НОЖНИЦЫ С РЫЧАЖНЫМ МЕХАНИЗМОМ РЕЗАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B23D15/02 

Изобретение относится к обработке давлением, более конкретно к механизмам для разрезания материалов.

Известны ножницы механические открытые с нижним резцом [1] Механизм резания ножниц состоит из верхнего рычага, шарнирно соединенного с ползуном, на котором укреплен верхний нож; нижнего рычага, шатунов и кривошипного вала. В крайнем нижнем положении нижний рычаг опирается на амортизатор. Ножницы приводят от двух электродвигателей через магнитные сцепные муфты и систему зубчатых передач.

При вращении коленвала верхний рычаг опускает ползун с верхним ножом до крайнего положения. После чего верхний рычаг начинает приподнимать нижний рычаг, который поворачивается вокруг коленвала. В результате этого движения материал приподнимают и разрезают. Далее ножи и рычаги вращают в исходное положение.

Ножницы с рычажным механизмом резания менее материалоемки по сравнению с эксцентриковыми ножницами, их вес уменьшается в 1,5 раза при одинаковом усилии резания и разрезаемом сортаменте, энергоемкость привода уменьшается в 1,48 раза.

Известны ножницы с рычажным механизмом резания Ждярского машиностроительного завода ЧССР [2] Ножницы предназначены для отрезания переднего конца полосы в линии резки тонколистового проката. Ножницы состоят из сварной станины, на которой крепится верхний неподвижный нож. Суппорт с нижним ножом перемещается в направляющих станины. Движение суппорту передают от штока пневмоцилиндра при помощи рычажной пары, состоящей из коромысла и шатуна. По ширине разрезаемого проката возможна установка нескольких рычажных пар с собственным приводом. Усилие от пневмоцилиндра передают через шарнирное соединение коромысла и шатуна. Шток пневмоцилиндра крепят к рычагам шарнирно. В качестве исполнительного органа используют пневмоцилиндр двойного действия. При рабочем ходе суппорт с ножом перемещают вверх, при обратном возвращают в исходное положение. Недостатком данных ножниц является ограниченная область их применения, т. е. они предназначены исключительно для резки проката сдвигом. Использование иного деформирующего инструмента, например, клиновых ножей, требует изменений в конструкции ножниц. Подобные ножницы не могут быть использованы также для проведения операции надрезания проката, которая в последние годы находит все более широкое применение.

Таким образом, требование соблюдения постоянства технологической оси обработки изделия, низкие показатели качества при резке сортового трубного проката, неунифицированность видов деформирующего инструмента сужает область их применения. Наиболее близким аналогом к предложенным ножницам являются ножницы с рычажным механизмом резания, содержащие станину, верхний и нижний суппорты, два равноплечих шатуна, соединенных ползуном, размещенным на станине параллельно технологической оси обработки средства регулировки [3]
Недостатком известных ножниц является их низкие технологические возможности.

Целью изобретения является повышение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается за счет:
добавления дополнительного ползуна с жесткой тягой, что позволяет убрать ползун с технологической оси обработки изделий при сохранении достоинств прототипа (резка без смещения проката относительно оси) и дополнительно реализовать способ надрезания, за счет точного позиционирования суппорта с ножами относительно друг дpуга, что позволяет производить резку труб на оправке на станах холодной прокатки труб;
изменения расположения ползуна. В прототипе на технологической линии обработки между верхним и нижним суппортом, в предлагаемом технологическом решении между нижним суппортом и дополнительным ползуном вне технологической линии обработки, что также расширяет технологические возможности ножниц, в части расположения ножниц относительно технологической линии обработки и совмещения с узлами холодной прокатки труб.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема ножниц; на фиг. 2 механизм регулировки длины шатунов; на фиг. 3 регулируемый ограничитель хода ножниц.

Ножницы с рычажным механизмом резания состоят из основного ползуна 1, установленного в дополнительных направляющих 2 станины. Основной ползун 1 связан с пневмоцилиндром, установленным на оси в опоре 4 станины. На основном ползуне 1 шарнирно закреплены равноплечие шатуны 5. Свободные концы шатунов 5 шарнирно соединены с нижним суппортом 6 и дополнительным ползуном 7.

Дополнительный ползун 7 соединен жесткой тягой 8 с верхним суппортом 9. На суппортах закреплены ножи 10 для разрезания проката.

Каждый суппорт размещен в основных направляющих 11 м 12 соответственно. Дополнительный ползун 7 расположен во вспомогательных направляющих 13. Направляющие 11, 12 и 13 выполнены перпендикулярно дополнительным направляющим 2 и технологической оси 14 обработки изделия.

Дополнительный ползун 7 подпружинен относительно станины возвратной пружиной 15 для приведения ножей в исходное положение пропуска реза.

На основном ползуне 1 по его плоскостям 16 симметрично относительно продольной оси 17 устанавливают для регулирования длины шатунов регулировочные элементы 18, на которых смонтированы шарниры 19 шатунов 5. Между основным ползуном 1 и регулировочными элементами 18 размещен комплект регулировочных прокладок 20.

