专利名称：一种剪刃侧隙可控的飞剪的制作方法
技术领域：
—种剪刃侧隙可控的飞剪技术领域[0001]本实用新型属于冶金轧制技术领域，特别是涉及一种剪刃侧隙可控的飞剪，适用 于长材轧制或带钢轧制中对轧件进行切头、切尾、碎断、成品定尺。
背景技术：
[0002]目前在长材轧制和带钢轧制生产线上，普遍采用飞剪进行切头、切尾、碎断、成品 剪切等工作。长材轧制的飞剪多采用回转剪或曲柄剪，而带材轧制的飞剪多采用转鼓式飞 剪。无论是哪种形式的飞剪，剪刃侧隙的控制都是关键。特别是对于成品剪，如果剪刃侧隙 过大，必然对飞剪的传动系统带来较大的振动和冲击，影响飞剪的寿命。另一方面，剪刃侧 隙过大，将大大影响剪口质量，造成剪刃磨损快，甚至出现无法剪断的情况。[0003]通常情况下，飞剪箱体中的分配级齿轮轴就是剪轴，因此飞剪剪刃的最小侧隙值 是由剪轴上分配级齿轮的侧隙决定的。成品剪通常采用的是接近于零侧隙的齿轮副，其加 工精度之高即使是国内最好的齿轮加工单位都难以达到。这就极大地增加了齿轮加工难度 和加工成本，成了飞剪制造过程中的老大难问题。[0004]目前常见的消除齿轮侧隙的方法主要有:弹簧平衡法和副齿加垫法。弹簧平衡 法是通过弹簧使啮合的两个齿始终保持挤压在一侧，但此方式只能适用于连续旋转的设备 (如碎断剪)，而不适用于起停工作制下需要较大制动扭距的飞剪。飞剪在剪切过程需要很 大的瞬时的剪切扭距，剪切完毕后，剪刃需要迅速停止到剪切起始位，此过程中需要克服整 个剪切系统的惯性距，仅仅依靠弹簧的力量是无法维持住齿轮零侧隙。副齿加垫法是指与 主动齿轮相啮合的被动齿轮是两个齿轮:其中一个齿轮比主动齿轮略窄，另一个齿轮宽度 更窄(或称为副齿)。在这两个齿轮之间加有垫片。调整中间垫片的厚度即可以控制齿轮侧 隙。正常啮合时，由较宽的被动齿轮承受大的单向扭矩，副齿只承受由于系统降速时所引起 的较小的反向力矩。这种方法仅仅起着减少齿轮侧隙的作用，副齿不承受转距或只承受很 小的转距。主要应用于反向冲击不大的场合(如碎边剪等)。由于上还方法的局限性，目前 除了通过提高分配级齿轮的加工精度外，还未出现其它的更好的减小齿轮侧隙的方法。发明内容[0005]本实用新型的目的在于提供一种剪刃侧隙可控的飞剪，解决了上述飞剪齿轮加工 难度、加工成本高老大难问题。本实用新型对飞剪箱体分配级齿轮啮合方式进行了改变，实 现了结构简单，加工安装方便并且间隙可控。[0006]本实用新型所采用的技术方案是:[0007]在剪体箱体中与剪轴相连的分配级齿轮采用斜齿轮；主动齿轮6与被动轴上的第 二被动齿轮8，第三被动齿轮10同时啮合，两被动齿轮之间有一调整垫片9。齿轮之间的啮 合侧隙的大小δ可以通过修磨(或增加)调整垫片9的厚度来调整。[0008]两个被动齿轮是等强度斜齿轮，齿形参数完全相同，并且每个齿轮均可单独承受 飞剪的加速力矩、剪切力矩及制动力矩。[0009]两被动齿轮、调整垫片之间装有的定位销12。这样保证了侧隙的调整时两被动齿轮只能在轴向发生相对位置的变化，而在周向相对位置保持不变。两被动齿轮、调整垫片之间有轴向预紧装置11 (如螺栓或螺柱连接等)，在定位销12周向定位的同时，将两个被动齿轮牢牢地沿轴向把合在一起成为一个齿轮，并能承受由于斜齿受力所引起的轴向力。两被动齿轮的毛坯在粗加工后用定位销和轴向锁紧装置固定成一个整体并按一个齿轮的加工工艺一次加工出内孔、键槽和外齿。