專利名稱：差動(dòng)圓材切斷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型材切斷機(jī)，特別是一種圓材切斷機(jī)。
圓材主要指圓形的棒材和管材。切斷棒材使用最多的設(shè)備是剪斷機(jī)，因?yàn)樗a(chǎn)率高。但它剪出的斷面呈馬蹄形、給繼續(xù)加工和焊接造成困難。它更不適于剪斷管材，會(huì)把管材壓扁。割刀可以將管材切斷、切面平齊、但它的三個(gè)圓形刀片呈120°均布，刀片之間留下一個(gè)無(wú)法切割的死區(qū)，不能將棒材切斷。用割刀切割棒材比切割管材費(fèi)力得多，因?yàn)榍懈畎舨暮凸懿乃纬傻膽?yīng)力狀態(tài)不同。其它切割棒材的工藝方法有鋸切，砂輪片切割，氣割等，都不是生產(chǎn)率高，工具損耗少的理想工藝。
本發(fā)明的目的是生產(chǎn)一種高效齊斷面圓材切斷機(jī)。由于本發(fā)明采用了行星差動(dòng)設(shè)計(jì)，故將其命名為差動(dòng)圓材切斷機(jī)。
本發(fā)明設(shè)計(jì)參照說(shuō)明書附圖，一根空心傳動(dòng)主軸6，其內(nèi)孔直徑大于能夠切斷的最大圓材直徑，在其中部加工出外齒輪，在齒輪兩邊加工出軸頸，通過(guò)兩個(gè)滑動(dòng)軸承7支撐在轉(zhuǎn)動(dòng)本體13的中心孔內(nèi)，平行于中心孔軸線，在轉(zhuǎn)動(dòng)本體上對(duì)稱加工出兩排孔，共裝入四個(gè)滑動(dòng)軸承9，每排孔內(nèi)的兩個(gè)滑動(dòng)軸承支撐一根齒輪軸8，兩根齒輪軸上的外齒輪與主軸的齒輪嚙合，在兩根齒輪軸伸出轉(zhuǎn)動(dòng)本體端面的一端，各固裝一個(gè)相同的刀盤體14，刀盤體的軸線與齒輪軸線不重合，偏心距為e，在刀盤體上套裝有可以自由空轉(zhuǎn)的刀盤17，安裝時(shí)使兩刀盤對(duì)稱，兩刀盤刃口處在與空心傳動(dòng)主軸軸線垂直的同一平面內(nèi)，處在原始位置時(shí)，刀盤刃口之間距離最大，其用設(shè)計(jì)在刀盤體上的彈性定經(jīng)銷15壓入轉(zhuǎn)動(dòng)本體端面的凹坑來(lái)確定，彈性定位銷頭部呈球面狀，銷體呈圓柱面，尾部有稍大直徑的圓柱體，彈性定位銷裝入刀盤體上的小孔腔內(nèi)，小孔腔靠近轉(zhuǎn)動(dòng)本體一側(cè)直徑較小，彈性定位銷可以伸出刀盤體之外，尾部通過(guò)壓縮彈簧20由與小孔腔用螺紋連接的螺紋壓蓋19壓緊，在螺紋壓蓋上加工有小孔安裝有壓入油杯18。小孔腔與刀盤體安裝刀盤的外圓柱表面之間有小孔g相通，彈性定位銷的伸縮運(yùn)動(dòng)可以將潤(rùn)滑劑送到刀盤與刀盤體相對(duì)滑動(dòng)的表面，轉(zhuǎn)動(dòng)本體外園支撐在大滑動(dòng)軸承10上，大滑動(dòng)軸承支撐在機(jī)座1的大圓柱形孔內(nèi)，在布置刀盤的反方向，空心傳動(dòng)主軸伸出轉(zhuǎn)動(dòng)本體，伸出端上安裝有大鏈輪5，大鏈輪5、鏈條4、小鏈輪3和減速電機(jī)2組成傳動(dòng)系統(tǒng)，帶動(dòng)空心主軸旋轉(zhuǎn)，被切割的圓材裝卡在自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)21上，自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)固定在機(jī)座1上，定心中心線與空心傳動(dòng)主軸的軸線重合，為了對(duì)固定裝卡在自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)上并已切出溝槽的圓材施加扭轉(zhuǎn)力矩，在刀盤體上安裝有固定環(huán)16，固定環(huán)一方面可確定刀盤的軸向位置，另一方面其外柱面直徑大于刀盤底面外圓柱面直徑，當(dāng)圓材切出一定深度的溝槽時(shí)固定環(huán)柱面壓緊圓材最大圓柱面，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)本體的轉(zhuǎn)動(dòng)，將圓材扭斷，刀盤在隨齒輪軸自轉(zhuǎn)時(shí)才會(huì)有刃口切入圓材的運(yùn)動(dòng)，為了保證齒輪軸自轉(zhuǎn)，在機(jī)座和大滑動(dòng)軸承上方開一個(gè)矩形窗口，將制動(dòng)塊11放入窗口，制動(dòng)塊與轉(zhuǎn)動(dòng)本體接觸松緊由套在機(jī)座上方外圓柱面上的卡環(huán)12控制。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的空心傳動(dòng)主軸6，齒輪軸8，轉(zhuǎn)動(dòng)本體13組成差動(dòng)輪系，其公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)由它們之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)阻力大小決定，相對(duì)旋轉(zhuǎn)阻力小者實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，大者相對(duì)靜止，即符合最小阻力定律。
