摆动剪切机的主体结构及工作方式
2007年 第 4期 (总 90期 )
摆动剪切机 的主体结构及工作方式
许亲勇 田孜薯 王蘸生
[提要 ]：摆 动剪切 机是 由电动艟切 剪衍生 出来的一种新 型剪切机 ，它不但 可 高精 度 、高速度地剪切 普
通 的 矩 彤 板 ．还 可 设 定 剪切 梯 彤 板 。 它 满 足 了汽 车 业 、摩 电 韭厦 装修 行 生 对 非 矩 彤 板蛏 料 的 需 求 ．为 节茗 了
原 村 料 ，深 受 各行 业 的 重视 。
关键词：攫动剪切机 梯形 钢板 升降机构 麓转机构 主令控制 毒 升降凸轮
近年来 ，随着 包装业 ，家电行业 ，汽 车行业 及食 品行
业的快速 发展 ，国 内市 场对 深加 工钢板 的需求 量增 加很
快 ，同时对板 材 的规格 、材质 、形状精 度都 有更高 的要
求 国外 某公司研究 制造 出的具有横 切梯形钢板 功能的摆
动剪切 机 ，安 装在 国 内某 大型 中外合 资工 厂 中使用 得很
好。我 集团公 司领 导撤据 市场 调研 及经营 部 门反馈 的信
息，作出了开发汽 车甩钢板 剪切线 的指示。为此 有关技术
人员先后对 长春 、沈 阳等 地 一些 类 似的 引进设 备进 行考
察
这 几条机 组 的使用情 况都很 好 ，尤其 是摆动 剪切 机
组，效率高 、剪切精度高 ，可 以剪切出多种不 同几何形状
的钢板 ，堆垛整齐 ，对板 面的擦伤少 ，该类型机组在国内
很有市场 。该机组 的设计原理 与工 艺过程 比我们以前所做
的设计更合理 先进 ，设备 的选 型也 很新颖 、结构紧凑 、功
能完善 ，值得我们设计 人员 仔细琢磨 、学习和借鉴。
1 摆动剪切机设 备组成
具有横切 梯形钢板功 能的机组 ，主要 由图中所画出的
设备组成
— 受卷台；2一开巷机 ；3-开头兜送辊{4-请捷踩油机 ；5-,t~直机 ；6-活套 }7—夹进 ；舡-攮动剪讶 机 ；9一传送皮带 ：Io-堆垛机
由 1
在此机组 中，活套 、夷进辊和摆动 剪切机是完 成板材
剪切 的主要工作 区 主要技术参数如下 ：
钢板 的机槭性能 o．=150-．-340MPa
钢板竟 600--20呻 mm
钢 扳厚 0j一2-0mm
剪切长度 300-3 500mm
剪切频率 35~1加 次／fain
剪 刃摆 动角 ±3俨
机 组标 高 +I 700mm
2 摆动剪切机 的结构
摆 动剪切机 的主体结 构是上切式电动横 剪 ，主要 由 6
部 丹组 成 ，如 图 2所 示 。
(1)升降 上横粱 由等 截面上横梁 、4个导向柱 ，2个下
支粱 、上刀架 锁 紧器 和 4个缓 冲缸等组成 ，它带 动上刀
一 12一
架一起升降 ，完戚剪切 。
(2)剪刀架由上刀架 和下刀架组成 ，上刀架 由悬 吊轴
挂在上横梁 中心 ，上剪刃为两片对拼而成 ．中心 向上倾斜
布置 ；下 刀架 固定在旋转 机构 的转动 盘上 ，下 刀刃 为一
片，固定在可谓整便I向间隙 的下刀座 上 上 刀架 是由两侧
韵小导 向柱带动 上刀架 同步旋转 和连接的 。
(3)机座 ：支 承并固定 旋转机构 和升 降 的传 动系 统 ：
同时布置下油箱 、旋转刀架和转动 限位挡块等。
c41升降机构 由一 台直流 电机 通过一 级皮带减速和 一
级齿轮 啮合减速后带动偏心 凸轮 ，凸轮带动连杆 ，连杆带
动上横 粱升降动作 ；凸轮每转一周使上横粱带动上 架 升
降一次。精 确控制偏心 凸轮旋转的角度井输 出信号即 可控
制上剪刃准确的高度位 置，并 以此设定各相关设备矾构 动
作的启停时间 。
(5)旋 转机构是 由两 台电机机 械式并联 ，通 过两级立
式齿轮啮台后驱动 主转 动盘旋转 的。两台电机是单向交 替
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(一熏技 求)
田 2
工作 的；中心轴装有 一组碟簧是 为顶起转动盘 ，使转动盘
与托架 保持一定缝隙
(6l气动及润 滑系统 ：气 动系统向离合 制动器的储气
罐和缓 冲缸 的储 气罐提供压缩空气 ；润精系统保证设备 各
