一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及两根互绕扁螺旋钢丝的剪切作业，属于菱形金属网编织的机械技术领域，具体来说，是一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构。
【背景技术】
[0002]菱形金属网被广泛应用于各种场合下的围栏、矿山与道路的边坡防护以及采煤假顶支护等地方。菱形金属网由专用的编织机制造，分为半自动菱形金属网编织机与全自动菱形金属网编织机，不论是半自动菱形金属网编织机、还是全自动菱形金属网编织机，扁螺旋钢丝的成型过程是相同的。
[0003]—次一根的扁螺旋钢丝成型机理为，在菱形金属网编织机的主轴上同轴安装一个成型导板，成型导板的成型部分长度为扁螺旋钢丝螺距的2.5倍，成型导板非成型部分的长度安装在主轴里，其长度约为100_，成型导板的宽度为菱形金属网眼纵向尺寸的0.48倍左右，成型导板的厚度为菱形金属网内侧厚度的0.95倍左右，主轴与成型导板一起做断续转动，转动的圈数由菱形金属网的宽度确定，成型导板外面安装一个单螺旋的螺旋套，单螺旋套外面安装一个定位的约束套，单螺旋套与约束套都固定不转，当一根钢丝绕入单螺旋套中时，主轴带动成型导板转动，于是，一根扁螺旋钢丝被成型出来。为了使扁螺旋钢丝转角以外的部分具有较好的直线性，钢丝在绕入单螺旋套中时被拉紧，由张力机构实现规定的拉力。为了获得规定的圈数，由控制单元实现主轴的转动与停止;为了获得规定的剪切方位，由定位机构实现主轴在两个规定的位置停止。
[0004]—次两根扁螺旋钢丝的成型机理与一次一根的扁螺旋钢丝成型机理相同，不同的是成型导板外面安装一个双螺旋的螺旋套，当两根钢丝绕入双螺旋套中时，主轴带动成型导板转动，于是，两根扁螺旋钢丝被成型出来。
[0005]扁螺旋钢丝的基本参数为，钢丝的直径为d，扁螺旋的螺距为P，扁螺旋网眼的宽度为b，b=(0.65?1.25)P，扁螺旋的内侧厚度为h，h=(2?3)d;钢丝的屈服极限os< 400N/臟2，剪切单根钢丝的剪切力FcS (3id2/4)os = (jiX42/4)X400 = 5026N，F为扁螺旋成型时需要的张力，由塑性能转化为拉力能的张力机构实现，α为实现正剪切的正剪切面与导板轴线的垂线之间的夹角，a = arctan[b/(0.5P) ],50° <α< 70。。以60°为中截面，α的变化范围Δα为-10。< Δα <10° ο
[0006]显然，当同时成型两根互绕扁螺旋钢丝时，两根扁螺旋钢丝的规格(bXSXh)是相同的，当成型另一规格(bl XSl Xhl)的两根互绕扁螺旋钢丝时，两根扁螺旋钢丝的规格(blX SI Xhl)也是相同的，但是，规格(bXSXh)与(bl X SI Xhl)对应的两个正剪切面与导板轴线的垂线之间的夹角α是不同的，为了使用同一个剪切机构完成该项任务，两把剪刀的两个正剪切面应是可以调节的。
[0007]专利文献CN91230726.9(公开日:1992-07-29)提供了两根互绕扁螺旋钢丝的剪切装置，最适用于金属编网机编织网的剪刀。它采用平面机构，以一个动力源分路传动，驱动两套竖直中心线完全对称的运动机构。机构内设置有曲柄滑块机构、剪切机构和调节剪刀预压力机构，它能同时完成两根呈空间状态互绕的扁螺旋钢丝的剪切。由于两套机构左右完全对称，自平衡了内力，水平分量，垂直分量也不形成扭矩，其结构紧凑，稳定性高，寿命长，冲击力小，是理想的螺旋钢丝剪切装置。
[0008]本发明人在申请此专利后，觉得此专利具有以下缺点:
[0009]一是不可以剪切变螺距变宽度的两根互绕扁螺旋钢丝;二是采用曲柄滑块机构，使得占据的空间较大;三是采用了弹簧对运动副进行力预紧并利用弹簧力实现复位过程。
[0010]本发明人在此基础上做了如下改进:
[0011]一是可以剪切变螺距变宽度的两根互绕扁螺旋钢丝，过去的没有这一功能；
[0012]二是改进了输入端的传动机构，过去的是采用曲柄滑块机构(占据的空间较大)，现在采用偏心圆盘凸轮机构(占据的空间较小)；
[0013]三是采用球面副以实现刀具的变角度调节，过去的为圆柱副；
[0014]四是采用了弹簧对运动副的力预紧并实现复位过程。
【发明内容】
