專利名稱：小型h型鋼在線剪切裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型鋼剪切裝置。具體涉及一種利用雙面刀具快速在線剪切小型H 型鋼的剪切裝置。
背景技術(shù)：
剪切機(jī)用于軋件切頭、切尾、切定尺長度，以及沿軋件寬度方向切邊和切成定尺寬 度。通常按剪切機(jī)的剪刃形狀、剪刃彼此位置以及剪切機(jī)的用途和軋件相對(duì)剪切機(jī)的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)可分為平刃剪切機(jī)、斜刃剪切機(jī)、圓盤剪切機(jī)和飛剪機(jī)。傳統(tǒng)的H型鋼的剪切分段，基本上采用機(jī)械加工的方法進(jìn)行切割，通常用無齒鋸 或圓盤鋸進(jìn)行切割，這樣由于鋸片切割會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，影響工人的身體健康，在產(chǎn)生金 屬屑的同時(shí)，對(duì)鋸片本身也是一種消耗，造成加工成本上升和生產(chǎn)效率低下。隨著H型鋼生產(chǎn)量的提高，H型鋼的軋制速度也相應(yīng)的提高，需要快速剪切。目前 我國的輥壓線機(jī)組定尺切斷基本采用飛鋸切斷，但是型鋼斷面處有較大的變形和毛刺，定 尺長度精度低，且鋸切時(shí)噪音較大，隨動(dòng)行程較大，甚至影響整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，所以 剪切速度成為阻礙軋制H型鋼速度的瓶頸。近幾年各種重型剪切機(jī)也逐漸應(yīng)用于工字鋼、型鋼管以及鋼柱的剪切中，但是大 部分還是在靜態(tài)下實(shí)現(xiàn)剪切，如申請(qǐng)?zhí)枮?00510100733. 3的發(fā)明專利，其刀刃呈弧形或者 曲線，刀臂可剪切任何形狀的鋼材，應(yīng)用范圍廣，但是裝置復(fù)雜，刀臂運(yùn)動(dòng)緩慢，只是能完成 剪切來料，而不能實(shí)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)中剪切。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、切割過程不會(huì)造成材料浪費(fèi)、噪 音小、生產(chǎn)效率高、快速在線剪切H型鋼的剪切裝置?！N小型H型鋼在線剪切裝置，包括機(jī)架、導(dǎo)向裝置和雙面刀具，導(dǎo)向裝置安裝在 機(jī)架上、下兩側(cè)的導(dǎo)槽中，雙面刀具兩端與導(dǎo)向裝置固定連接，機(jī)架由氣缸控制其隨軋線往 返運(yùn)動(dòng)；液壓缸與導(dǎo)向裝置連接，控制導(dǎo)向裝置做往返運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)雙面刀具往返運(yùn)動(dòng)。 有剪切任務(wù)時(shí)，機(jī)架在兩個(gè)伸縮氣缸和軋件高速行進(jìn)的慣性作用下，與被剪工件H型鋼同 步運(yùn)動(dòng)，剪切完成后，機(jī)架在氣缸作用下返回；同時(shí)，導(dǎo)向裝置在液壓缸的作用下帶動(dòng)雙面 刀具往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從左側(cè)或者右側(cè)交替剪切被剪工件H型鋼。所述導(dǎo)向裝置為凸字形導(dǎo)塊，導(dǎo)塊的上突插入機(jī)架的導(dǎo)槽中，導(dǎo)塊的下突帶有內(nèi) 槽，雙面刀具安插固定在導(dǎo)塊下突的內(nèi)槽中。所述雙面刀片的形狀為弧形與直線型的結(jié)合體，對(duì)應(yīng)被剪工件H型鋼翼緣部位的 上下兩端采用弧形刀刃，對(duì)應(yīng)被剪工件H型鋼腹板部位的中間部分采用直線形刀刃，弧形 刀刃與直線形刀刃以被剪工件H型鋼翼緣與腹板接觸處為兩個(gè)分界點(diǎn)連接在一起，雙面刀 具的左、右兩刃結(jié)構(gòu)對(duì)稱。為了適應(yīng)不同腹板厚的H型鋼剪切，對(duì)雙面刀刃的形狀可進(jìn)一步改進(jìn)為，弧形刀刃與直線形刀刃連接處采用圓角結(jié)構(gòu)，使得直線形刀刃長度要大于兩弧形刀刃內(nèi)端的垂直距離。為了進(jìn)一步提高剪切速度，可作如下改進(jìn)設(shè)置左右兩個(gè)雙面刀具，機(jī)架導(dǎo)槽包括 內(nèi)、外導(dǎo)槽，固定左側(cè)雙面刀具的導(dǎo)塊安裝在機(jī)架外導(dǎo)槽內(nèi)，固定右側(cè)雙面刀具的導(dǎo)塊安裝 在機(jī)架內(nèi)導(dǎo)槽；或者反之，固定左側(cè)雙面刀具的導(dǎo)塊安裝在機(jī)架內(nèi)導(dǎo)槽內(nèi)，固定右側(cè)雙面刀 具的導(dǎo)塊安裝在機(jī)架外導(dǎo)槽。