全自动钢轨剪断机及其剪断方法与流程

本发明属于金属剪断设备技术领域，特别是涉及一种全自动钢轨剪断机及其剪断方法。

背景技术：

钢轨剪断主要用于废旧长钢轨剪断后，便于包装、运输以及重新回炉炼钢。目前，有关废旧钢轨剪断方式是在辅助夹具的夹紧作用下，人工操控，用砂轮片切断钢轨；其缺点是：每次锯断后需要人工移动夹具或者移动钢轨进料，夹紧后再次锯断；产量低，效率很低，工人劳动强度比较大，且锯料时噪音非常大，对周围环境影响很大。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的全自动钢轨剪断机及其剪断方法，以实现高产、高效、环保的自动化生产过程。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种全自动钢轨剪断机，其特点在于，其包括自动进料系统、主机系统和控制系统；

所述自动进料系统包括输送辊部件和设置于输送辊部件上的矫正装置；

所述主机系统包括主机机架、压紧部件、剪切部件和折弯部件，所述压紧部件、剪切部件和折弯部件依次固定在主机机架上；

所述控制系统用于控制输送辊部件输送待处理的钢轨，所述控制系统用于控制矫正装置向输送辊部件中心线做直线运动以矫正钢轨方向及位置；

所述控制系统用于控制压紧部件将进入工作区域内的钢轨压紧；

所述控制系统用于控制剪切部件在进入工作区域内的钢轨表面形成切痕，破坏钢轨表面的金属硬度层；

所述控制系统用于控制折弯部件将钢轨从切痕处折弯并折断。

较佳地，所述输送辊部件包括支架，所述支架上部的两侧固定有一一对应的轴承座，输送辊的两端轴安装于各自相应的轴承座里的轴承孔内，所述输送辊的一端均连接有链轮，所述支架的下部固定有第一减速机，所述第一减速机的输出轴上连接有链轮，该链轮通过链条与输送辊端链轮连接，从而带动输送辊旋转，所述输送辊之间通过链轮、链条连接，从而实现输送辊同步旋转；

所述控制系统用于控制第一减速机运行，第一减速机输出轴带动链轮链条运行，从而带动输送辊旋转以输送钢轨至工作区域。

较佳地，所述矫正装置包括分别位于输送辊之间的中心位置的矫正部件，每组矫正部件包括第二减速机、第二轴承座、旋转丝杠、拨叉和导向槽，所述第二减速机安装在支架的底部，所述第二减速机的输出轴上连接有链轮，所述旋转丝杠的两端固定有拨叉，所述旋转丝杠两端固定于第二轴承座内，所述旋转丝杠的一端穿过轴承座伸出部位安装有链轮，所述拨叉的下部安装于导向槽内，所述拨叉的中部穿过旋转丝杠，所述旋转丝杠与拨叉通过螺纹相连，所述导向槽安装于固定支架上部位置；

所述控制系统用于控制第二减速机运行，所述第二减速机的输出轴通过链轮、链条带动旋转丝杠旋转，从而带动旋转丝杠两端的拨叉同时相对地向输送辊中心线做直线运动以矫正钢轨方向及位置。

较佳地，所述拨叉的上端固定有滚轮。

较佳地，所述输送辊部件沿着输送方向设置有两组矫正装置。

较佳地，所述压紧部件包括压紧油缸和压紧块，所述压紧油缸固定在主机机架上，所述压紧油缸的活塞杆连接有压紧块，所述压紧块朝向工作区域，所述控制系统用于控制压紧油缸的活塞杆向下移动，从而带动压紧块向下移动以将进入工作区域内的钢轨压紧。

较佳地，所述剪切部件包括剪切油缸、刀具、刀架和第一导轨，所述剪切油缸和第一导轨固定在主机机架上，所述剪切油缸的活塞杆连接有刀架，所述刀架上固定有刀具，所述刀具滑配在第一导轨上，所述控制系统用于控制剪切油缸的活塞杆向下移动，从而带动刀具沿着第一导轨向下移动以在进入工作区域内的钢轨表面形成切痕，破坏钢轨表面的金属硬度层。

