專利名稱:單刃定尺飛剪的制作方法
本發明是一種將成品軋機軋出的、以軋制速度運動的長軋件，直接、連續地剪切成所需定尺長度的單刃定尺飛剪裝置。
迄今為止，小型軋鋼車間都是把從成品軋機軋出的軋件(棒材或扁材)，或經擺槽式飛剪、或經啟動式飛剪，粗略地剪切成數根長軋件，而后進冷床冷卻，再經冷剪機成批地(十幾根或幾十根)剪切成所需定尺長度的成品軋件。這種剪切工藝，陪切量大、報廢尺多、成材率低。
本發明的任務是提供一種能適應不同軋制速度，并可把從成品軋機軋出的軋件(棒材或扁材)，在運動中直接、連續地剪切成所需定尺長度的定尺飛剪裝置。
本發明是這樣實現的。參見附圖1。
當軋件從成品軋機軋出、以軋制速度先后通過信號控制系統中的信號源〔5〕和〔6〕并搭在勻速轉動的光輪〔1〕上。軋件由于本身慣性力和軋件與光輪〔1〕的動摩擦力雙重作用下，軋件得以繼續沿軋制方向以軋制速度向前運動。與此同時，由信號源〔5〕和〔6〕組成的信號控制系統給出啟動信號，由一轉速精確可調的直流電機驅動的曲軸連桿機構，先對軋件進行切頭。
作為砧座的光輪〔1〕的轉動方向與成品軋機下輥的轉動方向相同、轉速n1＝(1.05～1.15) (V軋)/(πD1) ，D1≥15h。式中V軋為軋制速度，D為光輪〔1〕的直徑，h為本裝置可剪切的最大規格軋件的厚度或直徑。曲軸連桿機構由曲軸〔2〕，端部帶有剪刃〔4〕的剪刃連桿〔3〕構成。與光輪〔1〕同軸線的擺桿機構〔7〕本身帶有阻尼裝置。當阻尼處于平衡狀態時，擺桿機構〔7〕通過與剪刃連桿〔3〕相連的滑動導向部位，使剪刃連桿〔3〕在剪切軋件前，停在一個特定的初始位置上。處于初始位置的剪刃連桿〔3〕的軸線O3A與O2O1成一初始角度α2。而曲軸〔2〕的轉動中心與曲軸〔2〕和剪刃連桿〔3〕的絞接點的連線O2O3與O2O1所成角度α一定小于α2。曲軸〔2〕的轉動方向與成品軋機上輥轉動方向相同，轉速n2＝V軋/L式中L為所剪軋件的定尺長度。
軋件剪頭是這樣實現的成品軋機軋出的軋件頭部先后通過信號源〔5〕和〔6〕后，曲軸連桿機構啟動，剪刃連桿〔3〕自初始位置擺向軋件。在剪刃連桿〔3〕端部的剪刃〔4〕壓上軋件時、剪刃連桿軸線O3A與O2O1所成角度定大于角α，并小于摩搓角，所以剪刃〔4〕可順利切入運動中的軋件。此時剪刃〔4〕的水平線速度從一個較小的值突然被軋件帶動，以軋制速度向剪切中心區運動。當剪刃〔4〕與光輪〔1〕的表面距離△值滿足 (B)/10 ≥△＞0時，軋件頭部被剪斷。式中B為被剪切軋件在選定的軋制、剪切工藝條件下，金屬脆斷區的高度。軋件頭部進入廢料斗，剪刃〔4〕脫離軋件沿一橢園軌道向右上方運動，軋件剪頭動作完成，曲軸連桿機構又轉到初始位置，本裝置進入連續剪切過程。
因曲軸連桿機構迥轉一周(從初始位置起轉，又到初始位置)所用時間與軋件以軋制速度通過一個定尺L所用時間相等，所以本裝置在連續剪切過程中，可將軋件剪切成所需定尺長度的成品軋件。驅動曲軸連桿機構的直流電機，其調速精度在0.5～1.0%以內、故剪切定尺的精度亦應在1%以內。
當本裝置對一根長軋件進行最后一次剪切后，軋件余留長度不大于L+Lmin時(Lmin為所剪切的軋件的短尺最小極限長度。對于園鋼Lmin＝2.5M;對于螺紋鋼Lmin＝3.1M)，曲軸連桿機構迥轉一周軋件尾端又應前進一個定尺L，此時軋件尾端已越過信號源〔5〕，信號源〔5〕信號消失，信號控制系統使曲軸連桿機構停止轉動，剪切動作停止。由于搖桿機構〔7〕在本身所具有的阻尼裝置作用下、擺桿機構〔7〕使得剪刃連桿〔3〕停在初始位置上，余留下來的軋件或為短尺或為定尺、或為長尺，而絕對不是報廢尺(對于園鋼小于2.5M，對于螺紋鋼小于3.1M)。在這種情況下，信號源〔5〕應布置在與剪切中心區相距為Lmin的位置上。
本發明“單刃定尺飛剪”可把從成品軋機軋出的、以軋制速度運動的長軋件，直接、連續地剪切成所需定尺長度的成品軋件，且定尺精度滿足L±6cm的標準要求，不會產生報廢尺，可適應不同軋制速度和軋件規格(8～40MM)。因此采用本發明“單刃定尺飛剪”會給中小型軋鋼車間(棒材或扁材)帶來以下好處1.可避免在冷剪機上切頭去尾的材料消耗，可按定尺交貨、進而可推動負公差軋制，因此可提高成材率3～9%。