Регулируемый ограничитель хода ножниц состоит из гайки 21, закрепленной неподвижно на станине, и винта 22. Винтовая пара размещена соосно направляющим 13 дополнительного ползуна 7.

Ножницы с рычажным механизмом резания работают следующим образом. При поступлении команды на рез пневмоцилиндр 3 двойного действия приводит в движение основной ползун 1 по дополнительным направляющим 2. При этом через шатуны 5 нижний суппорт 6 и дополнительный ползун 7 получают разнонаправленное движение основных и вспомогательных направляющих 11 и 13, размещенных перпендикулярно направлению движения основного ползуна 1, поскольку дополнительный ползун 7 соединен посредством жесткой тяги 8 с верхним суппортом 9, то происходит сведение суппортов 6 и 9 по направлению к разрезаемому прокату, и тем самым реализуется процесс резки.

Процесс резки заканчивается в момент, когда шатуны 5 устанавливаются на одной линии ("мертвое положение" механизма) или несколько ранее.

Для регулировки величины сведения ножей 10 относительно оси 14 предусмотрена регулировка посредством комплекта прокладок 20 положения шарниров 19 относительно оси 17 основного ползуна 1, тем самым, установка требуемой величины сведения ножей 10. Индивидуальная регулировка длин шатунов 5 обеспечивает устранение неточностей монтажа и высокую точность сведения ножей 10.

Заявляемая конструкция ножниц позволяет производить процесс реза при различных положениях механизма. Разрезание проката может оканчиваться, как при достижении механизмом "мертвого положения так и несколько ранее. В случае, когда механизм не доходит до "мертвого положения", пневмоцилиндр 3 может быть одностороннего действия, а для возврата механизма в исходное положение используют пружину 15. При этом повышается быстродействие механизма и уменьшается вероятность отказов.

Для реализации процесса реза не в крайнем положении шатунов 5 ножницы оснащают регулируемым ограничителем хода, выполненным, например, в виде винтовой пары. Регулировку хода ножниц производят путем перемещения винта 22 относительно направляющих 13. Винт 22 своей поверхностью контактирует с дополнительным ползуном 7 и тем самым ограничивает его ход и ход ножниц в целом.

Ножницы могут быть использованы для разрезания листового, сортового в том числе и трубного проката, при этом предполагают применять как сдвиговые, так и клиновые ножи.

Ножницы могут быть использованы для надрезания проката. Процесс надрезания перед окончательным разделением проката применяют в целях улучшения показателей качества разрезаемых сечений. Процесс надрезания получает все большее распространение в последние годы.

Использование: обработка давлением, механизмы для разрезания материалов. Сущность изобретения: ножницы содержат станину с основными направляющими, расположенные в последних верхний и нижний суппорты с ножами, перпендикулярные основным дополнительные направляющие. В последних установлен основной ползун. Два одинаковых по длине шатуна одними своими концами шарнирно соединены с основным ползуном и расположены симметрично относительно продольной оси вышеуказанного ползуна. Свободный конец одного из шатунов шарнирно соединен с нижним суппортом. Вспомогательные направляющие выполнены в основании параллельно основным направляющим и соосно с ними. Дополнительный ползун соединен с верхним суппортом посредством жесткой тяги. Свободный конец второго шатуна шарнирно соединен с дополнительным ползуном. Последний установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным ползуном. Для регулировки длины шатунов предусмотрены регулировочные элементы с комплектом регулировочных прокладок. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. НОЖНИЦЫ С РЫЧАЖНЫМ МЕХАНИЗМОМ РЕЗАНИЯ, содержащие станину с основными направляющими, расположенные в последних верхний и нижний суппорты с ножами и приводной узел перемещения суппортов в виде перпендикулярных основным дополнительных направляющих, установленного в них основного ползуна и двух одинаковых по длине шатунов, при этом одни концы шатунов шарнирно соединены с основным ползуном и расположены симметрично относительно продольной оси вышеуказанного ползуна, а свободный конец одного из шатунов шарнирно соединен с нижним суппортом, отличающиеся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, они снабжены дополнительным ползуном, жесткой тягой и вспомогательными направляющими, при этом последние выполнены в основании параллельно основным направляющим и соосно с ними, дополнительный ползун соединен с верхним суппортом посредством жесткой тяги, а свободный конец второго шатуна шарнирно соединен с дополнительным ползуном. 2. Ножницы по п.1, отличающиеся тем, что они снабжены возвратной пружиной, установленной с возможностью взаимодействия с дополнительным ползуном. 3. Ножницы по п.1, отличающиеся тем, что основной ползун снабжен двумя регулировочными элементами и комплектом регулировочных прокладок, при этом регулировочные элементы расположены с двух сторон ползуна и симметрично относительно его продольной оси, шатуны шарнирно соединены с указанными элементами, а регулировочные прокладки размещены между основным ползуном и регулировочными элементами. 4. Ножницы по п.1, отличающиеся тем, что они снабжены регулируемым ограничителем хода суппортов, при этом указанный ограничитель выполнен в виде винтовой пары из винта и гайки и расположен соосно с дополнительным ползуном, гайка жестко закреплена на основании, а винт выполнен с отверстием под возвратную пружину.