一种上刀式机械刻痕机的制作方法

本发明一种上刀式机械刻痕机，属于硅钢晶粒细化处理技术领域。

背景技术：

取向硅钢是一种通过形变和再结晶退火产生晶粒择优取向的硅铁合金，它的硅含量约3％，碳含量很低。产品为冷轧板或带材，公称厚度为0.18、0.23、0.28、0.30和0.35mm。这种软磁材料主要用于制造各种变压器、日光灯镇流器和汽轮发电机定子铁芯。当取向硅钢作为磁介质在交变电流的工作环境下被磁化时，一部分能量会在电磁转换过程中转化为热量损失掉，这部分损失的能量被称为铁损。铁损包括磁滞损耗和涡流损耗，磁滞损耗是指铁磁材料作为磁介质，在一定励磁磁场下产生的固有损耗；涡流损耗是指磁通发生交变时，铁芯产生感应电动势进而产生感应电流，感应电流在铁芯电阻上产生的损耗就是涡流损耗。

由于铁损会造成能源的巨大浪费，为了降低取向硅钢铁损，国内外专家都做了许多研究。就硅钢材质而言，降低取向硅钢铁损的方法包括：增大硅含量，减小板厚和细化硅钢磁畴。细化硅钢磁畴是降低铁损的有效方法之一，取向硅钢表面刻痕技术是这种方法的典型代表，它通过在取向硅钢表面刻平行的线的方法，使刻痕上组织产生变形与错位，在非刻痕区域产生残余应力，从而达到细化磁畴和降低铁损的目的。

现有的硅钢刻痕分为激光刻痕和机械刻痕，目前，因受激光器功率的限制，取向硅钢激光刻痕的研究仍然停留在实验室的工艺实验研究方面；机械刻痕设备方面国内缺少成熟的产品。机械刻痕一般存在以下问题：1）在取向硅钢板表面快速的实现工艺设定的沟槽，沟槽尺寸包括深度、宽度和间距，沟槽尺寸不能调整或者调整不方便（需要拆卸更换相关部件）；2）与硅钢直接接触的工作辊为主动辊，生产时与硅钢容易发生打滑现象，影响加工质量。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种细化硅钢晶粒，降低铁损的硅钢机械刻痕机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种上刀式机械刻痕机，包括：支架、压下调整机构、凸度支持辊机构、凸度调整机构和端头支撑旋转机构；两个所述支架竖直设置，两个所述支架上部之间固定有压下调整机构，所述压下调整机构下方设置有凸度支持辊机构，所述凸度支持辊机构两端与压下调整机构通过端头支撑旋转机构连接，所述凸度支持辊机构下方设置有凸度调整机构。

所述压下调整机构包括：压下部件、辊刀、支承辊和导向轨；所述导向轨有两个，两个所述导向轨竖直设置，两个所述导向轨上端水平固定有支架，所述支架两端固定有两个压下部件，所述辊刀为水平设置的柱状结构，所述辊刀两端均设置有辊刀滑块，所述辊刀可相对辊刀滑块转动，两个所述压下部件的输出轴与辊刀滑块固定连接，所述辊刀下方的两个导向轨之间水平设置有支承辊，所述支承辊可自传且支承辊相对于导向轨在竖直方向固定。

所述压下部件为伺服电动缸。

所述压下调整机构还包括压力传感器，所述压力传感器固定于压下部件输出轴与辊刀滑块之间。

所述压下调整机构还包括光栅尺，所述光栅尺的光栅底座固定于压下部件上，所述光栅尺的读数头与压下部件输出轴保持相对固定。

所述辊刀上设置有刻痕齿，所述刻痕齿沿辊刀径向设置；且若干所述刻痕齿均匀分布于辊刀表面。

所述支承辊为柱状结构。

所述凸度支持辊机构包括：辊子端头和辊子，所述辊子整体为圆柱结构，所述辊子中部直径为251mm，所述辊子两端直径为250mm，所述辊子中部至辊子两端平滑连接，所述辊子两端的端面中心上固定有辊子端头，所述辊子端头为圆柱结构，所述辊子端头上设置有键槽。

所述辊子端头直径为80mm。

所述辊子长度为1380mm。

所述凸度支持辊长度为2000mm。

所述键槽长度为150mm。

所述凸度调整机构包括：定位轨道、托辊和凸度调整模块；所述定位轨道有两个，两个所述定位轨道水平设置上刀式机械刻痕机的支架上，所述所述定位轨道为板状结构，且两个所述定位轨道相对面上竖直设置有滑轨，两个相对的所述滑轨之间设置有凸度调整模块，若干所述凸度调整模块上方设置有托辊，所述托辊为圆柱结构，所述托辊两端与支架连接，所述托辊可相对于支架转动。

所述凸度调整模块包括：液压缸、小托辊和支座；所述液压缸的缸体固定于支架上，所述液压缸活塞杆上固定有支座，所述支座包括两个竖直支撑板，两个所述小托辊并排设置于两个竖直支撑板之间，且所述小托辊可相对于支座转动，两个所述小托辊均与托辊抵触。

