专利名称：剪切机及其剪刃侧隙调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轧钢生产技术领域，特别是涉及一种用于剪切机的剪刃侧隙调节装置。此外，本发明还涉及一种包括上述剪刃侧隙调节装置的剪切机。
背景技术：
剪切机是轧钢生产不可或缺的重要设备。根据不同的生产需要，可以使用不同的剪切机对钢材进行切边、切头、切尾操作。剪切机包括至少两个上、下设置的刀片，需要剪切的工件从上、下刀片中通过，实现剪切。在剪切前，需要根据工件的厚度和强度预先调整剪刃的侧隙大小。两剪刃侧隙太小，会导致剪刃磨损严重，剪切断面不齐，甚至会发生设备过载和崩剪刃等事故；侧隙太大，剪切应力状态发生变化，造成剪切后的工件边部撕裂，影响产品质量，严重时会剪不断工件。以圆盘剪为例，在轧钢板带生产中，为控制带钢或钢板的宽度和边部质量，一般都利用圆盘剪对板材进行切边。请参考图1，图1为现有技术中一种典型圆盘剪的结构示意图。如图1所示的圆盘剪包括上剪轴11和下剪轴12，其端部分别设有上刀片111和下刀片121，以工件的剪切工作面为参考，上刀片111具有在剪切面左侧的左剪刃，下刀片121 具有在剪切面右侧的右剪刃。上剪轴11和下剪轴12分别通过轴承13支撑在上偏心套14 和下偏心套15内。调整左剪刃和右剪刃之间的侧隙时，轴向调整螺杆16与上偏心套14上的涡轮相啮合，转动轴向调整螺杆16时，会带动与之啮合的涡轮转动，再通过键、螺栓的联接带动调整螺母17在箱体内沿螺纹线转动，于是带动上偏心套14及其附带的上剪轴11相对于箱体18左右移动，而下偏心套12固定在箱体18内保持不动，从而完成左剪刃与右剪刃之间侧隙的调整。由于现有剪轴轴向游隙的存在，即使圆盘剪侧隙调整装置不动，上剪轴11和下剪轴12在圆盘剪箱体里的位置也是游动的。在剪切时由于被剪材料对上刀片111和下刀片 112的轴向力作用，造成剪切时的圆盘剪侧隙与剪前发生变化，导致在剪切前无法确定剪切过程中真正的侧隙，剪刃侧隙的调节难度非常大，工件的剪切质量很难保证。为了减小调整螺母17的螺纹副游隙，一般采用在两个螺母中间加垫片的方式调整；同时，为了减小轴承13引起的游隙，可以采用精密圆锥滚子轴承，这样可以降低轴承13 本身的游隙给左、右剪刃侧隙带来的误差，基本满足此种圆盘剪的生产要求，但是精密圆锥滚子轴承的成本较高，在薄板生产中规格较小，成本浪费不会太明显；但如果在中厚板生产中的圆盘剪中使用精密圆锥滚子轴承，则会大幅度提高圆盘剪的成本。因此，如何在控制圆盘剪成本的基础上，有效提高剪切机中剪刃侧隙调整的精度， 提高剪切机的剪切质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于剪切机的剪刃侧隙调节装置，该调节装置能有效提高剪刃侧隙调节的精度，且结构简单，易于实现，成本低。本发明的另一目的是提供一种包括上述剪刃侧隙调节装置的剪切机，该剪切机的剪切质量明显提高。为实现上述发明目的，本发明提供一种剪切机的剪刃侧隙调节装置，用于调节剪切机左剪刃和右剪刃之间的侧隙，包括调节所述剪切机的剪轴沿其轴向移动的传动机构， 还包括减小所述传动机构游隙的预紧组件，该预紧组件包括与所述剪轴固定连接的压力盘、与所述剪切机的箱体固定连接的固定支架、推动所述压力盘远离剪切工作面的弹性部件，以及设于所述压力盘和所述弹性部件之间的滚珠传动部件，该滚珠传动部件与所述压力盘滚动连接。优选地，还包括设于所述压力盘和所述剪轴之间的涨紧套，所述压力盘通过所述涨紧套与所述剪轴固定连接。