一种加强型冷剪机机架的制作方法

本发明属于冷剪机领域，涉及一种加强型冷剪机机架，具体涉及一种长材轧制行业成品剪切机的强化卯榫机架。

背景技术：

目前国内外钢厂所有的成品冷剪机为了提高设备的剪切能力，就影响剪切能力最直接的本体框架部份通常都采取了放大受力机架的尺寸、增加板厚和提高焊缝要求和质量来解决。但随着钢厂产品规格扩展和产量的巨增，现生产线配置成品冷剪机的处理能力都显现出了力不从心状态，如大量的特钢轧线冷剪机设备由于承受巨烈冲击载荷使机体联接部松动、承载焊缝变形开裂，造成设备损坏失效而报废。

通常，在轧制长材的成品剪切设备中，冷剪机架的制造方法和其结构形式多种多样，常以机架的结构型式来命名设备型式。如现有的150吨～650吨中小吨位的c型开口式冷剪，还是近年来开发出的大吨位850吨～1300吨的闭口龙门式机架冷剪机。它们的名称习惯以最为重要的受力构件主机架来分别细分类为1；c型开口式铸造机架冷剪机(侧向敞开式).2；c型开口式组焊钢结构机架式冷剪机(侧向敞开式)；3；龙门闭口式组焊钢结构机架式冷剪机(侧向闭合式)。

对于中小吨位的150吨～650吨c型开口式铸造机架冷剪机(侧向敞开式)来说，由于该类机架毛坯一般是采用整体铸造的，故毛坯生产周期长、过程不环保、制造成本高、加工较难且生产周期长，在进出口侧看机架呈侧开口状，在剪机工作时机架腰承受着巨大的弯矩，而且机架本体受剪切力后产生较大的弹性扩张、开口度变形，不利于剪机正常运行，故该机型不适用于大吨位冷剪采用；

对于中小吨位的150吨～650吨c型开口式组焊钢结构机架冷剪机(侧向敞开式)来说，由于该机架毛坯是采用钢板焊接制造的，存在焊接量大要求高、机架重量大、制造工序多周期长，同样机架呈侧开口状，在剪机工作时机架腰也承受着巨大的弯矩，而且机架本体受剪切力后产生上下刀架相反方向较大的弹性变形，不利于剪机正常运行，故该机型同样不适于超大吨位的冷剪采用；

对于850吨～1300吨的龙门式组焊钢结构机架冷剪机(闭口式)来说，由于该机架毛坯是采用钢板平焊对接制造的，故存在焊接前钢板坡口断面要求高、特别是下刀架主筋与两侧机架的立平焊缝，往往在剪切特钢时需大吨位冲击工作状态，该处已超出焊接截面强度所能承受的负荷力值，先从其缺陷、应力集中处等薄弱环节产生细小裂纹，后不断慢慢变大变长，最终主要受力钢板焊脚经常呈开裂状联接分离失效，造成设备损坏停机；另外，该机架顶部无销呈开口结构，它与前面板采用螺栓把合联接，是无法控制约束刀架、导轨受力后的变形量，造成了现役上刀架剪刃运动间隙改变产生飘移，直接影响成品剪切质量。另外它的传动系统以两级闭式斜齿轮来驱动主曲轴，剪切所产生的轴向分力必需由端板上的把合螺栓来承受，在反复冲击、震动作用下，端板把合螺栓常常出现联接松动、脱开，造成剪切部整体刚性、强度变差，直至停机并将其周边加筋板角箍起按焊死一体处理。

技术实现要素：

为了解决特钢轧线冷剪机设备承受冲击载荷时机体联接部易松动、承载焊缝变形导致开裂的问题，为此，本发明提供了一种用于冷剪机的卯榫机架。本发明以新的设计手段将剪机的主要受力构件结构优化组合，与现有设备结构相比较新设计可组成承载超常规剪切负荷运转工作的加强型剪切设备。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种加强型冷剪机机架，包括支撑框架本体、与下剪刃组联接的下刀台座，所述下刀台座位于支撑框架本体内，所述支撑框架本体上设有前板，该前板用于封堵支撑框架本体的开口，所述前板、支撑框架本体上均设有多个与所述螺栓配合的螺纹孔，螺栓依次穿入前板、支撑框架本体后，将前板和支撑框架本体螺纹连接；

所述支撑框架本体、前板上均设有圆盘，且支撑框架本体的圆盘与前板的圆盘位置相适配，所述圆盘的端面上设有多个销孔，圆柱销自前板圆盘的销孔穿入支撑框架本体圆盘的销孔内，用以实现支撑框架本体与前板的定位；

