具有自行消除机构运动死点本能的双曲柄飞剪机构的制作方法
【专利摘要】本发明名称为具有自行消除机构运动死点本能的双曲柄飞剪机构。该机构两根曲轴其中之一是可以移动的，相应的支承那根移动曲轴的轴承座(数目至少为两个)就成为滑块，可以被移动曲轴带动在机体上移动。为保证滑块移动时同步在其一侧设置了机械同步装置。这就保证了移动的曲轴轴线始终平行于不移动的那根曲轴的轴线。因而就为新的剪切机构能轻易越过机构运动死点创造了必要条件。这使得说明书中所述的两套旧剪切机构难以越过机构运动死点的问题得以圆满解决。实施本发明后的新型飞剪机构的主要用途将和旧剪切机构一样还用作在运动中剪断金属，故仍属于冶金企业内的机械设备。本发明所涉及新机构的原理是否还能在其他场合应用目前还不得知。
【专利说明】具有自行消除机构运动死点本能的双曲柄飞剪机构
【技术领域】
[0001]飞剪机主要应用于冶金行业，是轧制车间内较常见的设备，是将运行中的金属板带或其它形式截面的坯料横向剪断的机器。本发明涉及到技术方案全新的飞剪机构。共有两套方案，分别为方案A和方案B。其原理见附图3及5。将本发明所涉及的飞剪机构进行适当组合并加装其它相关零部件，就可组成上述的原理全新的飞剪机。本发明实施后仍可以用于冶金企业。
【背景技术】
[0002]本发明分别由在冶金企业中常见的、轧制教科书中讲述的双曲柄飞剪机改进而来，原来的双曲柄飞剪机的两套原理图请看附图1及2。此2图即是本发明的最初来源。将图1(或图2)自身的上剪切机构和下剪切机构作对比，显然两部分运动原理完全相同。故只须研究图1(或图2)的上剪切机构即可。先研究图1上半部分的机构。此机构应叫作重叠双曲柄四连杆机构。图中杆件1'1与1'3及1'2与1'4以相同角度两两刚性联结。设置构件r3> C1J4有助于Rι、B1, r2越过机构运动死点(即rι、a1、r2三杆与机架Id1共线时的情况)，反之亦然。再说图2的上半部分的机构。此机构应叫作齿轮驱动的双曲柄四连杆机构。左右两个齿轮I和3齿数相同，它们分别与曲柄r2刚性联结。中间一个齿轮2是惰轮，故rι与r2角速度完全一样。显然设置上述三个齿轮目的是使r2带动连杆越过机构运动死点。然而，图1或图2中的曲柄!^与曲柄r2的长度很难制作得完全相等；且连杆长&1与前述曲柄A和r2的中心距Id1亦很难达到完全相等。即便如此，由于飞剪机常用于切热钢还，环境温度差异也可使:tv r2及a” Id1两两不相等。因而,一般情况下，I^a1古I^b1或T^h1幸A+ap故曲柄rp曲柄r2、连杆S1及Id1共线时就形成机构容易卡住的、难以冲过的机构运动死点(每周两个，位置相差180° )。为冲过机构运动死点，必须将各相关运动副的间隙加大并将连杆(即图1上剪切机构的％、C1或图2上剪切机构的ai) —分为二中间加弹性元件然后相联接组成。这些做法不是造成剪切时剪刃间隙忽大忽小就是影响连杆强度和刚度。故本
【发明者】认为上述两种做法皆不适当，应重新谋取其他途径解决。
【发明内容】
[0003]为克服上述弊端，本
【发明者】认为应将曲柄rι、曲柄1*2的中心距设计为随动变化的。现将图1及图2上剪切机构做出改造，分别改为图3及图5。在此，前述的曲柄、曲柄r2实际上就是曲轴I和曲轴2，取两者中心分别为Op 02。现假设取曲轴I的中心O1为固定，曲轴2的中心O2为可移动的。为此将支承曲轴2的轴承座变成图3或图-5中的滑块。当图3或图5中的两个曲柄与O1与O2连线夹角较大时(即90°左右，曲轴2的中心O2在O1与O2连线上的公称位置(此时对图3，取131 = &1或(^ ;对图5，取131 = B1) 0 一般情况下，制造时很难做到使:T1和r2相等，即!T1关r2,取δ = T1T21 ?当两个曲柄与Spb1共线时，设曲柄A在中心O1左端(或右端)，同时曲柄r2在中心O2左端(或右端)，此时满足Id1 =rfam (或Id1 = I^afr2)。显然前一个Id1和后面括号中的Id1之差绝对值为2 δ。故曲轴2的中心O2在运动时可从前述公称位置向左或右移大小为δ的距离。图3r3、Cl、r4与中心O1与O2连线共线分析方法相同，此处不再详述。为使在曲轴2移动时沿它长度方向(沿O2点从纸面向内)支承它的轴承座也跟着一起移动，特在上述轴承座下侧(上侧也可)设置了一套机械同步装置。故曲轴2向左或右移距离δ，支承它的所有轴承座也是向左或右移距离δ。如图3及图5所示。故容易理解此时机构就一定能无阻碍地冲过机构运动死点。显然，在曲轴2靠近或背离曲轴I移动时二者轴线始终仍能保证平行，这是因为有了机械同步装置的缘故。即若曲轴2—端发生移动，必带动该端支承它的那个轴承座移动。