专利名称：滚筒类飞剪机螺旋剪刃设计的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种滚筒类飞剪机螺旋剪刃设计，属于作业运输类中的剪切领域。
飞剪机螺旋剪由英国哈尔顿公司60年代末研制成功，以后推广到各国，目前国内外飞剪机剪刃螺旋角β均采用1°，刀片厚h采用小于等于16mm，如何根据剪切对象对剪刃螺旋角β和刀片厚h在功能方面协调平衡地开发，长期以来尚没取得实质性进展，特别是要求剪切钢板厚达4.5mm时，并要求对现有的机器设备及其设施，包括飞剪机外形、电动机功率、电气控制、土建设施、工艺参数等方面都不改变，因此在技术上产生了多方面的难点和矛盾，如要减小剪切力，实现电动机功率不变动与同步剪切、电气控制不变动的矛盾；由于剪切厚度达4.5mm，剪刀厚度的增加与保证刀片应有的螺旋弹性变形的矛盾。经对现有技术的专利和非专利文献的检索，至今尚未发现对剪刃螺旋角β和刀片厚h的改进设计，有效解决上述问题的报导。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足和缺陷，协调地开发螺旋角β和刀片厚h功能性特点，打破传统的β和h的选取范围。
本发明的技术方案是首先以协调平衡开发β和h功能为原则，其次，①确定设备、电器系统以及各设备接口不改变；②剪切钢板外形的宽度尺寸不变，厚度从0.3mm≤δ≤2.0mm扩大到0.3mm≤δ≤4.5mm；③飞剪机构参数下剪刃回转半径RD、上剪刃回转半径RG、刀轴中心距HO、刀轴偏心距E、下刀片斜角θC、上刀片斜角θK已确定。综合考虑减小剪切力，保证电动机功率不变与同步剪切、电气控制不变动；以及因剪切厚度增加，增加刀片厚度h与实现刀片螺旋弹性变形等这些矛盾。在飞剪机构参数已定的前提下，建立协调均衡工艺要求以及机构参数与刀刃螺旋角β和刀片厚h的综合性关系。经过长期摸索和实验，终于找出了在已定的工艺条件和飞剪机构参数的情况下β的取值范围，0.2°≤β≤0.9834°，根据投影关系下刀片螺旋角β1和上刀片螺旋角β2的投影关系为β2=tg-1[RGRD·tgβ1]]]>，即0.2°≤β1≤0.98°，0.2°≤β2≤0.9834°；在β1和β2已定的情况下，h≤18mm。
本发明具有实质性特点产生了显著的效果，第一产生了巨大的经济效益，仅在一个厂一年增产了42万吨以上的冷轧钢板，产值达18亿元；第二扩大了钢板剪切原厚度的范围0.3≤δ≤2.0，实际剪切达0.3≤δ≤5.5(均为mm)，第三，提高了钢板剪切质量，降低了剪切噪音、减轻工人劳动强度。
以下将结合附图进一步详细描述
图1飞剪机构总体示意2本发明螺旋角和刀片厚位置示意图如图1、图2所示，本发明在综合考虑减小剪切力，保证电动机功率不变与同步剪切、电气控制不变动；以及因剪切厚度增加，增加刀片厚h与实现刀片螺旋弹性变形等这些矛盾。在飞剪机构参数不定的前提下，建立协调均衡工艺要求以及机构参数与刀刃螺旋角β1和刀片厚h的综合性关系。经过长期摸索和实验，终于找出了在已定的工艺条件和飞剪机构参数的情况下β的取值范围，0.2°≤β≤0.9834°，根据投影关系下刀片螺旋角β1和上刀片螺旋角β2的投影关系为β2=tg-1[RGRD·tgβ1]]]>，即0.2°≤β1≤0.98°，0.2°≤β2≤0.9834°；在β1和β2已定的情况下，h≤18mm。