机构轴承及相对运动面处的循环润滑和狰却 。两大系统的
驱动 源与美键 节点 处均设有安全检测及信号反馈元件。
3 剪 切 工 艺
在剪切区段其大致工艺 过程如下 ：
3．1 瞢切 前 的 预 备 状 态
发出正式剪切信号启动剪切机前 ，要求各设备 达到剪
切前 准备状 态 ，各位 置控 制信 号显 示正常 ，括 套 、夹送
辊 、侧导装置爰摆动剪切机 ，均 巳接 设定剪 切的板宽调整
姆 r开口度 ，钢板已在活套 内达劐硬储长度 夹 选辊 与测
量辊均压 紧在板材上 ；摆动剪切机的 主剪切电机带动飞轮
按设 定转速转动 ．离合器脱开 、制动器处于闸紧状态 ，使
剪切机的升降机构被制 动，上刀刃在最 高位 置 ，摆动电机
转、摆动角度播预设定值调好
32 剪切 状 态
(1’在剪切信 号启动后 摆动剪切机的 升降 机构开始
工作 ．离合器接台 ，制动器脱开 ，升降系统 中的飞轮释放
动能使凸轮旋转的速 度迅 速升至工作转速 。上剪刀架 由于
凸轮的旋转和导向杆 的限制 ，按 直线作往 复运动 。上刀刃
升降的凸轮轴端联 接的主令控制器 ，按 图 3所示顺序 在固
定 的角度位置周期地给出指令信号 ，由此控制前后设备 中
各机构的顺序 ，配合完成剪切 。功能位置见 表 1
(2J在 剪切 时各设备 按 主令控 制器的 信号确 定启动 、
停止的时 间 并根据 主控制 台输入的板厚 、板 宽等 相关参
数按机组带 钢运行速度 ，确 定
各机构舶动作速度及时问 。
送料辊 ：送料辊是将带
锕从活套中夹住送到摆 动剪 切
机 处 ．活套 存 储 的 带 锕 解 央 了
莲连开卷 与步进式进料的冲
突 但增加了夹送辊 的工作载 圈3
荷 ，相应 对驱 动电机 功 率的要求 增 加
很多 根据图 3，每个剪 切动 作最 大的
送料时间 ，占一个 局期 D点蓟 B点 的
角度 大小。假设 剪切频 率为 a／nial，则
每次 凸轮 升降时间为 60／n秒 ，若 凸轮
按匀角速度考虑 ，最大送料时间为
n
秒 。实 际 设 计 时 还 应 按
下 3点进 行 计算 和修正 ：@ 在 升降 机
构 的传动 系统 中 ，大 皮带 轮 的尺寸较
厚 ，起 飞轮 的功用 ；升降电机 选 用的
直流 电机 ，既能根据机组工作速度确 定转 速 ．也能按 反馈
信号在 翦切降速后迅速升降补偿 ， 保证每个剪切 动作的
平 均耗 时相等 飞轮在 升降速过程 中起蓄放能量 的作用
由于 升降 凸轮是非 匀速旋 转 ，应按 电机 的启 、制动 力
矩 、电机惯性矩 ，升降系统舶转动惯 量进 行计算 。@设 计
阶段应将送 料辊 的控制程序 设置为可 调整 ，并 留出裕量 ．
以便现场安装时 ．按情况测定和调整。
裹 1
位置 麝乱撒 l岳 联 韫控制
剪刃最高位置 正常启动 、停止时舶位置
开 蛤剪 切位 置 进料辊停止进辩 ．旋转机翰停止 动怍
C 剪 刃最低位 置 碱桥通 电嗳住钢 氍头舒
央进辊开始进抖 ．旋转机构 动柞 融桥断 电
完成剪龃『位 营
钢扳 部落下
( 活套 ：活套是 主剪切 区的人 口设 备 主要 起储存 一
定数 量长 度的带钢作用 ，用以解决连续开卷矫 直与步进式
剪切送料 的不协调问 瘟。同时活套出口的对 中辊 {3组)和
防退压 板也是横切机组 的典型布置设备 。
④ 传送皮带 及磁桥 ；传送皮带殛磁桥均布置在摆动剪
切机的出 口侧 传送皮带 可根据板宽 调整宽度 ：磁挢既可
调宽度 ．也可 以根据剪切钢板 的外形 ，调整磁桥 工作区
的位置 磁桥通 、击磁力的时间接图 3是 B到 D点．
4 结 语
以摆动剪切机 为主要定型设备 的剪切机组是隧着汽车
行 业的发展而 出现 并逐颟 完善其 功能 的 ，它 的生产 效率
高 、材 料利用率高 、原料 进价低 、节 省场地和操作工 』、、
方便 坯料 的准备工作并降 低了库存 当汽车 厂年 产世达
到 10万辆 的规 模后 就迫切需要建设 这样 的机组 保证
生产线上的垤斟供应
啦槁 日期 ：2(101年 5月 I1 q
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