летучие ножницы для резки проката

Формула изобретения

ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ ПРОКАТА, содержащие станину, приводной эксцентриковый вал, смонтированные на шейках последнего суппорт с верхним ножом и шатуны, а также расположенную в направляющих суппорта с возможностью возвратно-поступательного перемещения и соединяющую нижние части шатунов траверсу с нижним ножом, отличающиеся тем, что они снабжены двухпараллелограммным механизмом в виде корпуса и шарнирно соединенных с ним двух пар серег, при этом свободные концы одной из пар серег шарнирно соединены с суппортом, другой пары - со станиной, а шатуны шарнирно соединены с траверсой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию, применяемому в агрегатных линиях, предназначенных для обработки и отделки листового материала в прокатном производстве заводов черной и цветной металлургии или на предприятиях, перерабатывающих рулонную полосу в листовую продукцию.

Известны следующие летучие ножницы с плоскопараллельным движением ножей, которое должно быть обязательно обеспечено при порезке проката с высоким профилем сечения.

Известны ножницы летучие, имеющие два эксц. вала, завязанных между собой зубчатыми зацеплениями, а связь суппортов между собой выполнена с помощью прямолинейных направляющих, длина которых двукратно растет по сравнению с ростом эксцентриситета вала, который, в свою очередь, зависит от толщины разрезаемого металла. В итоге, с увеличением толщины разрезаемого металла резко растут габариты ножниц в высоту, диаметры зубчатых колес, маховые массы, что является основными недостатками конструкции [1].

Известны ножницы летучие, имеющие четыре эксцентриковых вала, связанных между собой зубчатыми зацеплениями. На эксцентриковых шейках верхней и нижней пар валов шарнирно установлены шатуны соответственно с верхним и нижним ножами. Т.к. эксцентриситеты всех валов одинаковы, то шатуны и ножи при движении параллельны друг другу. К недостаткам следует отнести наличие большого числа эксцентриковых валов, зубчатых зацеплений, трудоемкость изготовления и ремонта, большие габариты и металлоемкость [2].

Известны летучие ножницы, в которых ножи совместно с держателями совершают плоскопараллельное качательное движение на двух балансирах равной длины (параллелограммный механизм), нижние шарниры которых соединены с двумя кривошипными механизмами с одинаковой величиной эксцентриситета. При помощи привода сообщается возвратно-поступательное движение в направлении подачи материала и одновременно движение в перпендикулярном направлении. При этом сближение ножей происходит как за счет выхода осей балансиров на вертикаль, так и за счет подъема нижних балансиров кривошипными механизмами. При возврате пропуск металла осуществляется за счет опускания нижнего держателя с ножом путем поворота кривошипных механизмов в нижнее положение [3].

К недостаткам следует отнести образование раскрытия ножей за счет опускания нижнего ножа, что неприемлемо при порезке высокопрофильного металла, необходимость взаимосвязанного возвратно-поступательного качательного движения нижнего держателя с ножом и вращения кривошипов (необходима связь зубчатыми зацеплениями при одном приводе или синхронная работа раздельных приводов), а также увеличенные габариты по высоте из-за размещения балансиров (параллелограммных механизмов), вверх и вниз от линии движения металла.

Наиболее близкими к изобретению являются маятниковые летучие ножницы, включающие станину, приводной эксцентриковый вал, боковины, подвешенные на эксцентриковом валу и соединенные внизу траверсой с нижним ножом, ползун с верхним ножом, перемещающийся в направляющих боковин и шарнирно соединенный с эксцентриками вала посредством шатуна, противовес, узел гидроторможения и амортизаторы. При включении привода ножниц проворачивается эксцентриковый вал, приближая друг к другу ножи. При встрече ножей с металлом возрастает крутящий момент на эксцентриковом валу, под действием которого все подвешенные на валу узлы стремятся повернуться в направлении действия момента. Если разрезаемый металл не зажат в соседних машинах (перерезается короткий кусок) маятник отклоняется до упора в задние амортизаторы и останавливается. Рез происходит при остановке металла и маятника [4].

Если же перемещение металла диктуется соседними машинами, рез происходит на ходу до упора маятника в задний амортизатор. При этом частота вращения эксцентрикового вала должна быть такой, при которой за время отклонения маятника до заднего амортизатора должны быть произведены максимальное сближение ножей (рез) и разведение их для пропуска продолжающего поступать металла. Под действием собственного веса и дополнительного противовеса маятник возвращается навстречу металлу и исходное положение до упора в передний амортизатор.

К недостаткам следует отнести некачественный рез (неперпендикулярность к оси проката), тихоходность, невозможность использования ножниц для получения коротких листов из-за большого времени возврата мятника под действием противовеса, а также для резки высокопрофильного проката.