较佳地，所述折弯部件包括折弯油缸、压头和第二导轨，所述折弯油缸和第二导轨固定在主机机架上，所述折弯油缸的活塞杆连接有压头，所述压头滑配在第二导轨上，所述控制系统用于控制折弯油缸的活塞杆向下移动，从而带动压头沿着第二导轨向下移动以将钢轨从切痕处折弯并折断。

本发明还提供一种全自动钢轨剪断机的剪断方法，其特点在于，其利用上述的全自动钢轨剪断机实现，所述剪断方法包括以下步骤：

s1、所述控制系统控制输送辊部件输送待处理的钢轨；

s2、所述控制系统控制矫正装置向输送辊部件中心线做直线运动以矫正钢轨方向及位置；

s3、所述控制系统控制压紧部件将进入工作区域内的钢轨压紧；

s4、所述控制系统控制剪切部件在进入工作区域内的钢轨表面形成切痕，破坏钢轨表面的金属硬度层；

s5、所述控制系统控制折弯部件将钢轨从切痕处折弯并折断。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明钢轨剪断机，由于采用了自动化控制模式，在生产过程中，极大地降低了工人的劳动强度，同时，由于控制系统优先使用液压控制系统驱动工作，故现场所产生的噪音，对比电锯工作模式下的情况来说，可以忽略不计了，完全符合环保要求；本生产线钢轨剪断机设计的是多根钢轨同时被剪切、折弯的工况，故在大幅度提高了生产效率的同时，单位能耗也同时大幅降低，满足节能降耗增效的要求。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的全自动钢轨剪断机的主视图。

图2为本发明较佳实施例的自动进料系统的俯视图。

图3为本发明较佳实施例的主机系统的剖视图。

图4为发明较佳实例的矫正装置的剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本实施例提供一种全自动钢轨剪断机，其包括自动进料系统1、主机系统2和控制系统3，所述控制系统3优选采用液压控制系统。

如图2所示，所述自动进料系统包括输送辊部件和设置于输送辊之间的矫正装置。其中，所述输送辊部件包括支架13，所述支架13上部的两侧固定有一一对应的轴承座5，输送辊4两端轴安装于各自相应的轴承座5里的轴承孔内，所述输送辊4的一端均连接有链轮6，所述支架13的下部固定有第一减速机8，所述第一减速机8的输出轴上连接有链轮6，该链轮6通过链条与输送辊4端链轮连接，从而带动输送辊4旋转，所述输送辊4之间通过链轮、链条连接，从而实现输送辊同步旋转。所述输送辊4沿着输送方向设置有两组矫正装置，所述矫正装置包括分别位于输送辊4两端中间位置的矫正部件7。

如图4所示，每一矫正部件7包括第二减速机71、第二轴承座72、旋转丝杠73、拨叉74和导向槽75，所述第二减速机71安装在支架13的底部，所述第二减速机71的输出轴上连接有链轮711，所述旋转丝杠73的两端固定有拨叉74，所述旋转丝杠73两端固定于轴承座72内，所述旋转丝杠73的一端穿过轴承座72伸出部位安装有链轮731，所述拨叉74的上端固定有滚轮741，所述拨叉74的下部安装于导向槽75内，所述拨叉74的中部穿过旋转丝杠73，所述旋转丝杠73与拨叉74通过螺纹相连，所述导向槽75安装于支架13上部位置。

如图3所示，所述主机系统2包括主机机架9、压紧部件10、剪切部件11和折弯部件12，所述压紧部件10、剪切部件11和折弯部件12依次固定在主机机架9上。

所述液压控制系统3用于控制第一减速机8运行，第一减速机8带动链轮链条运行，从而带动输送辊4旋转以输送钢轨20至工作区域。作用是利用第一减速机8所提供的动力，将钢轨连续不断地送进主机系统2的工作区域内，并根据客户需要，通过液压控制系统3的调节，控制输送长度，以便于进行定长压紧、剪切、折弯。