當(dāng)有剪切任務(wù)的時(shí)候，機(jī)架在兩個(gè)伸縮氣缸和軋件高速行進(jìn) 的慣性作用下，與軋件同步運(yùn)動(dòng)，待剪切完成后機(jī)架在氣缸作用下返回；液壓缸與導(dǎo)塊連 接，安插固定了雙面刀具的導(dǎo)塊在液壓缸的作用下帶動(dòng)雙面刀具運(yùn)動(dòng)，首先是左、右兩個(gè)雙 面刀具內(nèi)側(cè)刀刃的上下兩弧形刀刃剪切H型鋼翼緣，剪切完成翼緣后，左、右兩個(gè)雙面刀具 內(nèi)側(cè)中間直線形刀刃剪切H型鋼腹板，左、右側(cè)雙面刀具設(shè)有0. 3^0. 6mm的錯(cuò)位間隙，以便 雙面刀具在各自導(dǎo)槽內(nèi)完成整程運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)一次剪切后，左、右兩個(gè)雙面刀具位置互換。這 時(shí)液壓缸并不回油，等待下一次剪切任務(wù)。下一次剪切任務(wù)完成后，左、右兩個(gè)雙面刀具回 到原始位置。如此兩雙面刀具相向運(yùn)動(dòng)，從左右兩側(cè)對(duì)工件H型鋼進(jìn)行剪切。所述機(jī)架下方設(shè)置左、右兩個(gè)支架，支架安裝在軋線兩側(cè)，兩個(gè)氣缸分別與兩個(gè)支 架連接，支架底端裝有滾輪，以便機(jī)架做往返運(yùn)動(dòng)；液壓缸與導(dǎo)塊連接，液壓缸控制導(dǎo)塊做 往返運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)雙面刀具往返運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明主要針對(duì)小型H型鋼的在線同步剪切裝置，最快能在20m/min的軋制速度 條件下橫向切斷斷面200*200mm以下規(guī)格的H型鋼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的小型H 型鋼在線剪切裝置結(jié)構(gòu)簡單、操控性強(qiáng)，制動(dòng)性強(qiáng)，利用氣動(dòng)的快速性和油壓的穩(wěn)定性共同 實(shí)現(xiàn)快速軋制生產(chǎn)線的剪切要求，達(dá)到了快、準(zhǔn)、穩(wěn)的效果。實(shí)現(xiàn)了工件運(yùn)動(dòng)中的剪切，大大 提高了生產(chǎn)效率。所設(shè)計(jì)雙面刀具刀刃面薄，與被剪件的接觸摩擦小且作用時(shí)間短，不會(huì)產(chǎn) 生金屬屑，對(duì)刀具的磨損少，可以大大加快剪切速度；雙面刀片弧形與直線形的結(jié)合，充分 利用了液壓的穩(wěn)定性能，使液壓缸在每次剪切時(shí)剪切力得到充分均勻發(fā)揮。設(shè)置一對(duì)雙面 刀具的情況下，雙面刀具錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)剪切速度快時(shí)間短，噪音小。雙面刀片的設(shè)計(jì)相當(dāng)于四個(gè) 工作面，不僅簡化了裝置結(jié)構(gòu)，減少了不必要的運(yùn)動(dòng)，還延長了裝置的使用壽命，對(duì)裝置的 每步運(yùn)動(dòng)都充分利用起來，節(jié)約資源，達(dá)到降本增效效果。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為機(jī)架隨動(dòng)裝置圖3為圖IA截面放大4為導(dǎo)槽示意5為導(dǎo)塊示意圖其中1、導(dǎo)塊2、雙面刀具3、導(dǎo)槽4、機(jī)架5、螺栓6、H型鋼7、液壓缸8、支架 9、弧形刀刃10、直線形刀刃11、滾輪12、氣缸13、軋線14、內(nèi)導(dǎo)槽15、外導(dǎo)槽16、上突 17、下突18、內(nèi)槽
具體實(shí)施例方式下面介紹本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。如圖1所示的小型H型鋼在線剪切裝置，包括機(jī)架4、導(dǎo)塊1和左、右兩個(gè)雙面刀具 2。雙面刀片2的左、右兩刃結(jié)構(gòu)對(duì)稱，刀刃形狀為弧形與直線型的結(jié)合體，對(duì)應(yīng)被剪工件H 型鋼6翼緣部位的上下兩端采用弧形刀刃9，對(duì)應(yīng)被剪工件H型鋼6腹板部位的中間部分采 用直線形刀刃10，弧形刀刃9與直線形刀刃10以被剪工件H型鋼6翼緣與腹板接觸處為兩個(gè) 分界點(diǎn)連接在一起。為了適應(yīng)不同腹板厚的H型鋼剪切，如圖3所示，弧形刀刃9與直線形刀 刃10連接處采用圓角結(jié)構(gòu)，使得直線形刀刃10長度要大于兩弧形刀刃9內(nèi)端的垂直距離。雙面刀具2上下兩端與導(dǎo)塊1通過螺栓5固定連接，這樣可以方便的更換刀具。導(dǎo) 塊1的結(jié)構(gòu)如圖5所示，為凸字形導(dǎo)塊，包括上突16和下突17，導(dǎo)塊的下突17帶有內(nèi)槽， 雙面刀具2兩端安插固定在導(dǎo)塊1下突17的內(nèi)槽18中。如圖4所示，機(jī)架4包括內(nèi)導(dǎo)槽 14和外導(dǎo)槽15。固定左側(cè)雙面刀具2的導(dǎo)塊1安裝在機(jī)架4外導(dǎo)槽15內(nèi)，固定右側(cè)雙面 刀具2的導(dǎo)塊1安裝在機(jī)架4內(nèi)導(dǎo)槽14，左、右側(cè)雙面刀具2設(shè)有0. 3^0. 6mm的錯(cuò)位間隙。如圖2所示，機(jī)架4下方設(shè)置支架8，支架8安裝在軋線13兩側(cè)，兩個(gè)氣缸12分別 與兩支架8連接，支架8底端裝有滾輪11，以便機(jī)架做往返運(yùn)動(dòng)。如圖1所示，液壓缸7與 導(dǎo)塊1連接，液壓缸7控制導(dǎo)塊1做往返運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)雙面刀具2往返運(yùn)動(dòng)。該小型H型鋼在線剪切裝置的工作過程是這樣的當(dāng)有剪切任務(wù)時(shí)，氣缸12瞬時(shí) 推動(dòng)支架8，機(jī)架8帶動(dòng)機(jī)架4運(yùn)動(dòng)，于此同時(shí)四個(gè)液壓缸7也開始工作，推動(dòng)4個(gè)導(dǎo)塊1做 相向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)左右兩個(gè)雙面刀具2相向運(yùn)動(dòng)，兩雙面刀具2內(nèi)側(cè)上下兩端的弧形刀刃9與 被剪工件H型鋼6的翼緣板接觸，兩雙面刀具2在做縱向剪切的同時(shí)，在運(yùn)動(dòng)被剪工件H型 鋼6的高速慣性力作用下，沿被剪工件運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生一個(gè)橫向推動(dòng)力，通過導(dǎo)塊1傳遞給機(jī) 架4。此時(shí)的機(jī)架4在氣缸12和導(dǎo)塊1推動(dòng)力的共同作用下與被剪工件做同步運(yùn)動(dòng)，利用 液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和力度大的特點(diǎn)，首先完成被剪工件H型鋼6翼緣的剪切。此時(shí)四個(gè)液 壓缸7繼續(xù)施壓，兩雙面刀具2內(nèi)側(cè)中間的直線形刀刃10與被剪工件H型鋼6的腹板接觸 并剪切，直到兩雙面刀具2互換位置，完成一次剪切任務(wù)。在剪切過程中，導(dǎo)塊1不僅起到 導(dǎo)向的作用還起到止動(dòng)的作用，既控制了行程又保護(hù)了兩雙面刀具2。一次剪切任務(wù)完成后，機(jī)架4在氣缸12回程控制下迅速返程，此時(shí)，兩個(gè)雙面刀具 2已經(jīng)互換位置，而液壓缸7中的油液并不回油。等到第二次剪切時(shí)，機(jī)架4做如上動(dòng)作，剪 切原理與上述相同，不同的是兩雙面刀具2的動(dòng)力換成了液壓油迅速回油的拉動(dòng)力，工作 面由原先的左右兩雙面刀具2內(nèi)側(cè)刀刃面改為外側(cè)刀刃面。剪切完成裝置回到初始狀態(tài)。 氣缸12、液壓缸7的運(yùn)動(dòng)采用電氣聯(lián)合和電液聯(lián)合控制，不僅實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程 控制。
權(quán)利要求
