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专利名称：实现滚筒飞剪自平衡的加工方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210904972.8

专利申请（专利权）人：中冶陕压重工设备有限公司
权利人地址：陕西省西安市高新区新型工业园发展大道北段1号

专利发明（设计）人：莫军晓,王志强,周海侠

专利摘要：本发明公开了一种滚筒飞剪自平衡的方法，通过将刀背圆弧面的圆心往刀轴中心移动一个固定距离来实现自平衡。本发明方法适用安装单刀刃的滚筒飞剪，对刀轴进行改进后，可以使刀轴刀背面和刀刃面的重量相等，从而减小刀轴运行时的离心力，减少对轴承的磨损，提高设备的使用寿命。

主权利要求：
1.实现滚筒飞剪自平衡的加工方法，其特征在于，分别加工刀背圆柱面和刀面圆柱面，在进行刀背圆柱面的加工时，将刀背一侧的圆弧面进行偏心设计，即将刀背圆弧面的圆心往刀轴中心移动一个固定距离，继而减小刀背一侧的重量，使刀面和刀背两侧的重量相等，滚筒的实际质心和其回转中心线完全重合，达到平衡；
所述刀背圆弧面的圆心往刀轴中心移动的距离，即偏心距离，通过下述公式计算得出：式中，d──滚筒直径，mm；
mc──刀槽挖空部分质量，kg；
mz──剪刃、楔块、刀垫和紧固件的总质量，kg；
e──偏心距离，mm；
M──刀轴质量，kg。 说明书 : 实现滚筒飞剪自平衡的加工方法技术领域[0001] 本发明属于冶金轧制技术领域，涉及一种实现滚筒飞剪自平衡的加工方法。背景技术[0002] 用于薄带精整线的滚筒飞剪的技术正在发生着深刻的变化，突出表现在材料强度在提高、剪切速度在提升、厚度规格在减薄这三大方面。针对每方面的技术需求，都需要采取相应的解决方案。[0003] 滚筒飞剪剪切速度的提升，意味着滚筒转速变快；厚度规格的减。馕蹲哦陨璞钢圃炀鹊囊蟾。在这两者的联合作用下，作为旋转件的滚筒，其自身的平衡性能显得更加重要。通常情况下，滚筒近似实心圆柱体，重量偏大，转动惯量也很大，若滚筒质心偏离回转中心，则会产生较大的离心力，继而在滚筒旋转时增加轴承载荷，降低轴承寿命。但是滚筒属于复杂的装配体，并且轴承精度高、成本昂贵、更换代价高，因此，滚筒自身的不平衡会对飞剪设备带来比较恶劣的影响。发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种实现滚筒飞剪自平衡的加工方法，解决了现有技术中由于滚筒质心偏离回转中心，导致滚筒在运行时会出现较大的离心力，继而增加轴承负载，减少轴承使用寿命的问题。[0005] 本发明所采用的技术方案是，实现滚筒飞剪自平衡的加工方法，具体为：将刀背圆弧面的圆心往刀轴中心移动一个固定距离。[0006] 本发明的特点还在于：[0007] 刀背圆弧面的圆心往刀轴中心移动的距离，即偏心距离，通过下述公式（3）计算得出：[0008] （3）[0009] 式（3）中，d──滚筒直径，mm；[0010] mc──刀槽挖空部分质量，kg；[0011] mz──剪刃、楔块、刀垫和紧固件的总质量，kg；[0012] e──偏心距离，mm；[0013] M──刀轴质量，kg。[0014] 本发明的有益效果是：[0015] 本发明实现滚筒飞剪自平衡的加工方法，对于只能安装单刀刃的滚筒飞剪，利用外形偏心设计，即将刀背面圆弧的圆点向刀轴中心点方向移动一定距离，达到总装后刀轴质心处在刀轴中心线上的效果，实现自平衡，并使得整个剪轴装配的平衡品质达到一定的等级。剪轴有较高品质的平衡等级，则在装配完成飞剪运行时，主轴轴承的负载就比较轻，轴承磨损减少，使用寿命延长，则飞剪故障减少，生产线作业效率就会大幅提高。