为了进一步说明，提供以下实施例实施例一①确定设备可以完成的技术指标剪切钢板厚度 δ=0.1～1.0mm剪切钢板宽度 b=500～1400mm定尺长度 L=[400～800]～[750～4000]mm定尺精度 Δ1=±0.25～+0.5mm最大剪切速度 Vmax=300m/min②确定飞剪机构参数刀轴中心距HO=466.50mm刀轴偏心距E=7.35mm下刀刃回转半径RD=233.20mm上刀刃回转半径RG=234.01mm下刀片斜角θC=0.4°上刀片斜角θK=1.6°在滚筒类飞剪机上进行剪切，选择下刀刃螺旋升角β1=0.98°，上刀刃螺旋升角β2=0.9834°,h=17mm。
剪切质量理想，优于美国莱特尔的机组；剪切产量相当于两条莱特尔机组的产量，且噪音低，刀片寿命长。
实施例二①确定设备可以完成的技术指标剪切钢板厚度 δ=0.3～4.5mm剪切钢板宽度 b=900～1850mm定尺长度 L=1000～6000mm定尺精度 Δ1=±100mm
最大剪切速度 Vmax130～300m/min材质 σb≥65kgf/mm2电动机功率N=205KW减速比i=3.81②确定飞剪机构参数刀轴中心距HO=470mm刀轴偏心距E=8.35mm下刀刃回转半径RD=235mm上刀刃回转半径RG=235.81mm下刀片斜角θC=0.5°上刀片斜角θK=2.0°在滚筒类飞剪机上剪切，选择下刀刃螺旋升角β1=0.65°，上刀刃螺旋升角β2=0.6572°,h=17.5mm。
剪切质量断面光整，实际剪切钢板厚达5.5mm，且产量高，综合指标均优于其他类飞剪机，且噪音低，刀片寿命长。
实施例三①确定设备可以完成的技术指标剪切钢板厚度 δ=1.2～7.0mm剪切钢板宽度 b=900～2500mm定尺长度 L=2000～18000mm定尺精度 Δ1=±1.5最大剪切速度 Vmax=230m/min②确定飞剪机构参数刀轴中心距HO=472.5mm刀轴偏心距E=9.85mm
下刀刃回转半径RD=236.50mm上刀刃回转半径RG=237.31mm下刀片斜角θC=0.7°上刀片斜角θK=2.8°在滚筒类飞剪机上进行剪切，选择下刀刃螺旋升角β1=0.20°，上刀刃螺旋升角β2=0.2007°,h=18mm。
剪切质量光整，实际剪切厚度可达7.0mm，与连杆类飞剪比较工效可提高2倍以上，且噪音低，刀片寿命长。
权利要求
1.一种滚筒类飞剪机螺旋剪刃设计，其特征在于确定下刀刃螺旋角0.2°≤β1≤0.98°，上刀刃螺旋角0.20°≤β2≤0.9834°。
2.如权利要求1所述的这种滚筒类飞剪机螺旋剪刃设计，其特征还在于β1和β2确定的情况下，刀片厚h≤18mm。
全文摘要
本发明提供的是一种滚筒类飞剪机螺旋剪刃设计,适用于对现有滚筒类飞剪机的螺旋剪刃的改进设计,以及对新机型螺旋剪刀的新设计。建立协调工艺要求及机构参数与刀刃螺旋角β和刀片厚h的综合性关系,确定下刀刃螺旋角0.2°≤β
文档编号B23D25/00GK1220927SQ98126308
公开日1999年6月30日 申请日期1998年12月30日 优先权日1998年12月30日
发明者柳冉, 高玉田, 沈成孝, 赵兵, 朱庆明, 朱季瑞, 马建华, 蒋继中, 施汉杰, 董丰收, 李光胜, 郁黎扬, 潘纪根, 姚林龙 申请人:宝山钢铁(集团)公司, 宝钢集团西安重型机械研究所