[发明专利]一种单液压缸驱动滚切式板材剪切机

说明书

技术领域

本发明属于金属板剪切机械设备领域，具体涉及一种单液压缸驱动连杆及弧形刀架的滚切式板材剪切机。

背景技术

目前国内外使用的滚切式板材剪切机可以分为机械式和液压式两种。机械式有双轴双偏心滚切式板材剪切机、单轴双偏心滚切式板材剪切机等结构形式，其结构一般都复杂、庞大，所有机械滚切式板材剪切机共同特征是根据弧形刀架滚动剪切轨迹的关键位置点来逆向求解优化连杆长度、曲柄半径和相位角，实现滚动剪切，而剪切传动机构为电机→减速机→曲轴→连杆→弧形刀架，存在传动系统结构复杂、加工装配精度要求高、设备造价高、使用维护成本高等问题，同时由于剪切钢板的宽度和厚度的增加，导致曲轴偏心半径大幅增加，会急剧增大剪切附加力矩和电机功率，并引起滚动剪切的精度的偏差，严重影响钢板剪切质量，导致普通钢板剪切深加工企业放弃采购该设备；液压式有卧式双液压缸驱动复合连杆机构的滚切式板材剪切机结构形式，是太原科技大学本发明人团队发明的，其专利号为“ZL 2006 1 0102208.X”，结构特征是采用两台卧式布置的液压缸驱动复合连杆机构实现上剪刃滚动剪切，该机构为国内外首创，具有结构简单，设备造价低等优势，应用该技术发明创造的液压滚切剪机已经推广应用多台，但使用过程中也存在一些问题，如两台卧式布置液压缸需要伺服控制，系统的硬件水平要求很高，因此对控制系统的先进性和稳定性要求较高，这样势必会增加了设备造价和后期调试生产的维护成本。

发明内容

本发明目的是提供一种单液压缸驱动复合连杆机构的滚切式板材剪切机，可以有效的克服现有技术存在的缺点，

本发明是这样实现的，其结构包括有机架、剪切机构、连杆机构和卧式布置的液压缸。其结构特征如图1所示，卧式布置的液压缸7通过铰接安装在液压缸机架8上，液压缸7的活塞杆顶端通过销轴分别与液压缸机架8侧的上横梁连杆2、上刀台连杆6和中间的同步连杆3的一端相铰接，同步连杆3的另一端通过销轴分别与导向杆机架9侧上横梁连杆4、上刀台连杆5相铰接，上横梁连杆2、4另一端分别通过销轴分别与上横梁1相铰接，上刀台连杆5、6的另一端分别通过销轴与上刀台11相铰接；上横梁连杆2与垂直线夹角为                                                ，上刀台连杆6与垂直线夹角为，上横梁连杆4与垂直线夹角为，上刀台连杆5与垂直线夹角为；导向杆10的一端与上刀台11相铰接，其另外一端与导向杆机架9相铰接，导向杆10与水平线夹角为

为了能够实现单液压缸驱动复合连杆机构实现滚动剪切，上述结构设计中采取的创新特征如下：

（1）采用卧式布置的单液压缸驱动同步连杆，实现液压缸机架和导向杆机架两侧的上刀台连杆、上横梁连杆同时运动，进而带动上刀台实现滚动剪切，本发明成功解决了机械滚切式板材剪切机的设备成本较高以及液压滚切式板材剪切机液压系统、控制成本相对昂贵的问题

（2）采用液压缸机架和导向杆机架两侧的上横梁连杆、上刀台连杆错位布置形式，针对不同规格单液压缸驱动滚切式板材剪切机滚动剪切，其结构关键参数优化结果如下：

备注：剪切机规格是以被剪切钢板的宽度尺寸(mm)命名。

本发明优点和积极效果

1. 本发明采用一台卧式布置液压缸带动同步连杆运动，以此实现整体机架左右两侧上横梁连杆和上刀台连杆同时运动，并在导向杆的约束下做滚动剪切的结构形式。在剪切过程中液压缸只需要控制在极限位置内行走，不需要伺服控制，这样使整个剪切机结构简单、液压系统及控制系统配置要求不高、维护方便

2.本发明机构在整个剪切过程中，连杆机构之间起到明显的增力效果，具体的液压缸推力大小为剪切力的1/2,具有节能减排的效果

3.本发明机构在液压缸伸出阶段和收缩阶段都可以进行滚动剪切，这样大大的提高了剪切机的使用效率。

附图说明

图1为单液压缸驱动滚切式板材剪切机简图；

图2单液压缸驱动滚切式板材剪切机液压缸伸出切入阶段简图；

图3单液压缸驱动滚切式板材剪切机液压缸伸出滚切阶段简图；

图4单液压缸驱动滚切式板材剪切机液压缸伸出切出阶段简图；

图5 单液压缸驱动滚切式板材剪切机液压缸伸出切离阶段简图；

图6单液压缸驱动滚切式板材剪切机液压缸收回切入阶段简图；

图7单液压缸驱动滚切式板材剪切机液压缸收回滚切阶段简图；

图8单液压缸驱动滚切式板材剪切机液压缸收回切出阶段简图；