在飞剪启动时，剪切力矩由其中一个被动齿轮承受，剪切完毕后制动力矩由另一个被动齿轮承受。由于飞剪启动和制动力矩差不多，因此两个被动齿轮被做成了等强度齿轮，其齿形参数一样，齿宽一样，并作为一个齿轮一次加工而成。两个被动齿轮间有调整垫片，在装配时根据齿轮实测的齿轮侧隙数值对调整垫片的厚度进行磨削。由于两被动齿轮间有销的存在，调整垫只能改变两个被动齿轮间的轴向距离，而在周向相对位置不会改变。由于采用斜齿的原因，两齿轮轴向的相对位置的变化会造成两个被动齿轮的齿廓有微小的错位，相当于被动齿轮的齿廓变宽了，因此与主动齿轮齿槽啮合时侧隙也就小了。采用此方案后，在飞剪启动剪切过程中，主动齿轮齿槽的一面会因与其中一个被动齿轮的齿侧相接触而传递剪切扭矩；而在剪切完毕后，主动齿轮齿槽的另一面会因与另一个被动齿轮的齿侧相接触而传递制动力矩。由于两个被动齿轮是等强度的并能单独承受工作中的载荷，保证了无论是剪切和制动时都能有效的保证剪刃侧隙的稳定。当齿磨损后，可以通过磨削垫片或更换垫片对齿轮侧隙重新进行调整。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为传统飞剪的组成示意图。其中，电机1、飞轮2、齿轮箱3、剪臂4、剪刃5。图2为传统飞剪的齿轮结构图。其中，主动齿轮6、第一被动齿轮7。图3为本实用新型中的齿轮结构图。其中，第二被动齿轮8、调整垫片9、第三被动齿轮10、预紧装置11、定位销12。图4为本实用新型飞剪启动剪切时齿轮时，图3中所示主动齿轮6和第二被动齿轮啮合图。图5为本实用新型飞剪制动时，图3中所示主动齿轮6和第三被动齿轮10的啮合图。图6为本实用新型图3的齿向啮合图。图7为本实用新型未加垫片时被动齿轮的加工工艺示意图。图8为本实用新型加垫片时被动齿轮的加工工艺示意图。
具体实施方式
本实用新型对飞剪箱体中分配级齿轮啮合方式进行了改变，提供一种结构简单，加工安装方便并且间隙可控的飞剪。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。[0025]如图2,传统的齿轮箱3中分配级齿轮一般采用斜齿轮(或直齿轮)进行传动。如 图3，本实用新型是对齿轮箱3中的分配级齿轮进行了改变:分配级齿轮均采用斜齿轮，主 动轴上的主动齿轮6同时与被动轴上的第二被动齿轮8和第三被动齿轮10相啮合，两被动 齿轮之间有一调整垫片9，齿轮之间的啮合侧隙的大小δ可以通过修磨(或增加)调整垫片 9的厚度H来调整。[0026]由于飞剪启动和制动力矩差不多，因此两个被动齿轮被做成了等强度的斜齿轮， 其齿形参数一样，齿宽一样并且作为一个齿轮一次加工而成，它们通过定位销12在周向进 行固定，通过轴向锁紧装置11进行轴向固定。[0027]第二被动齿轮8和第三被动齿轮10的加工是本实用新型的关键之处。第二被动 齿轮8和第二被动齿轮10的加工可以米用两种方式:[0028]I)两被动齿轮的毛坯在粗加工后用定位销12和轴向锁紧装置11固定成一个整体 并按一个齿轮的加工工艺一次加工出内孔、键槽和外齿，如图7、图8所示。在安装调试时 根据齿轮侧隙检测值在两个被动齿轮间增一调整垫片9。[0029]2)第二被动齿轮8和第三被动齿轮10粗加工后，先在其间增加调整垫片9，然后 用定位销12和轴向锁紧装置11将第二被动齿轮8和第三被动齿轮10、调整垫片9固定成 一个整体再进行齿的切削。