所述液压控制系统3用于控制第二减速机71运行，第二减速机71带动旋转丝杠73旋转，从而带动拨叉74向输送辊4中心线做直线运动以矫正钢轨方向及位置。作用是将输送辊上面散乱安置的钢轨，通过左右移动进行重新排列，可以按照预设宽度的路径，送进主机系统2的工作区域内。

所述压紧部件10包括压紧油缸101和压紧块102，所述压紧油缸101固定在主机机架9上，所述压紧油缸101的活塞杆连接有压紧块102，所述压紧块102朝向工作区域，所述液压控制系统3用于控制压紧油缸101的活塞杆向下移动，从而带动压紧块102向下移动以将进入工作区域内的钢轨20压紧。作用是将进入工作区域的钢轨压紧，预防在折弯过程中因压紧力不够而发生翘尾，从而导致无法实现折断钢轨的功能。

所述剪切部件11包括剪切油缸111、刀架112、刀具113和第一导轨，所述剪切油缸111和第一导轨固定在主机机架9上，所述剪切油缸111的活塞杆连接有刀架112，所述刀架112上固定有刀具113，所述刀具113滑配在第一导轨上，所述液压控制系统3用于控制剪切油缸111的活塞杆向下移动，从而带动刀具113沿着第一导轨向下移动以在进入工作区域内的钢轨20表面形成切痕，破坏钢轨20表面的金属硬度层，为后面折弯、折断工序的顺利完成提供方便。

所述折弯部件12包括折弯油缸121、压头122和第二导轨，所述折弯油缸121和第二导轨固定在主机机架9上，所述折弯油缸121的活塞杆连接有压头122，所述压头122滑配在第二导轨上，所述液压控制系统3用于控制折弯油缸121的活塞杆向下移动，从而带动压头122沿着第二导轨向下移动以将钢轨20从切痕处折弯并折断。作用就是将刀具之外的钢轨从切痕处迅速折弯、折断，从而达到剪断的目的。

液压控制系统3作用就是确保送料、压紧、剪切、折断、送料等整个过程平稳、可靠地重复进行。

本实施例还提供一种全自动钢轨剪断机的剪断方法，其利用上述的全自动钢轨剪断机实现，所述剪断方法包括以下步骤：

s1、所述控制系统控制输送辊部件输送待处理的钢轨；

s2、所述控制系统控制矫正装置向输送辊部件中心线做直线运动以矫正钢轨方向及位置；

s3、所述控制系统控制压紧部件将进入工作区域内的钢轨压紧；

s4、所述控制系统控制剪切部件在进入工作区域内的钢轨表面形成切痕，破坏钢轨表面的金属硬度层；

s5、所述控制系统控制折弯部件将钢轨从切痕处折弯并折断。

结合图1-4，下面介绍全自动钢轨剪断机的工作原理：

首先将需要处理的钢轨放置图2的输送辊4之上，启动液压控制系统3，旋转丝杠73在第二减速机71的驱动下，带动拨叉74向输送辊4中心线做直线运动，前后矫正部件快速矫正钢轨方向及位置；此时，第一减速机8开始工作，通过链轮链条带动输送辊4往工作区域移动工件，达到预设输送长度后，减速机停止工作，同时，液压控制系统3工作，高压液压油进入压紧部件10的压紧油缸101，压紧油缸101的活塞杆带动压紧块102压紧工件，此时，剪切油缸11开始充油，快速在钢轨表面压下切痕，随后剪切缸回程，接着折弯油缸121立即工作，折弯油缸121的活塞杆带动压头122快速下压折弯部件与剪切部件之间的钢轨；由于钢轨表面已被破坏，故切口处在折弯油缸的作用下，很方便地被折弯、折断，折断操作结束后矫正装置动作完成。

按照上述方案实施、实验，证明本发明原理正确、结构合理、低噪音、自动化程度及生产效率高，达到了预定目标。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。