所述前板上设有多个楔型防松螺栓，所述支撑框架本体上设有供所述楔型防松螺栓拧入的楔形螺栓孔，楔型防松螺栓与楔形螺栓孔配合，用以实现支撑框架本体与前板的刚性连接；

所述下刀台座包括与下剪刃组连接的连接台、位于连接台两侧的支撑板、与支撑板连接的底座，所述连接台、支撑板、底座之间形成一空腔，所述空腔内设有多个栅格筋板，多个所述栅格筋板并行设置在底座与连接台之间，且通过焊条焊接固定，使得空腔形成多个小的栅格腔，所述栅格筋板用于增强下刀台座的抗冲击、减震能力。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述支撑框架本体的圆盘为四个，依次分布在支撑框架本体的四个拐角处，所述前板的圆盘也为四个，依次布置在与支撑框架本体圆盘相对应的四个拐角处，四个所述前板圆盘依次与四个所述支撑框架本体圆盘接触，且销孔轴线对齐后插入圆柱销。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述底座左右两侧具有向外延伸的两个延伸座，两个所述延伸座的上表面均设有斜支撑筋，所述斜支撑筋的侧壁与支撑板固定连接，所述斜支撑筋为勾头筋板，所述延伸座上表面设有勾环，所述勾头筋板的底面设有与延伸座的勾环相连接的下勾头，延伸座的勾环与下勾头固定连接后焊接固定为一体；

所述支撑板上也设有勾环，所述勾头筋板的侧壁上设有与支撑板的勾环相连接的上勾头，支撑板的勾环与上勾头固定连接后焊接固定为一体。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述下刀台座上还设有机架前主板和机架后主板，所述机架前主板的内壁上设有第一突起物，所述机架后主板的内壁上设有第二突起物，所述下刀台刀座的前壁上设有用于容纳第一突起物的第一容置腔，所述下刀台刀座的后壁上设有用于容纳第二突起物的第二容置腔；

所述第一容置腔与所述第一突起物过盈配合，用于将机架前主板与下刀台座固定为一体，所述第二容置腔与所述第二突起物过盈配合，用于将机架后主板与下刀台座固定为一体。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述下刀台座的左侧壁和右侧壁分别与前主板焊接固定，所述下刀台座的左侧壁和右侧壁分别与后主板焊接固定，使前主板、后主板承受多方向刀台的抗剪、抗冲击。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述第一容置腔为多个，多个所述第一容置腔均布在所述下刀台刀座的前壁上，所述第一突起物也为多个，多个所述第一突起物位于前主板上，所述第一突起物的个数与所述第一容置腔的个数相同，设置的位置相对应，所述第一突起物插入第一容置腔内，将下刀台刀座与前主板固定连接。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述第二容置腔为多个，多个所述第二容置腔均布在所述下刀台刀座的后壁上，所述第二突起物也为多个，多个所述第二突起物位于后主板上，所述第二突起物的个数与所述第二容置腔的个数相同，设置的位置相对应，所述第二突起物插入第二容置腔内，将下刀台刀座与后主板固定连接。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述第一容置腔为细长槽，该细长槽置于所述下刀台刀座的前壁四周，所述第一突起物为细长凸台，该细长凸台置于前主板的四周，所述细长凸台卡入细长槽内，将下刀台刀座与前主板固定连接。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述第二容置腔为细长槽，该细长槽置于所述下刀台刀座的后壁四周，所述第二突起物为细长凸台，该细长凸台置于后主板的四周，所述细长凸台卡入细长槽内，将下刀台刀座与后主板固定连接。

上述的一种加强型冷剪机机架，所述支撑框架本体的圆盘为四个，依次布置在支撑框架本体的四个拐角处，所述前板的圆盘也为四个，依次布置在与支撑框架本体圆盘相对应的四个拐角处，四个所述前板圆盘依次与四个所述支撑框架本体圆盘接触，且销孔轴线对齐后插入圆柱销。

本发明的有益效果：

1.本发明在机体框架与前板沿其四角方向设置有四销联接形成闭口牢固的支承框架，解决了原上开口式结构机架在剪切工作时上刀架的导向配合段工作不断存在的开闭变形问题，保证剪刃运动间隙始终不变，同时又增强机架整体刚性，另外又新加两组大规格的斜楔螺栓来合理分担承受剪切时曲轴的轴向力、上刀架沿机体导向框架滑动分力及操作侧机架支承曲轴工作时所产生的巨大剪切变形应力，有效地防止前端板上的把合螺栓冲击松动现象，使机体永无松动后患；

2.本发明在冷剪下刀台框架中多处采用了卯榫结构，受力固定刀座与机架前后主板相互搭接形成了卯榫焊接的结构，焊接后成为沿剪切方向为主并可承受多方向刀台的抗剪、抗冲击结构，使原开裂断面更加牢固；