优选地，弹性部件具体为碟簧。优选地，所述滚珠传动部件具体为万向球轴承，该万向球轴承的滚动部与所述传动盘的表面搭接，固定部与所述弹性部件的表面搭接。优选地，所述弹性部件的数目与所述万向球轴承的数目相等且均为多个，各所述弹性部件和所述万向球轴承绕所述剪轴的周向均勻分布。优选地，所述固定支架包括容纳所述弹性部件的凹槽，以及封堵所述凹槽的盖板， 所述盖板与所述凹槽的外周通过螺栓连接。优选地，所述预紧组件包括左预紧组件和右预紧组件，所述左预紧组件的左压力盘与所述左剪刃固定连接，左弹性部件设于所述左压力盘的右侧；所述右预紧组件的右压力盘与所述右剪刃固定连接，右弹性部件设于所述右压力盘的左侧。本发明还提供一种剪切机，包括上剪轴、下剪轴、与上剪轴固定连接的左剪刃和与下剪轴固定连接的右剪刃，还包括如上述任一项所述的剪刃侧隙调节装置。本发明所提供的剪刃侧隙调节装置，用于调节剪切机左剪刃和右剪刃之间的侧隙，包括调节所述剪切机的剪轴沿其轴向移动的传动机构，与现有技术不同的是，该调节装置还包括减小所述传动机构游隙的预紧组件，该预紧组件包括与所述剪轴固定连接的压力盘、与所述剪切机的箱体固定连接的固定支架、推动所述压力盘远离剪切工作面的弹性部件，以及设于所述压力盘和所述弹性部件之间的滚珠传动部件，该滚珠传动部件与所述压力盘滚动连接。调节剪切机的剪刃侧隙时，弹性部件的预紧力推动压力盘，进而带动与压力盘固定连接的剪轴，使剪轴带动剪刃向远离剪切工作面的方向移动。剪切机工作时，转轴带动剪刃剪切工件，同时带动与之固定连接的压力盘，使压力盘相对滚珠传动部件转动；弹性部件对压力盘始终保持有预紧力，避免剪轴在传动机构中轴向移动。这样，根据调节弹性部件作用于压力盘的作用力大小，可以将传动机构一个方向的游隙在剪切机工作前调整为零。剪切机工作时，工件作用于剪刃的作用力使剪刃远离剪切工作面，与弹性部件作用于压力盘的作用力方向相同，由于在剪切前该方向的游隙已经调整为零，剪切时的作用力不会使剪刃与剪切工作面在一个方向的间隙发生变化，剪刃与剪切工作面在剪切前和剪切时在轴向保持相对静止，从而有效提高左剪刃与右剪刃间的侧隙调节的精度，解决了以往剪刃侧隙在剪切前后变动过大、侧隙测量不准确的问题，提高了剪切机的剪切质量。同时，利用此预紧力组件可以使在选用轴承时不必局限于精密轴承，且其结构简单，成本低廉，适用性较好，有利于降低剪切机的成本。在一种优选的实施方式中，所述固定支架包括容纳所述弹性部件的凹槽，以及封堵所述凹槽的盖板，所述盖板与所述凹槽的外周通过螺栓连接。通过调节螺栓与凹槽外周的螺合程度，可以调节凹槽中弹性部件的被压缩程度，即调节弹性部件推动压力盘的预紧力，使传动部件的游隙在一个方向上变为零，螺栓调节容易控制预紧力的大小，而且成本低，易于实现，有利于降低剪切机的成本。在另一种优选的实施方式中，所述预紧组件包括左预紧组件和右预紧组件，所述左预紧组件的左压力盘与所述左剪刃固定连接，左弹性部件设于所述左压力盘的右侧；所述右预紧组件的右压力盘与所述右剪刃固定连接，右弹性部件设于所述右压力盘的左侧。 左预紧组件消除上剪轴的传动机构游隙，右预紧组件消除下剪轴的传动机构游隙，使左、右剪刃在剪切过程中可能存在的游隙都在剪切前消除，确保左、右剪刃在剪切时不会轴向移动，进一步确保工件的剪切质量。在提供上述剪刃侧隙调节装置的基础上，本发明还提供一种包括上述剪刃侧隙调节装置的剪切机；由于剪刃侧隙调节装置具有上述技术效果，具有该调节装置的剪切机也具有相应的技术效果。