[0015]本发明目的是旨在提供一种可以剪切变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝的剪切机构，用于菱形金属网编织机在成型两根互绕扁螺旋钢丝时，对两根互绕扁螺旋钢丝分别同时实施正剪切作业，从而获得钢丝的正剪切面而不是带尖角的斜剪切面，在后续的加工、运输与使用中不易伤人，当两根互绕扁螺旋钢丝的规格改变时，两把剪刀的正剪切面可以调节到正剪切状态。
[0016]为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下:
[0017]一种变螺距变宽度两根互绕扁螺旋钢丝剪切机构，它包括摆动滚子推杆盘形凸轮机构，左侧外端连杆机构，左侧中间变胞机构，左侧右部剪切机构，右侧左部剪切机构，右侧中间变胞机构，右侧外端连杆机构，弹簧复位机构，机架;所述的摆动滚子推杆盘形凸轮机构的两个输出端分别与左侧外端连杆机构的输入端、右侧外端连杆机构的输入端通过两个销轴分别连接，所述的左侧外端连杆机构的输出端与左侧中间变胞机构的输入端通过球面副连接，所述的左侧中间变胞机构的输出端与左侧右部剪切机构的输入端既通过两个销轴分别连接又通过两套弹簧组件弹性连接，所述的右侧外端连杆机构的输出端与右侧中间变胞机构的输入端通过球面副连接，所述的右侧中间变胞机构(6)的输出端与右侧左部剪切机构的输入端既通过两个销轴分别连接又通过两套弹簧组件弹性连接。
[0018]进一步限定，所述的摆动滚子推杆盘形凸轮机构包括凸轮输入轴，偏心圆凸轮，摆杆，摆杆支撑销轴，弹簧下销轴，摆杆右销轴，滚子，摆杆左销轴，机架;所述的凸轮输入轴与偏心圆凸轮固定连接，所述的摆杆通过摆杆支撑销轴与机架组成摆动连接，滚子通过摆杆左销轴与摆杆组成转动连接，滚子与偏心圆凸轮形成高副。
[0019]进一步限定，所述的左侧外端连杆机构包括左第一连杆，左第一销轴，左第二连杆，左第二销轴，左第三连杆，左滑块组件，机架;所述左第一连杆、左第二连杆、左第三连杆通过左第一销轴连接在一起，所述左第二销轴将左第二连杆连接于机架，所述的左滑块组件与机架上的圆柱孔组成圆柱副。
[0020]进一步限定，所述的左侧中间变胞机构包括左第三销轴，左第四连杆，左侧角度调节螺钉，左侧锁紧螺母，左第四销轴，左导向销轴，左压力弹簧，左导向销轴长度限定螺母，左第五销轴，左第六销轴，左第五连杆，左剪刀第一片，左剪刀第二片，左剪刀销轴，左剪刀支座，左滑块组件，机架;所述的左导向销轴的左段有外螺纹右端有台肩，所述的左导向销轴与左滑块上部的轴向孔组成圆柱副，所述的左导向销轴的右段与左剪刀支座上部的轴向孔组成圆柱副，所述的左压力弹簧套装在左导向销轴上，所述的左导向销轴长度限定螺母安装在左导向销轴的左端用于使左压力弹簧产生需要的预紧力，所述的左第五连杆的左下端安装在左第三销轴上，左第三销轴与左滑块下部的偏心孔组成圆柱副，所述的左第五连杆的右上端通过左第五销轴与左剪刀第一片的左端组成转动副，所述的左第四连杆的左上端安装在左第四销轴上，所述的左第四销轴与左滑块上部的偏心孔组成圆柱副，所述的左第四连杆的下右端通过左第六销轴与左剪刀第二片的左端组成转动副。
[0021 ]进一步限定，所述的左侧右部剪切机构包括左剪刀第一片，左剪刀第二片，左剪刀销轴;所述的左剪刀第一片、左剪刀第二片通过左剪刀销轴组成转动副，所述的左剪刀销轴与左剪刀支座组成转动副，所述的左剪刀第一片的左端通过左第五销轴与左第五连杆的右上端组成转动副，所述的左剪刀第二片的左端通过左第六销轴与左第四连杆的下右端组成转动副。
[0022]进一步限定，所述的右侧外端连杆机构包括右第一连杆，右第一销轴，右第二连杆，右第二销轴，右第三连杆，右滑块组件，机架;所述的右滑块组件与机架上的圆柱孔组成圆柱副，所述的右第三连杆的左下端与右滑块组件的右端轴线位置组成球面副，所述的右第一连杆、右第二连杆、右第三连杆通过右第二销轴组成转动副，所述的右第二连杆通过右第一销轴与机架在右端组成转动副，所述的右第一连杆的下端通过摆杆右销轴与摆杆的右端组成转动副，所述的右半球面支座同轴安装在右滑块右侧的圆柱孔中，所述的右半球面支座中的内半球面与右四分之一球面压盖组成具有约束作用的内球面，所述的右四分之一球面压盖右面压有右压盖垫片，所述的右压盖螺钉穿过右压盖垫片与右滑块组成螺纹连接，所述的右第三连杆下端的外球面与右半球面支座右侧的内球面组成球面副。
[0023]进一步限定，所述的右侧中间变胞机构包括右第三销轴，