3.本发明在冷剪下刀台框架中采用了栅格布筋，外部对称搭焊斜支撑筋。使其抗冲击、减震、合理分散刀台载荷刚性效果更佳。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的冷剪机结构示意图。

图2是本发明h-h结构示意图。

图中：1.偏心轴连杆动力系统；2.圆柱销；3.楔型防松螺栓；4.上剪刃组；5.下剪刃组；6.下刀台座；7.斜加强筋；8.栅格筋板；9.勾头筋板；10.防转支板；11.机架本体；12.前端板。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

为了解决特钢轧线冷剪机设备承受冲击载荷时机体联接部易松动、承载焊缝变形导致开裂的问题，本实施例提供了一种如图1、图2所示的一种加强型冷剪机机架，包括支撑框架本体、与下剪刃组5联接的下刀台座6，下刀台座6位于支撑框架本体内，其特征在于，支撑框架本体上设有前板，该前板用于封堵支撑框架本体的开口，前板、支撑框架本体上均设有多个与螺栓配合的螺纹孔，螺栓依次穿入前板、支撑框架本体后，将前板和支撑框架本体螺纹连接；

支撑框架本体、前板上均设有圆盘，且支撑框架本体的圆盘与前板的圆盘位置相适配，圆盘的端面上设有多个销孔，圆柱销自前板圆盘的销孔穿入支撑框架本体圆盘的销孔内，用以实现支撑框架本体与前板的定位；

前板上设有多个楔型防松螺栓，支撑框架本体上设有供楔型防松螺栓拧入的楔形螺栓孔，楔型防松螺栓与楔形螺栓孔配合，用以实现支撑框架本体与前板的刚性连接；

下刀台座6包括与下剪刃组5连接的连接台、位于连接台两侧的支撑板、与支撑板连接的底座，连接台、支撑板、底座之间形成一空腔，空腔内设有多个栅格筋板8，多个栅格筋板8并行设置在底座与连接台之间，且通过焊条焊接固定，使得空腔形成多个小的栅格腔，栅格筋板8用于增强下刀台座6的抗冲击、减震能力。

支撑框架本体的圆盘为四个，依次分布在支撑框架本体的四个拐角处，前板的圆盘也为四个，依次布置在与支撑框架本体圆盘相对应的四个拐角处，四个前板圆盘依次与四个支撑框架本体圆盘接触，且销孔轴线对齐后插入圆柱销。

下刀台座6上还设有机架前主板和机架后主板，机架前主板的内壁上设有第一突起物，机架后主板的内壁上设有第二突起物，下刀台刀座的前壁上设有用于容纳第一突起物的第一容置腔，下刀台刀座的后壁上设有用于容纳第二突起物的第二容置腔；

第一容置腔与第一突起物过盈配合，用于将机架前主板与下刀台座6固定为一体，第二容置腔与第二突起物过盈配合，用于将机架后主板与下刀台座6固定为一体。下刀台座6的左侧壁和右侧壁分别与前主板焊接固定，下刀台座6的左侧壁和右侧壁分别与后主板焊接固定，使前主板、后主板承受多方向刀台的抗剪、抗冲击。支撑框架本体的圆盘为四个，依次布置在支撑框架本体的四个拐角处，前板的圆盘也为四个，依次布置在与支撑框架本体圆盘相对应的四个拐角处，四个前板圆盘依次与四个支撑框架本体圆盘接触，且销孔轴线对齐后插入圆柱销。

为了进一步增强下刀台座6的承载力，本实施例在底座左右两侧具有向外延伸的两个延伸座，两个延伸座的上表面均设有斜支撑筋，斜支撑筋的侧壁与支撑板固定连接。本实施例的斜支撑筋优选为勾头筋板9，延伸座上表面设有勾环，勾头筋板9的底面设有与延伸座的勾环相连接的下勾头，延伸座的勾环与下勾头固定连接后焊接固定为一体；支撑板上也设有勾环，勾头筋板9的侧壁上设有与支撑板的勾环相连接的上勾头，支撑板的勾环与上勾头固定连接后焊接固定为一体。

下刀台座6上还设有机架前主板和机架后主板，机架前主板的内壁上设有第一突起物，机架后主板的内壁上设有第二突起物，下刀台刀座的前壁上设有用于容纳第一突起物的第一容置腔，下刀台刀座的后壁上设有用于容纳第二突起物的第二容置腔；

第一容置腔与第一突起物过盈配合，用于将机架前主板与下刀台座6固定为一体，第二容置腔与第二突起物过盈配合，用于将机架后主板与下刀台座6固定为一体。

下刀台座6的左侧壁和右侧壁分别与前主板焊接固定，下刀台座6的左侧壁和右侧壁分别与后主板焊接固定，使前主板、后主板承受多方向刀台的抗剪、抗冲击。

第一容置腔为多个，多个第一容置腔均布在下刀台刀座的前壁上，第一突起物也为多个，多个第一突起物位于前主板上，第一突起物的个数与第一容置腔的个数相同，设置的位置相对应，第一突起物插入第一容置腔内，将下刀台刀座与前主板固定连接。