Цель изобретения - создание простых по конструкции летучих ножниц для резки полосового, высокопрофильного проката и гнутых профилей на мерные длины, повышения производительности и качества резки. Цель может быть достигнута в том случае, если ножам будет сообщаться принудительное плоскопараллельное движение, а не качательное под воздействием полосы. Для этого суппорт, подвешенный на большем эксцентриситете эксцентрикового вала, соединен со станиной двухпараллелограммным механизмом, жесткие связи шатунов с нижней траверсой заменены шарнирными, а траверса соединена с суппортом подвижно прямолинейными направляющими.

Двухпараллелограммный механизм состоит из корпуса и двух пар шарнирно присоединенных к нему серег, одна из которых соединена со станиной, вторая пара с суппортом.

Каждая пара серег имеет одинаковую длину и одинаковое расстояние между шарнирами на соединяемых механизмах. В результате образуется два параллелограммных механизма, один из которых, связанный со станиной, допускает плоскопараллельное качание корпуса относительно вертикали, а второй, связывающий корпус с суппортом - плоскопареллельное качание шатуна относительно корпуса (относительно горизонтали). Сочетание двух параллелограммных механизмов, позволяют суппорту совершать только плоскопараллельные перемещения по круговой траектории, задаваемой вращением эксцентриковой шейки вала, на которой подвешен суппорт.

На фиг.1 приведена кинематическая схема летучих ножниц для резки проката; на фиг.2 - продольный разрез ножниц; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.3.

Летучие ножницы для резки проката состоят из привода 1, муфты 2, эксцентрикового вала 3 с эксцентриками 4 и 5, станины 6, суппорта 7 с закрепленным на нем ножедержателем 3 с ножом 9, шатунов 10, траверсы 11, шарнирно соединенной с шатунами 10 и несущей нижний нож 12 и двухпараллелограммного механизма 13. Ножи 9 и 12 крепятся к ножедержателю 8 и траверсе 11 с помощью болтов с потайной головкой и усом 14 и гаек 15 (фиг.3). Шатуны 10 и суппорт 7 подвешены на эксцентриках 4 и 5 посредством подшипников качения 16 и 17, эксцентриковый вал 3 установлен в станине 6 на подшипниках качения 18 (фиг. 2). Траверса 11 с суппортом 7 подвижно соединены между собой направляющими (фиг. 4) облицованными антифрикционными накладками 19 и 20. Для возможности регулировки зазора в соединении траверсы 11 с суппоротом 7 предусмотрен клин 21, положение которого устанавливается с помощью шпилек 22 и гаек 23, а крепление к суппорту 7 - шпильками 24 и гайками 25. Двухпараллелограммный механизм 13 позволяет суппорту 7, подвешенному на эксцентриках 4, вала 3 совершать только плоскопараллельное перемещение. Он состоит из стойки 26 (фиг.3), прикрепленной к станине 6, серег 27, корпуса 28 и серег 29. Серьги 27 и 29 шарнирно соединены соответственно со стойкой 26, корпусом 28 и суппортом 7 посредством подшипников 30 и осей 31 (фиг.5). Подшипники 30 в корпусе 28 и суппорте 7 удерживаются болтами 32 посредством крышек 33. От внешней среды подшипники 30 отделены кольцами 34 с канавочными уплотнениями. Гайки 35 удерживают оси 31 от выпадания. Двухпараллелограммный механизм 13 соединяет станину 6 посредством стоек 26, серег 27 и 29 с суппортом 7 по обе стороны от ножей 9 и 12 для возможности подачи полосы 36 (фиг.2). Верхний нож 9 может быть параллельным нижнему 12, наклонным к нему или "шевронным", как показано на фиг.2.

Работа ножниц. Ножницы как правило, работают в режиме запусков на каждый раз. Для порезки полосы на короткие длины без снижения скорости может быть применен режим непрерывной работы на переменной скорости. При включении электродвигателя 1 сообщается вращение эксцентриковому валу 3; который благодаря параллелограммному механизму 13 имеет возможность совершать только плоскопараллельное перемещение. Следовательно, суппорт 7 с верхним ножом 9 совершает плоскопареллельное круговое перемещение по радиусу, равному величине эксцентриситета эксцентриков 4. Т.к. траверса 11 с помощью плоских вертикальных направляющих связана с шатуном 7, она также перемещается по горизонтали на величину двойного эксцентриситета эксцентрика 4 вместе с суппортом 7. Одновременно, благодаря связи траверсы 11 с эксцентриком 5 посредством шатунов 10, ей сообщается дополнительно вертикальное перемещение. В итоге получается круговое плоскопараллельное движение верхнего ножа с траекторией режущих кромок 37 (фиг.1) и плоскопараллельное перемещение нижнего ножа с траекторией режущей кромки 38. В результате совместных перемещений ножей происходит перерезание полосы 36. При дальнейшем вращении вала 3 ножи расходятся, пропуская полосу. Остановка вала 3 происходит в строго определенном положении, с которого начинается следующий цикл отрезания листа по сигналу системы мерного реза (отмера полосы). Частота вращения эксцентрикового вала 3 подбиратся так, чтобы линейная скорость горизонтального перемещения суппорта 7 с ножом 9 была равна скорости движения полосы.