在未操縱卡環(huán)12壓緊制動(dòng)塊11時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)本體13可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而齒輪軸8由于彈性定位銷15的作用不能自轉(zhuǎn)，只能隨轉(zhuǎn)動(dòng)本體公轉(zhuǎn)，此時(shí)兩刀盤刃口之間距離最大。當(dāng)圓材被自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)21裝卡緊住之后，操縱卡環(huán)12壓緊制動(dòng)塊11，產(chǎn)生制動(dòng)力矩使轉(zhuǎn)動(dòng)本體阻轉(zhuǎn)，由空心傳動(dòng)主軸6傳遞的主動(dòng)力矩克服彈性定位銷15的定位力，使齒輪軸8產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，由于刀盤體14是偏心的，使刀盤17刃口接觸圓材表面進(jìn)而切入圓材。隨著切入深度的增加，圓材給刀盤的變形抗力也相應(yīng)增加，當(dāng)增至使齒輪軸8阻轉(zhuǎn)，主動(dòng)力矩大于制動(dòng)力矩，刀盤17隨齒輪軸8和轉(zhuǎn)動(dòng)本體13公轉(zhuǎn)。由于刀盤17可以在刀盤體14上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所以刀盤17會(huì)圍繞圓形工件進(jìn)行滾動(dòng)切割，隨著圍繞滾切，刀盤刃口切深不變，而受到的圓材變形阻力減小，變形阻力矩小于制動(dòng)力矩又會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)本體13阻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生齒輪軸8自轉(zhuǎn)，刀盤17刃口又會(huì)重新加深切入圓材，這樣反復(fù)變換是一種自適應(yīng)過(guò)程，可防止刀盤刃口切入量過(guò)大而損壞，使切割過(guò)程安全可靠。切割圓材的效率與空心傳動(dòng)主軸的轉(zhuǎn)速高低，制動(dòng)力大小，圓材直徑大小有關(guān)。采用兩個(gè)圓形切刀可使最小圓材切斷直徑不受限制，改善實(shí)心棒材切割時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)?shù)侗P刃口切入深度達(dá)到一定時(shí)，固定環(huán)表面與圓材最大表面壓緊，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，改變了圓材所受的應(yīng)力狀態(tài)，由于材料抗扭剪能力遠(yuǎn)低于抗壓縮能力，加上應(yīng)力集中效應(yīng)的作用，圓材很容易被切斷，并且斷口是平齊的，合適的倒棱可由刀盤刃口角度，在滾切過(guò)程中自然形成。
作為差動(dòng)圓材切斷機(jī)的實(shí)施例是一種小型機(jī)，主要參數(shù)為切斷直徑10～40毫米；空心傳動(dòng)主軸速度為30轉(zhuǎn)／分；電機(jī)功率為3千瓦；機(jī)重為633公斤；寬×長(zhǎng)×高為600×650×850毫米。和同樣切割直徑的鋼筋切斷機(jī)比較，功率小，體積小，重量輕，而且可以將斷面切齊，還可以切斷管材，其應(yīng)用場(chǎng)合廣泛。


1－機(jī)座2－減速電機(jī)3－小鏈輪4－鏈條5－大鏈輪6－空心傳動(dòng)主軸7－滑動(dòng)軸承8－齒輪軸9－滑動(dòng)軸承10－大滑動(dòng)軸承11－制動(dòng)塊12－卡環(huán)13－轉(zhuǎn)動(dòng)本體14－刀盤體15－彈性定位銷16－固定環(huán)17－刀盤18－壓入油杯19－螺紋壓蓋20－壓縮彈簧21－自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)