第二容置腔为多个，多个第二容置腔均布在下刀台刀座的后壁上，第二突起物也为多个，多个第二突起物位于后主板上，第二突起物的个数与第二容置腔的个数相同，设置的位置相对应，第二突起物插入第二容置腔内，将下刀台刀座与后主板固定连接。

第一容置腔为细长槽，该细长槽置于下刀台刀座的前壁四周，第一突起物为细长凸台，该细长凸台置于前主板的四周，细长凸台卡入细长槽内，将下刀台刀座与前主板固定连接。

第二容置腔为细长槽，该细长槽置于下刀台刀座的后壁四周，第二突起物为细长凸台，该细长凸台置于后主板的四周，细长凸台卡入细长槽内，将下刀台刀座与后主板固定连接。

支撑框架本体的圆盘为四个，依次布置在支撑框架本体的四个拐角处，前板的圆盘也为四个，依次布置在与支撑框架本体圆盘相对应的四个拐角处，四个前板圆盘依次与四个支撑框架本体圆盘接触，且销孔轴线对齐后插入圆柱销2。

一种冷剪机闭口加强型卯榫结构机架技术，它的设备整体机构是由；1、偏心轴连杆动力系统2、四组园柱定位销3、两组楔型防松螺栓4、上剪刃组5、下剪刃组6、下刀台座(主机框架)12前端板等组成。其相互连接关系为；剪切动力来源---装于机架上可在其轴套内旋转的偏心轴﹑连杆及上刀架(标号1部总成)，联接装于机架本体上与前端板四点定位用的配合园柱销(标号2)，螺纹联接装于机架本体上与前端板防松用的楔型螺栓(标号3)，上刀架上弹簧锁紧的可快速拆装的上剪刃组(标号4)，机架上弹簧锁紧的可快速拆装的下剪刃组(标号5)，机架总成(标号6～11搭接组焊成一体，就是最核心加强机架部份)，用园柱销定位﹑斜楔防松﹑螺栓把合于机架上的前端板(标号12)。

工作原理：以多销闭合、卯榫搭焊、楔型螺栓防松、多腔栅格筋板支承等手段来有效提升工作时主机框架与前端板将承受着所有的巨大剪切应力。

一种大(850～1300)吨位冷剪机闭口加强型卯榫机架结构技术。该机架多处采用钢板卯榫搭焊结构及前端板四销加楔闭口式框架技术，设备机体框架卯榫搭焊与其它主要承载件构成可承载超常规剪切负荷运转工作。

具体地，本实施例的结构可以简化为：其结构为；(1)下刀台座6支承钢板采用卯榫搭焊较原结构加大了其抗冲击载荷的能力；(2)前端板12与主机框架采用四销闭口定位，杜绝了原结构两下部销定位工作受力时上部无约束存在变形量；(3)前端板12中部两组楔型防松螺栓3能将其与主机框架联接为一刚性体，有效增强了其沿轴向抗冲击载荷和前端板12的防松动能力；(4)下刀台座6采用了多腔(原设计为单腔现为双层五腔)栅格筋板8支承结构有效地加强了其抗冲击载荷、吸震、刚度、刀台座稳定能力；(5)主机刀台框架两侧增加了勾头斜筋板将其与主机下刀台框架底部沿伸联接为一扩展型的刚性体承载体，相互支撑有效增强了该部位的承载面积、强度及刚性。总之新结构较原设计有效地解决提高了冷剪机架的工作承载能力。

本实施例在机体框架与前板沿其四角方向设置有四销联接形成闭口牢固的支承框架，解决了原上开口式结构机架在剪切工作时上刀架的导向配合段工作不断存在的开闭变形问题，保证剪刃运动间隙始终不变，同时又增强机架整体刚性，另外又新加两组大规格的斜楔螺栓来合理分担承受剪切时曲轴的轴向力、上刀架沿机体导向框架滑动分力及操作侧机架支承曲轴工作时所产生的巨大剪切变形应力，有效地防止前端板12上的把合螺栓冲击松动现象，使机体永无松动后患；

本实施例在冷剪下刀台框架中多处采用了卯榫结构，受力固定刀座与机架前后主板相互搭接形成了卯榫焊接的结构，焊接后成为沿剪切方向为主并可承受多方向刀台的抗剪、抗冲击结构，使原开裂断面更加牢固；

本实施例在冷剪下刀台框架中采用了栅格布筋，外部对称搭焊斜支撑筋。使其抗冲击、减震、合理分散刀台载荷刚性效果更佳。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。