图1为现有技术中一种典型圆盘剪的结构示意图；图2为本发明所提供剪切机一种具体实施方式
的结构示意图；图3为本发明所提供预紧组件第一种具体实施方式
的立体结构示意图；图4为图3所提供预紧组件的爆炸示意图；图5为本发明所提供预紧组件第二种具体实施方式
的立体结构示意图；图6为图5所提供预紧组件的爆炸示意图。图中上剪轴2、左剪刃21、左预紧组件22、左压力盘221、左固定支架222、左弹性部件 223、左滚珠传动部件224、左盖板225、下剪轴3、右剪刃31、右预紧组件32、右压力盘321、右固定支架322、右弹性部件 323、右滚珠传动部件324、右盖板325、箱体4。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种用于剪切机的剪刃侧隙调节装置，该调节装置能有效提高剪刃侧隙调节的精度，且结构简单，易于实现，成本低。本发明的另一核心是提供一种包括上述剪刃侧隙调节装置的剪切机，该剪切机的剪切质量明显提高。本发明所涉及的左、右等方位词，是以工件的剪切工作面为基准来定义的；本文所涉及的上、下等方位词，是以剪切机位于图2所示的位置为基准来定义的。应当理解，本文中所采用的方位词不应当限制本专利的保护范围。为了便于理解，先对本文所涉及的名词作如下解释侧隙两剪刃的剪切面之间的距离；间隙包括剪切机中螺纹副间的间隙和轴承自身的间隙；
游隙也叫传动机构的游隙，等于螺纹副间的间隙与轴承自身间隙之和，测量时可以先将剪切机箱体固定不动，在两个相反方向上对上剪轴和下剪轴施加轴向力，测量剪轴相对于箱体游动量，即为剪轴的轴向游隙。需要说明的是，本文所述的剪刃作用于工件的作用力，只考虑沿剪轴的轴向作用力，不考虑剪刃作用于剪切件的径向切力。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图2，图2为本发明所提供剪切机一种具体实施方式
的结构示意图。本发明所提供的剪刃侧隙调节装置，用于调节剪切机左剪刃21和右剪刃31之间的侧隙，包括调节剪切机的剪轴沿其轴向移动的传动机构(包括螺纹副和轴承)，与现有技术不同的是，该调节装置还包括减小传动机构游隙的预紧组件，该预紧组件包括与剪轴固定连接的压力盘、与剪切机的箱体4固定连接的固定支架、推动压力盘远离剪切工作面的弹性部件，以及设于压力盘和弹性部件之间的滚珠传动部件，该滚珠传动部件与压力盘滚动连接。调节剪切机的剪刃侧隙时，弹性部件的预紧力推动压力盘，进而带动与压力盘固定连接的剪轴，使剪轴带动剪刃向远离剪切工作面的方向移动。剪切机工作时，转轴带动剪刃剪切工件，同时带动与之固定连接的压力盘，使压力盘相对滚珠传动部件转动；弹性部件对压力盘始终保持有预紧力，避免剪轴在传动机构中轴向移动。这样，根据调节弹性部件作用于压力盘的作用力大小，可以将传动机构一个方向的游隙在剪切机工作前调整为零。剪切机工作时，工件作用于剪刃的作用力使剪刃远离剪切工作面，与弹性部件作用于压力盘的作用力方向相同，由于在剪切前该方向的游隙已经调整为零，剪切时的作用力不会使剪刃与剪切工作面在一个方向的间隙发生变化，剪刃与剪切工作面在剪切前和剪切时在轴向保持相对静止，从而有效提高左剪刃21与右剪刃31间的侧隙调节的精度，解决了以往剪刃侧隙在剪切前后变动过大、侧隙测量不准确的问题，提高了剪切机的剪切质量。 同时，利用此预紧力组件可以使在选用轴承时不必局限于精密轴承，且其结构简单，成本低廉，适用性较好，有利于降低剪切机的成本。显然，本文所述的剪切工作面应当理解为工件的理想剪切面，而非剪切机的实际剪切面。请参考图3和图4，图3为本发明所提供预紧组件第一种具体实施方式