2.從根本上改變了現有的精整工藝，廠房面積、設備噸位大大減少。
3.可改變冷剪口工作緊張，影響生產正常進行的被動局面。
4.成品軋件打包問題亦可迎刃而解。
5.隨著定尺率的提高，推行負公差軋制工藝方有可能，因此促進軋機調正水平提高。
現有的擺槽式飛剪或雙鼓輪式飛剪雖可以連續剪切軋件，但要剪切定尺，則必須滿足L＝2πR，式中尺為擺槽式飛剪或雙鼓輪式飛剪剪刃的迥轉半徑。若L＝6M時，R＝1M。顯然是很苯重的，且只能適應一種定尺。
現有的啟動式飛剪，如從意大利進口的FJ-84高精度飛剪，其最短剪切周期為1.5秒以上，只能適于軋制速度小于4M/秒的低速軋制的定尺剪切。這是因為目前尚無有效辦法來克服設備本身巨大的慣性力矩。
本發明的特點是通過速度可控的曲軸連桿機構上的剪刃〔4〕與作為下砧座的勻速轉動的光輪〔1〕，對軋件進行單刃剪切。當剪刃〔4〕擺向軋件時，剪刃〔4〕的水平線速度遠低于軋件速度，當剪刃〔4〕壓到軋件上，由于剪刃〔4〕與運動中的軋件的摩擦力，剪刃〔4〕被軋件帶動，以軋制速度向剪切中心區運動，剪刃〔4〕逐漸壓入軋件，直到剪刃〔4〕與軋件剪切口同步運動到剪切中心時，軋件在剪切口處脆斷。而曲軸〔2〕的轉速n2比光輪〔1〕轉速低得多，故曲軸〔2〕的轉速n2是容易獲得的，且因曲軸〔2〕的偏心距很小，因此曲軸連桿機構的慣性力矩也小，慣性力矩不難克服，不論是連續剪切，還是啟動或掣動，都是可以實現的。所以本發明的特點在于可適應不同軋制速度和定尺要求，且定尺精度高，不產生報廢尺。
本發明實施例如下參見附圖2當軋件規格在12～22mm之間時，光輪〔1〕的直徑為500MM，光輪〔1〕的轉速按軋制速度選取，曲軸〔2〕的偏心距e＝50MM，剪刃連桿〔3〕長為400MM，剪刃連桿〔3〕的初始位置角度α2＝17.82°～24.17°，信號源〔5〕與剪切中心區距離為2.5M。(對于園鋼)，前后可調。信號源〔6〕與剪切中心區距離可按切頭長度調正。
權利要求
1.用于把成品軋機軋出的軋件連續剪切成所需定尺長度的單刃定尺飛剪、其特征是a、一個作為砧座的勻速轉動的光輪[1]，一個速度可控的端部帶有剪刃[4]的剪刃連桿[3]和曲軸[2]組成的曲軸連桿機構、一個可控制剪刃連桿[3]初始位置的擺桿機構[7]。b、一套由兩個信號源[5]和[6]組成的、可控制曲軸連桿機構啟閉的信號控制系統。
2.根據權項1，光輪〔1〕為一堅質耐磨且直徑D≥15h的光滑園柱體。式中h為軋件截面高度或直徑。
3.根據權項1和2，光輪〔1〕的轉速可調，且n1=1.05～1.15 (V軋)/(πD) 式中V軋為特定的軋制速度。
4.根據權項1，驅動曲軸連桿機構的直流電機，其轉速精確可調，轉速n2= (V軋)/(L) 。式中L為所剪定尺長度。
5.根據權項1和4，曲軸〔2〕的偏心距e＞h。
6.根據權項1，剪刃連桿〔3〕端部的剪刃〔4〕，壓入軋件前的水平線速度遠小于V軋。
7.根據權項1和6，剪刃〔4〕的材質為耐熱工具鋼。
8.根據權項1和6，剪刃連桿〔3〕處于初始位置時，桿身軸線O3A與O1O2所成初始角度α2足以使曲軸連桿機構起動后，剪刃〔4〕順利地切入運動中的軋件。
9.根據權項1、6和8，剪刃連桿〔3〕的軸線O3A與O1O2重合時(即剪切中心位置)，剪刃〔4〕與光輪〔1〕表面距離△應滿足 (n)/10 ≥△＞0。
10.根據權項1和8，當剪刃連桿〔3〕處于初始位置時，擺桿機構〔7〕上的阻尼裝置應處于平衡狀態。
11.根據權項1，信號控制系統中的信號源〔5〕和〔6〕，沿軋件運動方向依次排列在成品軋機與剪切中心位置之間。
12.根據權項1和11，只有當信號源〔5〕和〔6〕同時給出信號時，曲軸連桿機構方能動作。
專利摘要
本發明“單刃定尺飛剪”裝置，適用于棒材軋制車間。它可將成品軋機軋出的長軋件，直接、連續地剪切成所需定尺長度的成品軋件。
文檔編號B23D25/00GK86106608SQ86106608
公開日1988年4月6日 申請日期1986年9月23日
發明者盧茂高 申請人:盧茂高導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan