ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ Российский патент 1995 года по МПК B23D25/06 

Изобретение относится к металлургии, в частности к режущим устройствам, служащим для резки листового проката и может использоваться в линиях станов, а также в линиях отделки проката металлургических заводов.

Известны летучие ножницы [1] содержащие станину, режущий механизм с качательным движением верхнего и нижнего ножедержателей, главный эксцентриковый вал привода режущего механизма, эксцентриковый вал привода нижнего суппорта, гидропривод разворота эксцентрикового вала.

Недостатком конструкции является ограниченный подъем верхнего ножедержателя над уровнем прокатки, поскольку эксцентриситет главного эксцентрикового вала, приводящего в вертикальное и горизонтальное движение верхний ножедержатель, не превышает (из конструктивных соображений) 40-50 мм. С помощью подъема или опускания нижнего суппорта от гидропривода разворота эксцентрикового вала осуществляется пропуск реза для увеличения длины отрезаемых листов, причем при резе нож выводится по высоте на уровень прокатки.

Ножницы невозможно применять при обрезке и дроблении переднего конца полосы, имеющего большой изгиб вверх или вниз, так как подъем ножа над уровнем полосы (100-120 мм) не обеспечит прохождение ее через ножницы.

Прототипом являются летучие ножницы [2] содержащие расположенный на станине механизм резания в виде установленного на приводном эксцентриковом валу нижнего ножедержателя с нижним ножом, соединенного с нижним ножедержателем посредством шарниров верхнего ножедержателя с верхним ножом и двух тяг, одними концами установленных на эксцентриках приводного эксцентрикового вала, а другими связанных с верхними ножедержателями.

Недостатком ножниц является движение нижнего ножедержателя по одной и той же траектории в прямом и обратном направлении, что приводит к травмированию нижним ножом полосы при его возврате.

Недостаток данных ножниц также в том, что электромеханический привод используется только для подъема и опускания верхнего ножедержателя. Качательное движение верхнего и нижнего ножедержателя осуществляется от отдельного привода или (в прямом направлении) задается движущимся металлом (характерная особенность маятниковых ножниц).

Поставлена задача расширить технологические возможности ножниц, снизить их металлоемкость, увеличить скорость.

Решение поставленной задачи достигается тем, что, в отличие от прототипа, летучие ножницы снабжены двумя шатунами, приводной эксцентриковый вал выполнен с двумя дополнительными эксцентриками, при этом каждый из шатунов соединен со станиной и с нижним ножедержателем, последний установлен на дополнительных эксцентриках приводного эксцентрикового вала.

Это позволяет, по сравнению с прототипом, осуществить движение нижнего ножа по эллиптической траектории, опуская его на 80-100 мм при движении навстречу металлу, и поднимая в момент реза на уровень прохождения полосы, тем самым исключая травмирование поверхности полосы нижним ножом. Благодаря этому расширяются технологические возможности ножниц.

Предлагаемое решение, по сравнению с прототипом, позволяет также осуществить движение режущего механизма (т.е. сам рез и перемещение со скоростью металла) от одного привода, устранив необходимость дополнительного привода для качания механизма резания. Тем самым снижается металлоемкость ножниц и появляется возможность увеличить их скорость, благодаря уменьшению массы подвижных частей.

На фиг. 1 изображены ножницы со стороны выхода из них металла; на фиг. 2 кинематическая схема ножниц; на фиг. 3 кинематическая схема рычажной системы ножниц.

Летучие ножницы содержат станину 1, на которой установлены механизм резания 2, включающий нижний 3 и верхний 4 ножедержатели, связанные шарнирами 5, 6. На ножедержателях 3, 4 установлены верхний 7 и нижний 8 ножи. Нижний ножедержатель 3 установлен на дополнительных эксцентриках 9 приводного эксцентрикового вала 10, который связан с приводом 11. Шатуны 12 связывают нижний ножедержатель 3 в его нижней части со станиной 1.

Верхний ножедержатель 4 соединен шарнирами 13, 14, отстоящими от шарниров 5, 6 на заданном расстоянии l (фиг. 3) с тягами 15, 16, связанными с эксцентриками 17, 18 приводного эксцентрикового вала 10.

Расстояние l шарниров 13, 14 (см. фиг. 3) от шарниров 5, 6 вдоль линии, соединяющей эти шарниры с режущей кромкой верхнего ножа 7 определяется следующим образом.

Представим условно неподвижной точку соединения нижнего ножедержателя 3 с дополнительными эксцентриками 9. Тогда условный радиус траектории точки соединения тяг 15, 16 с эксцентриками 17, 18 определится по формуле
R , где l₁ эксцентриситет эксцентриков 17, 18;
l₂ эксцентриситет дополнительных эксцентриков 9;
α угол между соответствующими эксцентриками.

Тогда в первом приближении расстояние l определится по формуле
l где L расстояние от шарниров 5, 6 до режущей кромки верхнего ножа;
Н заданное раскрытие ножей по вертикали.

Летучие ножницы работают следующим образом.

Механизм резания 2 получает движение приводного эксцентрикового вала 10, который вращается от привода 11.

Это вращение преобразуется через дополнительные эксцентрики 9 в вертикальное и горизонтальное движение нижнего ножедержателя 3 и горизонтальное (через шарниры 5, 6) движение верхнего ножедержателя 4.

Вертикальное движение верхний ножедержатель 4 получает через тяги 15, 16 от эксцентриков 17, 18.

Кинематика сопряжения верхнего 7 и нижнего 8 ножей определяется шарнирной (через шарниры 5, 6) связью верхнего 4 и нижнего 3 ножедержателей.

Выбором расстояния l шарниров 13, 14 от шарниров 5, 6 в данной конструкции обеспечивается необходимое раскрытие ножей для пропуска полосы с дефектными участками, с деформированным передним и задним концами полосы.

Использование: металлургия, в частности режущие устройства, служащие для резки листового проката и может использоваться в линиях отделки проката металлургических заводов. Сущность изобретения: в летучих ножницах механизм резания 3 получает движение от эксцентрикового вала 10, который вращается от привода 11. Это вращение преобразуется через эксцентрики 9 в вертикальное и горизонтальное движение нижнего ножедержателя 3 и горизонтальное движение верхнего ножедержателя 4. Вертикальное движение верхний ножедержатель 4 получает через тяги 15, 16 от вращающихся эксцентриков 17, 18. Положение каждой из точек соединения тяг с верхним ножедержателем определяется заданным максимальным расстоянием по вертикали между режущими кромками верхнего и нижнего ножей. 3 ил.

ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ, содержащие расположенный на станине механизм резания в виде установленного на приводном эксцентриковом валу нижнего ножедержателя с нижним ножом, соединенного с нижним ножедержателем посредством шарниров верхнего ножедержателя с верхним ножом и двух тяг, одними концами установленных на эксцентриках приводного эксцентрикового вала, а другими-связанных с верхним ножедержателем, отличающиеся тем, что они снабжены двумя шатунами, приводной эксцентриковый вал выполнен с двумя дополнительными эксцентриками, при этом каждый из шатунов соединен со станиной и с нижним ножедержателем, последний установлен на дополнительных эксцентриках приводного эксцентрикового вала, а положение каждой из точек соединения тяг с верхним ножедержателем определяется заданным максимальным расстоянием по вертикали между режущими кромками верхнего и нижнего ножей.