在安装调试时根据齿轮侧隙的检测值对调整垫片9进行磨削， 如图7所示。[0030]无论采用以上哪种加工工艺，由于采用斜齿的原因，两齿轮轴向的相对位置的变 化会造成两个被动齿轮的齿廓有微小的错位(如图7中所示),相当于被动齿轮的齿廓变宽 了，因此与主动齿轮齿槽啮合时侧隙也就小了。如图6所示，经过调整垫片9调整后，主动 齿轮6的齿面A与第二被动齿轮8的齿面a接触,主动齿轮6的齿面B与第三被动齿轮10 的齿面b接触。在飞剪加速和剪切过程中由A — a面传递剪切扭距，如图4所示；制动时由 B - b面传递制动力矩，如图5所示，理论上通过垫片调整齿轮侧隙可以接近于零。[0031]此飞剪在齿轮箱中增加了等强度的被动齿轮，通过调整主动齿轮与被动齿轮轴向 距离来控制齿轮侧隙，有效的控制和减小了飞剪剪刃间隙，提高了剪切质量，同时提高了设 备的制造、安装、使用、维护的方便性。[0032]此方式的飞剪可以适用于在长材轧制领域进行切头、切尾、碎断、成品剪切的飞 剪，特别适用于要求剪切质量和精度更高的成品飞剪。[0033]以上对本实用新型所提供的一种剪刃侧隙可控的飞剪进行了详细介绍。本文中对 此种飞剪的剪刃侧隙控制方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新 型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用 新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本 实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种剪刃侧隙可控的飞剪，其特征在于:在飞剪箱体中与剪轴相连的分配级齿轮采用斜齿轮；主动齿轮(6)同时与被动轴上的第二被动齿轮(8)、第三被动齿轮(10)相啮合，两被动齿轮之间有一调整垫片(9)。
2.根据权利要求1所述的一种剪刃侧隙可控的飞剪，其特征在于:两个被动齿轮是等强度斜齿轮，两齿轮齿形参数相同。
3.根据权利要求1所述的一种剪刃侧隙可控的飞剪，其特征在于:两被动齿轮、调整垫片之间装有的定位销(12)。
4.根据权利要求1所述的一种剪刃侧隙可控的飞剪，其特征在于:两被动齿轮、调整垫片之间有轴向预紧装置(11)。
专利摘要一种剪刃侧隙可控的飞剪，属于冶金轧制技术领域。在剪体箱体中与剪轴相连的分配级齿轮采用斜齿轮。其中主动轴上的主动齿轮同时与被动轴上的第二被动齿轮、第三被动齿轮相啮合，两被动齿轮之间有一调整垫片。两被动齿轮之间有定位销和调整垫片并由一组轴向锁紧装置牢牢地把合成一体。两个被动齿轮是等强度斜齿轮，齿形参数完全相同，并且每个齿轮均可单独承受飞剪的加速力矩、剪切力矩及制动力矩。齿轮之间的啮合侧隙的大小通过修磨或增加调整垫片的厚度来调整，可使齿轮侧隙达到很小。优点在于，可以大大降低飞剪分配齿轮的制造精度和制造成本，而且当齿轮磨损后，可以通过磨削垫片或更换垫片对齿轮侧隙重新进行调整。
文档编号F16H55/18GK203061959SQ20132001696
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月13日 优先权日2013年1月13日
发明者杨建立, 林永明 申请人:北京首钢国际工程技术有限公司