一種小型H型鋼在線剪切裝置，包括機(jī)架、其特征在于，還包括導(dǎo)向裝置和雙面刀具，導(dǎo)向裝置安裝在機(jī)架上、下兩側(cè)的導(dǎo)槽中，雙面刀具兩端與導(dǎo)向裝置固定連接，機(jī)架由氣缸控制其隨軋線往返運(yùn)動(dòng)；液壓缸與導(dǎo)向裝置連接，控制導(dǎo)向裝置做往返運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)雙面刀具往返運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向裝置為凸字形 導(dǎo)塊，導(dǎo)塊的上突插入機(jī)架的導(dǎo)槽中，導(dǎo)塊的下突帶有內(nèi)槽，雙面刀具安插固定在導(dǎo)塊下突 的內(nèi)槽中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，所述雙面刀片的形狀 為弧形與直線型的結(jié)合體，對(duì)應(yīng)被剪工件H型鋼翼緣部位的上下兩端采用弧形刀刃，對(duì)應(yīng) 被剪工件H型鋼腹板部位的中間部分采用直線形刀刃，弧形刀刃與直線形刀刃以被剪工件 H型鋼翼緣與腹板接觸處為兩個(gè)分界點(diǎn)連接在一起，雙面刀具的左、右兩刃結(jié)構(gòu)對(duì)稱。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，弧形刀刃與直線形刀刃 連接處采用圓角結(jié)構(gòu)，使得直線形刀刃長度要大于兩弧形刀刃內(nèi)端的垂直距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或者4所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，設(shè)置左右兩個(gè) 雙面刀具，機(jī)架導(dǎo)槽包括內(nèi)、外導(dǎo)槽，固定左側(cè)雙面刀具的導(dǎo)塊安裝在機(jī)架外導(dǎo)槽內(nèi)，固定 右側(cè)雙面刀具的導(dǎo)塊安裝在機(jī)架內(nèi)導(dǎo)槽；或者反之，固定左側(cè)雙面刀具的導(dǎo)塊安裝在機(jī)架 內(nèi)導(dǎo)槽內(nèi)，固定右側(cè)雙面刀具的導(dǎo)塊安裝在機(jī)架外導(dǎo)槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，左、右側(cè)雙面刀具設(shè)有 0. 3^0. 6mm的錯(cuò)位間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或者4所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，所述機(jī)架下 方設(shè)置左、右兩個(gè)支架，支架安裝在軋線兩側(cè)，兩個(gè)氣缸分別與兩個(gè)支架連接，支架底端裝 有滾輪，以便機(jī)架做往返運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，所述機(jī)架下方設(shè)置左、 右兩個(gè)支架，支架安裝在軋線兩側(cè)，兩個(gè)氣缸分別與兩個(gè)支架連接，支架底端裝有滾輪，以 便機(jī)架做往返運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述小型H型鋼在線剪切裝置，其特征在于，所述機(jī)架下方設(shè)置左、 右兩個(gè)支架，支架安裝在軋線兩側(cè)，兩個(gè)氣缸分別與兩個(gè)支架連接，支架底端裝有滾輪，以 便機(jī)架做往返運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種小型H型鋼在線剪切裝置，屬于型鋼剪切裝置領(lǐng)域，包括機(jī)架、導(dǎo)向裝置和雙面刀具，導(dǎo)向裝置安裝在機(jī)架上、下兩側(cè)的導(dǎo)槽中，雙面刀具兩端與導(dǎo)向裝置固定連接，機(jī)架由氣缸控制其隨軋線往返運(yùn)動(dòng)；液壓缸與導(dǎo)向裝置連接，控制導(dǎo)向裝置做往返運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)雙面刀具往返運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明提供的小型H型鋼在線剪切裝置結(jié)構(gòu)簡單、操控性強(qiáng)，制動(dòng)性強(qiáng)，利用氣動(dòng)的快速性和油壓的穩(wěn)定性共同實(shí)現(xiàn)快速軋制生產(chǎn)線的剪切要求，達(dá)到了快、準(zhǔn)、穩(wěn)的效果。實(shí)現(xiàn)了工件運(yùn)動(dòng)中的剪切，大大提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23D35/00GK101905350SQ20101024294
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者孫會(huì)朝, 王波, 許榮昌, 趙燕 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵股份有限公司