附图说明[0016] 图1是现有技术中单刀刃滚筒飞剪的结构示意图；[0017] 图2是现有技术中单刀刃滚筒飞剪进行带材剪切时的剖视图；[0018] 图3是现有技术中单刀刃滚筒飞剪的上滚筒装配轴断面图；[0019] 图4是现有技术中单刀刃滚筒飞剪的下滚筒装配轴断面图；[0020] 图5是使用本发明方法对单刀刃滚筒飞剪的上剪轴进行偏心设计后的断面图；[0021] 图6是使用本发明方法对单刀刃滚筒飞剪的下剪轴进行偏心设计后的断面图。[0022] 图中，1.上剪轴，2.上剪刃，3.上固定楔块，4.上固定螺栓，5.上传动齿轮，6.上接手，7.上轴键，8.下剪轴，9.下剪刃，10.下固定楔块，11.下固定螺栓，12.下传动齿轮，13.下接手，14.下轴键，15.剥离片，16.固定螺钉。具体实施方式[0023] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。[0024] 如图1所示，为现有技术中单刀刃滚筒飞剪的结构示意图，其总体结构是：上滚筒装配上安装有上剪轴1，上剪轴1加工刀槽内装入上剪刃2，用上固定楔块3和上固定螺栓4将上剪刃2和上剪轴1连接在一起；同样的，下滚筒装配上安装有下剪轴8，下剪轴8加工刀槽内装入下剪刃9，用下固定楔块10和下固定螺栓11将下剪刃9和下剪轴8连接在一起，下传动齿轮12负责同步传递动力，下接手13与电机连接，剥离片15对已经切断的剪材有推送、强制分离功效。[0025] 如图2所示，为现有技术中单刀刃滚筒飞剪进行带材剪切时的剖视图。图3和图4分别为单刀刃滚筒飞剪上、下滚筒装配的轴断面图。从图2 4可以看出，无论是上滚筒装配还~是下滚筒装配，尽管安装剪刀的一侧即刀面一侧的刀尖露出了刀轴的实心圆柱面，但是因为刀槽内总会有空腔，露出去的没有内空多，所以导致刀背一侧的重量大于刀面一侧的重量，两侧重量的差异导致刀轴运行时的不平衡，必须把刀背一侧多出来的重量减掉才能达到平衡。[0026] 本发明提出的实现滚筒飞剪自平衡的加工方法，针对安装单刀刃的滚筒飞剪采用的方案为：分别加工刀背和刀面圆柱面，在进行刀背圆柱面的加工时，将刀背一侧的圆弧面进行偏心设计，即将刀背圆弧面的圆心往刀轴中心移动一个固定距离，继而减小刀背一侧的重量，使刀面和刀背两侧的重量相等，滚筒的实际质心和其回转中心线完全重合，达到平衡。加工完成后的上、下刀轴的断面图分别如图5和图6所示，图中的e即为刀背面圆弧圆心的偏心距离。[0027] 本发明方法中的偏心距离e是通过以下方法计算得出的：[0028] 忽略质心位置的差异，刀槽和剪刃组合引起的不平衡量 近似为：[0029] （1）[0030] 式中，d──滚筒直径，mm；[0031] mc──刀槽挖空部分质量，kg；[0032] mz──剪刃、楔块、刀垫和紧固件组合质量，kg。[0033] 一般情况下，剪刃、楔块、刀垫和紧固件组合质量mz是抵不过刀槽挖空部分质量mc的，总体上处于亏损状态，所以为了冲抵此不平衡量，只能在其对立面部位采取减重的办法。[0034] 刀槽挖空部分质量mc和剪刃、楔块、刀垫和紧固件组合质量mz的数值可通过简单计算获得。[0035] 在刀背加工成偏心的圆柱面，得到的平衡力矩 为：[0036] (2)[0037] 式中，e──偏心距离，mm；[0038] M──刀轴质量，kg。[0039] 当Ub=Uk时，刀轴的刀刃面和刀背面达到平衡，此时，根据式（1）与式（2），可计算出偏心距离e为：[0040] (3)[0041] 严格来说，上下刀轴的质量是不同的，计算出的偏心距离也应该是不同的。但因质量差别不大，实际上视为相同，最后采用相同的偏心距离。[0042] 本发明改变了刀背面圆弧的圆心与刀轴中心重合的习惯做法，将刀背圆弧中心点偏离刀轴中心点，以形成刀轴装配的自平衡机制。本发明的平衡方案是在刀背弧面的修正上实施的，这样不会影响飞剪设备原有的工艺技术性能。

专利地区：陕西

专利申请日期：2022-07-29

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115255480B