此轴承座移动必使它下方的同步装置的那一个拨杆及和它相固定的轴一起旋转，此轴又带动与之固定的其它拨杆(拨杆数目要与被拨动的轴承座数目相同)一起旋转，此拨杆从而拨动在机体滑板上对应的轴承座。故机械同步装置保证了支承曲轴2的所有轴承座一起同步滑动。另外，前述轴承座的一起同方向的滑动还依赖于机架上的有导向槽的滑板。附图3及图5的曲轴O2及其下方的同步装置轴向展开示意图分别为附图4及图6所示。前文说到，附图3或图5中点O2从公称位置可向左或向右移动距离δ，因ri与r2相差很小，即δ很小。故按机械原理，两齿轮中心距的微小改变不会对其啮合有太大影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]附图1重叠双曲柄四连杆机构原理图
[0005]附图2齿轮驱动的双曲柄四连杆机构原理图
[0006]附图3为本发明方案A的主视图。
[0007]附图4为图3的曲轴O2及其下方的同步机构轴向展开示意图。
[0008]附图5为本发明方案B的主视图。
[0009]附图6为附图5的曲轴O2及其下方的同步机构轴向展开示意图。
【具体实施方式】
[0010]本发明包括方案A和B共两套方案(方案A见图3及图4 ;方案B见图5及图6)。其共同特征在于:主动曲轴和从动曲轴中心其中一个保持不动，另一曲轴中心可沿二者中心连线向保持不动的那个曲轴中心靠近或远离。假定以上两套方案均假定主动曲轴中心O1不动。支承从动曲轴O2共两个轴承座(也可多于两个，其原理不变)，它们各为一滑块，在机构到达运动死点时可自动同时同步从公称位置靠近或远离主动曲轴心O1移一微小距离δ，以便机构顺利冲过对应的死点。为使上述两个轴承座在机构越过死点后重返出发前的公称位置，可至少在其中一个轴承座左右各加一组预紧弹簧或在其左右各加一组液压柱塞取代预紧弹簧，这两种方法均可使上述两个轴承座返回原公称位置。对图3方案A的C1连杆，可在其中部加弹簧以使该连杆有较大弹性，这样有助于该机构越过死点。但不加弹簧，可将C1连杆和连杆长度之差减至最小程度或将C1连杆两端的运动副间隙稍加大均可。本发明还必需采取的一个技术措施，就是务必在支承曲轴2的各个轴承座左右设置固定挡板以便限制其既不能超过移动范围、又有向左或向右可以移动的最大允许距离(例如图3及图5中最大允许距离确定为1.5δ，即留0.5δ的余量)。设置了固定挡板，目的是限制支承曲轴2的轴承座的移动范围。至于预紧弹簧或液压柱塞设置与否并不影响机构的运动。
【权利要求】
1.具有可以移动的轴承座，以便和其支承的移动曲轴一起移动。 1.1可以移动的轴承座作为滑块，可以在机体上滑动。轴承座通过轴承来支承移动的曲轴，由此满足其和支承的曲轴可以一起移动。 1.2两根曲轴其中之一由作为滑块的轴承座支承，可以在运转中进行随动平移，以便使剪切机构能顺利冲过运动死点不被卡住。该剪切机构本身可自行在运动中将两曲轴之间的中心距调整到最适合剪切机构冲过运动死点的程度。
2.设置有机械同步装置。 2.1为保证移动的曲轴中心线自始至终平行于另一根不移动的曲轴的中心线，支承那根移动曲轴的所有轴承座在移动时必须同步。为此设置了机械同步装置来保证。 2.2 一套机械同步装置由一根固定两个拨杆的轴及轴承座等组成。轴每端固定一个拨杆，轴承座通过轴承来支承固定拨杆的轴。当移动的曲轴带动支承它的轴承座平移时，该轴承座立即驱动与之接触的前述的一根拨杆，此拨杆依次驱动前述的轴及与该轴相固定的另一拨杆一起绕轴心线转动，后面的拨杆再依次推动支承移动的曲轴的另一轴承座移动。有了机械同步装置，基本上保证了支承移动的曲轴的所有轴承座可以一起同步移动。 2.3至于机械同步装置的拨杆与其拨动的支承移动曲轴的轴承座(或滑块)之间如何实现拨动，可以采用的结构很多，除说明书附图3和5所示原理外，还可采用齿轮齿条机构、槽轮滑块机构及其它等。只要剪切机构两曲轴之一可以移动及支承它的轴承座是可以在机体上滑动的滑块，并由机械同步装置实现同步，这都应在本发明范围之内。
3.具有两套实施方案，即说明书中叙述的方案A和B。 3.1方案A为重叠的双曲柄五杆滑块机构，该机构的双曲柄及连杆皆有两套。方案B为齿轮驱动的双曲柄五杆滑块机构。 3.2上文叙述的双曲柄皆可以作360°运转。方案A和方案B原理图见说明书附图3和5及相关的附图4和6。
【文档编号】B23D25/08GK103752937SQ201410004886
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】不公告发明人 申请人:王利霞, 赵涵, 刘晓兰