ДИСКОВЫЕ НОЖНИЦЫ Российский патент 1997 года по МПК B23D19/06 

Заявляемое устройство относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при продольном роспуске рулонного полосового проката.

Резание рулонных полос на более узкие полосы (продольный роспуск) осуществляется с помощью дисковых ножниц, содержащих несколько пар ножей, установленных на двух валах с взаимным перекрытием, величина которого определяется толщиной полосового металла. Конструкция современных дисковых ножниц описаны в [1] Как правило, дисковые ножницы содержат четное число пар ножей (т.е. роспуск осуществляется на нечетное число узких полос), так как в противном случае ухудшаются условия работы ножниц (см. ниже).

Известны дисковые ножницы для резки полос с двумя парами ножей, в торцах приводных опорных цапф которых выполнены пазы, с размещенными в них соответствующими выступами ножевых оправок, соединенных с опорными цапфами выдвижными валами [2] Известны также дисковые ножницы для обрезки кромок полосового материала, содержащие опорный диск, расположенный рядом с одним дисковым ножом и непосредственно под другим [3]
Недостатком известных дисковых ножниц является невозможность качественного продольного роспуска рулонного металла на четное число полос.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту являются дисковые ножницы [4]
Эти ножницы содержат несколько пар (преимущественно нечетное число) приводных дисковых ножей, установленных с перекрытием, и характеризуется тем, что в одной из пар дисковых ножей для обрезки кромок полосы верхний дисковый нож выполнен большего диаметра, чем нижний нож, при этом последний установлен с возможностью свободного вращения относительно нижней оси ножниц и кинематически связан с верхней осью ножниц.

Такая конструкция дисковых ножниц позволяет осуществлять роспуск на четное число полос без отрицательных последствий благодаря наличию крайней пары дисковых ножей разного диаметра. Действительно в этом случае не происходит искривление поперечного сечения полосы, находящейся между указанной крайней парой ножей и соседней с нею парой (что неизбежно, когда все ножи выполнены одинакового диаметра см. [4]).

Однако недостатком описанной конструкции дисковых ножниц является необходимость установки на их валах дополнительных шестерен, обеспечивающих кинематическую связь и равные линейные скорости ножей разного диаметра, что усложняет конструкцию и эксплуатацию ножниц, а также ограничивает их технологические возможности из-за невозможности сколько-нибудь значительного изменения зазора между шестернями.

Технической задачей предполагаемого изобретения является снижение трудозатрат при продольном роспуске на четное число полос рулонного металла путем упрощения конструкции и эксплуатации дисковых ножниц без ухудшения качества резки.

Для решения этой задачи в дисковых ножницах для роспуска рулонной заготовки толщиной S на четное число полос, содержащих несколько пар приводных дисковых ножей с диаметром D, установленных с перекрытием δ и пару ножей разного диаметра с нижним приводным ножом, верхний нож этой пары выполнен неприводным с диаметром D_в= D+2S+(2,4...2,6)δ а ножи установлены с перекрытием, равным (1,2...1,3)δ
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что выполнение неприводным верхнего ножа большего диаметра (при приводном нижнем) позволяет отказаться от применения пары шестерен и приводить этот нож во вращение от движущейся полосы, а качество реза не ухудшается благодаря несколько большему перекрытию ножей разного диаметра.

Верхний нож этой пары выполнен неприводным, так как в противном случае отрезаемая кромка слишком бы загибалась вниз (из-за большого диаметра этого ножа и взаимного смещения валов по горизонтали см. упомянутую книгу А.А. Королева, с. 119 рис. III. 8б), не попадая в кромкокрошительные ножницы, что подтвердили опыты (см. ниже).

На чертеже схематично показана конструкция предлагаемых дисковых ножниц.

На валах (осях) 1 попарно установлены верхние 2 и нижние 3 приводные дисковые ножи одинакового диаметра D с перекрытием d величина которого зависит от толщины S полосового металла 4. Крайняя (в нашем случае правая) пара ножей для обрезки кромок 5 полосы выполнена с разными диаметрами: верхний (неприводной) нож 6, насажанный на ось через втулку 7, имеет диаметр D_в= D+2S+(2,4...2,6)δ нижний (приводной) 8-D_н= D-2(S+δ) величина перекрытия этих ножей: Δ = (1,2...1,3)δ Таким образом, узкая полоса 9 не изгибается, т. е. ее поперечное сечение прямолинейно и параллельно осям, что исключает, во-первых, травмирование металла и, во-вторых, возникновение поперечных горизонтальных сил, увеличивающих нагрузки на правый нижний подшипник вала (см. [4]).

Верхние ножи 2 и 6 обеих пар являются наружными по отношению к нижним ножам 3 и 8, что необходимо для направления отрезаемых кромок 5 вниз.

При опытной проверке предлагаемых дисковых ножниц на агрегате продольной резки АО "Магнитогорский меткомбинат" (диаметр дисковых ножей D=450 мм; толщина распускаемых заготовок S=1,2.8,0 мм, их ширина полос после роспуска 100.1500 мм) было установлено, что для обеспечения качественного реза металла (без заусенцев и рванин) парой ножей разного диаметра (D_b=462.467 мм, D_h= 440.434 мм), их необходимо устанавливать с перекрытием D = (1,2...1,3)δ (в опытах D = 0,5...3,5 мм ).

Было установлено, что трудозатраты при использовании заявляемых дисковых ножниц уменьшились, в среднем, на 10% (за счет упрощения и удешевления конструкции и повышения производительности от сокращения простоев, связанных со сменой шестерен при переходе на новую толщину заготовки).

Пример конкретного выполнения.

Дисковые ножницы для продольного роспуска на четное число полос рулонной заготовки толщиной S=4 мм выполнены с одной крайней парой разного диаметра (верхний нож неприводной).

Параметры ножниц:
п

Использование: оборудование для отделки полосового проката. Сущность изобретения: дисковые ножницы для роспуска рулонной заготовки толщиной S на четное число полос содержат несколько пар приводных дисковых ножей диаметром D, установленных с перекрытием δ , и пару ножей разного диаметра с нижним приводным ножом. Верхний нож этой пары выполнен неприводным с диаметром D_в= D+2S+(2,4...2,6)δ . При этом ножи установлены с перекрытием, равным (1,2...1,3)δ . 1 ил.

Дисковые ножницы для роспуска рулонной заготовки толщиной S на четное число полос, содержащее несколько пар приводных дисковых ножей диаметром D, установленных с перекытием δ, и пару ножей разного диаметра с нижним приводным ножом, отличающиеся тем, что верхний нож этой пары выполнен неприводным с диаметром D_в D + 2S + (2,4 2,6) δ, а ножи установлены с перекрытием, равным (1,2 1,3) δ.а