的立体结构示意图；图4为图3所提供预紧组件的爆炸示意图。图中所示的预紧组件为左预紧组件22，其左固定支架222与剪切机的箱体4固定连接，位于左压力盘221位于固定支架的左侧，左固定支架222上设有6个通孔，6个左弹性部件223(具体可以是碟簧)分别设于通孔中，左弹性部件223的左侧设置万向球轴承(左滚珠传动部件224)，且球轴承的滚珠与左压力盘221搭接，球轴承的固定部与通孔右侧的左盖板225搭接，左盖板225通过螺栓与凹槽外周固定连接。剪切机工作时，左压力盘221随上剪轴2转动，左固定支架222、左弹性部件223、 左盖板225、万向球轴承的固定部均与剪切机的箱体4保持固定，万向球轴承的滚珠随左压力盘221转动。左预紧组件22中弹性部件作用于左压力盘221的力向左，可以消除传动机构向左的游隙。
请参考图5和图6，图5为本发明所提供预紧组件第二种具体实施方式
的立体结构示意图；图6为图5所提供预紧组件的爆炸示意图。图中所示的为右预紧组件32，其结构与左预紧组件22相似，只是其右压力盘321 位于右固定支架322的右侧。剪切机工作时，右压力盘321随下剪轴3转动，右固定支架 322、右弹性部件323、右盖板325、万向球轴承(右滚珠传动部件324)的固定部均与剪切机的箱体4保持固定，万向球轴承(右滚珠传动部件324)的滚珠随右压力盘321转动，使右弹性部件323的作用力向右作用于右压力盘321，可以消除传动机构向右的游隙。再一并参考图2，图2所示的剪切机中，左剪刃21固定连接的上剪轴2端部设有左预紧组件22，右剪刃31固定连接的下剪轴3端部固定设有右预紧组件32，通过左预紧组件 22消除传动机构向左的游隙，使左剪刃21在剪切时不能向左移动；通过右预紧组件32消除传动机构向右的游隙，使右剪刃31在剪切时不能向右移动，从而确保左、右剪刃31间的间隙保持不变，提高剪切机的剪切质量。显然，左预紧组件22和右预紧组件32均可以单独存在，既左预紧组件22单独消除左剪刃21向左的游隙，右预紧组件32单独消除右剪刃31向右的游隙，使剪刃在一个方向消除游隙就能满足本发明的要求，这样的剪切机都应该在本发明所保护的范围内。具体地，压力盘可以通过涨紧套连接在剪轴上，涨紧套是常用工件，可以在不改变现有剪切机结构的基础上，在剪轴上直接安装压力盘，从而降低实现本发明的难度，也降低加工成本。另外，本发明所提供的盖板可以是一个整体，其结构与弹性部件的位置相对应；同时，固定支架的结构应包括但不限于说明书附图所提供的结构，以能提供弹性部件的支撑点为基本要求。弹性部件可以是叠簧也可以是其它弹性体，如液体弹簧等，其型式不应受本说明书的限制；弹性部件的数目可以为一个、两个或多个，其具体数目也不应受本说明书的限制。另外，由于左剪刃21和右剪刃31在调整径向间隙(重合度)的时候是通过箱体4 内涡轮涡杆带动上偏心套和下偏心套绕上下箱体4孔中心线旋转，为了使上下支架中的万向球轴承能始终顶在上压力盘和下压力盘保持滚动连接，上压力盘和下压力盘的外径要足够大，以保证左剪刃21和右剪刃31在调整径向间隙(重合度)时仍能保持上压力盘和下压力盘始终与万向球轴承的接触。在一种优选的实施方式中，固定支架包括容纳弹性部件的凹槽，以及封堵凹槽的盖板，盖板与凹槽的外周通过螺栓连接。