權(quán)利要求1.一種包括差動(dòng)輪系，刀盤體，刀盤，自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)座組成的差動(dòng)圓材切斷機(jī)，其特征在于差動(dòng)輪系安裝在機(jī)座上部的圓柱形孔內(nèi)，差動(dòng)輪系由空心傳動(dòng)主軸，轉(zhuǎn)動(dòng)本體和兩根齒輪軸組成，刀盤體安裝在齒輪軸端，刀盤套裝在刀盤體上，自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)座上且靠近刀盤所在位置，定心軸線與差動(dòng)輪系回轉(zhuǎn)中心軸線重合，傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動(dòng)圓材切斷機(jī)，其特征在于所述的空心傳動(dòng)主軸中部加工成外齒輪，輪齒兩邊加工成軸頸，通過(guò)滑動(dòng)軸承支撐在轉(zhuǎn)動(dòng)本體的中心孔內(nèi)，平行于中心孔軸線在轉(zhuǎn)動(dòng)本體上對(duì)稱加工出兩排孔，每排孔內(nèi)的兩個(gè)滑動(dòng)軸承支撐一根齒輪軸，兩根齒輪軸上的輪齒均與空心傳動(dòng)主軸上的齒輪嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)本體通過(guò)大滑動(dòng)軸承支撐在機(jī)座上部的圓柱形孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動(dòng)圓材切斷機(jī)，其特征在于所述的刀盤體固定在齒輪軸伸出轉(zhuǎn)動(dòng)本體端面的軸端上，刀盤體的中心軸線與齒輪軸的軸線不重合，有一偏心距離，刀盤空套在刀盤體上，兩個(gè)刀盤的刃口在與空心傳動(dòng)主軸中心軸線垂直的同一平面內(nèi)，在刀盤體外圓柱面上固定有固定環(huán)，固定環(huán)確定刀盤刃口的軸向位置，固定環(huán)的外柱面直徑大于刀盤底外圓柱面直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動(dòng)圓材切斷機(jī)，其特征在于所述的刀盤體上加工有一個(gè)小孔腔，小孔腔與刀盤體套裝刀盤的外表面有小孔連通，小孔腔在靠近轉(zhuǎn)動(dòng)本體端面的一側(cè)孔徑較小，安裝有頭部呈球面狀的彈性定位銷，銷體是圓柱體、尾部有稍大直徑的圓柱體，螺紋壓蓋的螺紋與小孔腔的內(nèi)螺紋旋合，通過(guò)壓縮彈簧將彈性定位銷頭部壓出刀盤體并可進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)本體端面的凹坑內(nèi)，當(dāng)球面頭壓入凹坑時(shí)兩刀盤刃口之間距離最大，螺紋壓蓋上加工出小孔，安裝有壓入油杯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述的差動(dòng)圓材切斷機(jī)、其特征在于所述的機(jī)座和大滑動(dòng)軸承上方加工出一矩形窗口，放入一制動(dòng)塊，在機(jī)座上部外圓柱面上套裝一個(gè)卡環(huán)，卡環(huán)蓋住矩形窗口且與制動(dòng)塊接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動(dòng)圓材切斷機(jī)，其特征在于所述的傳動(dòng)系統(tǒng)由安裝在空心傳動(dòng)主軸伸出轉(zhuǎn)動(dòng)本體的軸端上的大鏈輪和小鏈輪、鏈條及減速電機(jī)組成。
專利摘要差動(dòng)圓材切斷機(jī)可切斷圓形管材和棒材，所切出的圓材斷面平齊且具有均勻倒棱。該機(jī)由差動(dòng)輪系，刀盤體，刀盤，自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)座組成。差動(dòng)作用可以使刀盤刃口切入圓材和滾動(dòng)切割過(guò)程自行調(diào)節(jié)變換，切割過(guò)程安全可靠，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，選擇設(shè)計(jì)參數(shù)可以達(dá)到預(yù)定的生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23D21/04GK2075118SQ9020859
公開日1991年4月17日 申請(qǐng)日期1990年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月11日
發(fā)明者馮慶庚 申請(qǐng)人:馮慶庚