所述支座与液压缸之间设置有压力传感器。

所述竖直支撑板上设置有位移传感器。

所述端头支撑旋转机构包括：底座、内丝螺母、顶头、深沟球轴承和压力轴承；所述底座整体为圆柱结构，所述底座上设置有外螺纹，所述底座上设置有台阶状圆形凹槽，所述台阶状圆形凹槽包括凹槽a和凹槽b，所述凹槽a直径小于凹槽b，所述凹槽a深度大于凹槽b，所述凹槽a内设置有压力轴承，所述凹槽b内设置有顶头，且所述顶头一端与压力轴承端面抵触，所述顶头上贯穿设置有深沟球轴承，所述深沟球轴承外圈卡接于内丝螺母上，所述顶头贯穿内丝螺母，且所述内丝螺母设置有内螺纹，所述内丝螺母与底座相配合，所述内丝螺母拧接与底座上。

所述顶头可相对于底座和内丝螺母转动。

所述内丝螺母外径为60mm，所述底座外径为48mm。

所述顶头位于底座外侧一端直径为25mm。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明专利上刀式机械刻痕机完全改变了以往的原理，采用辊刀对带钢表面进行横向滚压，将间歇性刻痕改为连续性刻痕，增加了工作效率；另外本发明的结构简单，维护方便，降低了操作人员的技术难度。在同等产能的条件下其成本降低至激光刻痕的1/30，维护成本极低。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的侧视图。

图4为本发明压下调整机构结构示意图。

图5为本发明凸度支持辊机构结构示意图。

图6为本发明凸度调整机构结构示意图。

图7为本发明端头支撑旋转机构结构示意图。

图中：1为支架，2为压下调整机构，3为凸度支持辊机构，4为凸度调整机构，5为端头支撑旋转机构，21为压下部件，22为辊刀，23为支承辊，24为导向轨，25为辊刀滑块，31为辊子端头，32为辊子，33为键槽，41为定位轨道，42为托辊，43为凸度调整模块，44为液压缸，45为小托辊，46为支座，51为底座，52为内丝螺母，53为顶头，54为深沟球轴承，55为压力轴承。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明一种上刀式机械刻痕机，包括：支架1、压下调整机构2、凸度支持辊机构3、凸度调整机构4和端头支撑旋转机构5；两个所述支架1竖直设置，两个所述支架1上部之间固定有压下调整机构2，所述压下调整机构2下方设置有凸度支持辊机构3，所述凸度支持辊机构3两端与压下调整机构2通过端头支撑旋转机构5连接，所述凸度支持辊机构3下方设置有凸度调整机构4。

所述压下调整机构2包括：压下部件21、辊刀22、支承辊23和导向轨24；所述导向轨24有两个，两个所述导向轨24竖直设置，两个所述导向轨24上端水平固定有支架1，所述支架1两端固定有两个压下部件21，所述辊刀22为水平设置的柱状结构，所述辊刀22两端均设置有辊刀滑块25，所述辊刀22可相对辊刀滑块25转动，两个所述压下部件21的输出轴与辊刀滑块25固定连接，所述辊刀22下方的两个导向轨24之间水平设置有支承辊23，所述支承辊23可自传且支承辊23相对于导向轨24在竖直方向固定。

所述凸度支持辊机构3包括：辊子端头31和辊子32，所述辊子32整体为圆柱结构，所述辊子32中部直径为251mm，所述辊子32两端直径为250mm，所述辊子32中部至辊子32两端平滑连接，所述辊子32两端的端面中心上固定有辊子端头31，所述辊子端头31为圆柱结构，所述辊子端头31上设置有键槽33。

所述凸度调整机构4包括：定位轨道41、托辊42和凸度调整模块43；所述定位轨道41有两个，两个所述定位轨道41水平设置上刀式机械刻痕机的支架上，所述所述定位轨道41为板状结构，且两个所述定位轨道41相对面上竖直设置有滑轨，两个相对的所述滑轨之间设置有凸度调整模块43，若干所述凸度调整模块43上方设置有托辊42，所述托辊42为圆柱结构，所述托辊42两端与支架连接，所述托辊42可相对于支架转动。

所述凸度调整模块43包括：液压缸44、小托辊45和支座46；所述液压缸44的缸体固定于支架上，所述液压缸44活塞杆上固定有支座46，所述支座46包括两个竖直支撑板，两个所述小托辊45并排设置于两个竖直支撑板之间，且所述小托辊45可相对于支座46转动，两个所述小托辊45均与托辊42抵触。

所述端头支撑旋转机构5包括：底座51、内丝螺母52、顶头53、深沟球轴承54和压力轴承55；所述底座51整体为圆柱结构，所述底座51上设置有外螺纹，所述底座51上设置有台阶状圆形凹槽，所述台阶状圆形凹槽包括凹槽a和凹槽b，所述凹槽a直径小于凹槽b，所述凹槽a深度大于凹槽b，所述凹槽a内设置有压力轴承55，所述凹槽b内设置有顶头53，且所述顶头53一端与压力轴承55端面抵触，所述顶头53上贯穿设置有深沟球轴承54，所述深沟球轴承54外圈卡接于内丝螺母52上，所述顶头53贯穿内丝螺母52，且所述内丝螺母52设置有内螺纹，所述内丝螺母52与底座51相配合，所述内丝螺母52拧接与底座51上。

本发明专利上刀式机械刻痕机由一根辊刀和一根平辊及凸度调整机构、机架等组成。辊刀可上下移动，将钢带夹在辊刀与平辊之间，通过恒压压下机构给辊刀加压，通过凸度调整机构保证钢带表面受力均匀，通过前、后张力机，将钢带匀速送过上刀式机械刻痕机。使钢带表面产生深度均匀的条纹，从而达到硅钢晶粒细化，降低铁损值的目的。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。