通过调节螺栓的预紧程度，可以调节凹槽中弹性部件的被压缩程度，即调节弹性部件推动压力盘的预紧力，使传动部件的游隙在一个方向上变为零，螺栓调节容易控制预紧力的大小，而且成本低，易于实现，有利于降低剪切机的成本。除了上述剪刃侧隙调节装置，本发明还提供一种包括上述调节装置的剪切机，该剪切机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。具体地，上述剪切机可以是圆盘式剪切机。以上对本发明所提供的剪切机及其剪刃侧隙调节装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种剪切机的剪刃侧隙调节装置，用于调节剪切机左剪刃和右剪刃之间的侧隙，包括调节所述剪切机的剪轴沿其轴向移动的传动机构，其特征在于，还包括减小所述传动机构游隙的预紧组件，该预紧组件包括与所述剪轴固定连接的压力盘、与所述剪切机的箱体固定连接的固定支架、推动所述压力盘远离剪切工作面的弹性部件，以及设于所述压力盘和所述弹性部件之间的滚珠传动部件，该滚珠传动部件与所述压力盘滚动连接。
2.根据权利要求1所述的剪切机的剪刃侧隙调节装置，其特征在于，还包括设于所述压力盘和所述剪轴之间的涨紧套，所述压力盘通过所述涨紧套与所述剪轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的剪切机的剪刃侧隙调节装置，其特征在于，弹性部件具体为碟簧。
4.根据权利要求1所述的剪切机的剪刃侧隙调节装置，其特征在于，所述滚珠传动部件具体为万向球轴承，该万向球轴承的滚动部与所述传动盘的表面搭接，固定部与所述弹性部件的表面搭接。
5.根据权利要求4所述的剪切机的剪刃侧隙调节装置，其特征在于，所述弹性部件的数目与所述万向球轴承的数目相等且均为多个，各所述弹性部件和所述万向球轴承绕所述剪轴的周向均勻分布。
6.根据权利要求1所述的剪切机的剪刃侧隙调节装置，其特征在于，所述固定支架包括容纳所述弹性部件的凹槽，以及封堵所述凹槽的盖板，所述盖板与所述凹槽的外周通过螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的剪切机的剪刃侧隙调节装置，其特征在于，所述预紧组件包括左预紧组件和右预紧组件，所述左预紧组件的左压力盘与所述左剪刃固定连接，左弹性部件设于所述左压力盘的右侧；所述右预紧组件的右压力盘与所述右剪刃固定连接，右弹性部件设于所述右压力盘的左侧。
8.一种剪切机，包括上剪轴、下剪轴、与上剪轴固定连接的左剪刃和与下剪轴固定连接的右剪刃，其特征在于，还包括如权利要求1至7任一项所述的剪刃侧隙调节装置。
全文摘要
一种剪切机及其剪刃侧隙调节装置，属于轧钢生产技术领域。包括调节所述剪切机的剪轴沿其轴向移动的传动机构，还包括减小所述传动机构游隙的预紧组件，该预紧组件包括与所述剪轴固定连接的压力盘、与所述剪切机的箱体固定连接的固定支架、推动所述压力盘远离剪切工作面的弹性部件，以及设于所述压力盘和所述弹性部件之间的滚珠传动部件，该滚珠传动部件与所述压力盘滚动连接。有效提高侧隙调节的精度，解决了剪刃侧隙在剪切前后变动过大、侧隙测量不准确的问题，提高了剪切机的剪切质量。且结构简单，有利于降低剪切机的成本。
文档编号B23D33/00GK102248217SQ20111017184
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者杨建立, 赵亮 申请人:北京首钢国际工程技术有限公司