加工出外齿轮，在齿轮两边加工出轴颈，通过两个滑动轴承7支撑在转动本体13的中心孔内，平行于中心孔轴线，在转动本体上对称加工出两排孔，共装入四个滑动轴承9，每排孔内的两个滑动轴承支撑一根齿轮轴8，两根齿轮轴上的外齿轮与主轴的齿轮啮合，在两根齿轮轴伸出转动本体端面的一端，各固装一个相同的刀盘体14，刀盘体的轴线与齿轮轴线不重合，偏心距为e，在刀盘体上套装有可以自由空转的刀盘17，安装时使两刀盘对称，两刀盘刃口处在与空心传动主轴轴线垂直的同一平面内，处在原始位置时，刀盘刃口之间距离最大，其用设计在刀盘体上的弹性定经销15压入转动本体端面的凹坑来确定，弹性定位销头部呈球面状，销体呈圆柱面，尾部有稍大直径的圆柱体，弹性定位销装入刀盘体上的小孔腔内，小孔腔靠近转动本体一侧直径较小，弹性定位销可以伸出刀盘体之外，尾部通过压缩弹簧20由与小孔腔用螺纹连接的螺纹压盖19压紧，在螺纹压盖上加工有小孔安装有压入油杯18。小孔腔与刀盘体安装刀盘的外圆柱表面之间有小孔g相通，弹性定位销的伸缩运动可以将润滑剂送到刀盘与刀盘体相对滑动的表面，转动本体外园支撑在大滑动轴承10上，大滑动轴承支撑在机座1的大圆柱形孔内，在布置刀盘的反方向，空心传动主轴伸出转动本体，伸出端上安装有大链轮5，大链轮5、链条4、小链轮3和减速电机2组成传动系统，带动空心主轴旋转，被切割的圆材装卡在自动定心机构21上，自动定心机构固定在机座1上，定心中心线与空心传动主轴的轴线重合，为了对固定装卡在自动定心机构上并已切出沟槽的圆材施加扭转力矩，在刀盘体上安装有固定环16，固定环一方面可确定刀盘的轴向位置，另一方面其外柱面直径大于刀盘底面外圆柱面直径，当圆材切出一定深度的沟槽时固定环柱面压紧圆材最大圆柱面，随着转动本体的转动，将圆材扭断，刀盘在随齿轮轴自转时才会有刃口切入圆材的运动，为了保证齿轮轴自转，在机座和大滑动轴承上方开一个矩形窗口，将制动块11放入窗口，制动块与转动本体接触松紧由套在机座上方外圆柱面上的卡环12控制。

本发明设计的空心传动主轴6，齿轮轴8，转动本体13组成差动轮系，其公转与自转由它们之间的相对旋转阻力大小决定，相对旋转阻力小者实现运动，大者相对静止，即符合最小阻力定律。

在未操纵卡环12压紧制动块11时，转动本体13可以自由转动，而齿轮轴8由于弹性定位销15的作用不能自转，只能随转动本体公转，此时两刀盘刃口之间距离最大。当圆材被自动定心机构21装卡紧住之后，操纵卡环12压紧制动块11，产生制动力矩使转动本体阻转，由空心传动主轴6传递的主动力矩克服弹性定位销15的定位力，使齿轮轴8产生自转，由于刀盘体14是偏心的，使刀盘17刃口接触圆材表面进而切入圆材。随着切入深度的增加，圆材给刀盘的变形抗力也相应增加，当增至使齿轮轴8阻转，主动力矩大于制动力矩，刀盘17随齿轮轴8和转动本体13公转。由于刀盘17可以在刀盘体14上自由转动，所以刀盘17会围绕圆形工件进行滚动切割，随着围绕滚切，刀盘刃口切深不变，而受到的圆材变形阻力减小，变形阻力矩小于制动力矩又会产生转动本体13阻转，产生齿轮轴8自转，刀盘17刃口又会重新加深切入圆材，这样反复变换是一种自适应过程，可防止刀盘刃口切入量过大而损坏，使切割过程安全可靠。切割圆材的效率与空心传动主轴的转速高低，制动力大小，圆材直径大小有关。采用两个圆形切刀可使最小圆材切断直径不受限制，改善实心棒材切割时的应力状态。当刀盘刃口切入深度达到一定时，固定环表面与圆材最大表面压紧，产生扭转力矩，改变了圆材所受的应力状态，由于材料抗扭剪能力远低于抗压缩能力，加上应力集中效应的作用，圆材很容易被切断，并且断口是平齐的，合适的倒棱可由刀盘刃口角度，在滚切过程中自然形成。