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1、摘要在当代工业的发展中,随着设计技术的不断提升,对制造业的要求也越来越严格。由于剪切机不论是在轻工业还是在重工业中都有着广泛的应用,所以有效地提高剪切机的工作效率以及工作性能是很有必要的。传统剪切机在平时生产使用的过程中存在的噪音大、占地面积大、灵活性差容易磨损等问题,这些问题极大地影响了我们的生产效率。为了解决这些影响生产效率的问题我们决定传统剪切机进行改造。为了达到改良的目的,我们利用液压传动控制技术对剪切机进行改造。由于液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定,可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快,故可实现频繁换向。再加上其操作简单,调整控制方便,易于实现自动化。特别是和机、
2、电联合使用时,能方便地实现复杂的自动工作循环。液压剪切机相较于传统的机械剪切机来说能很好的解决噪音大、灵活性不足等问题,有效地弥补了机械性能上的不足。此次设计的新形式的液压剪切机能够更好地服务于剪切行业的发展,更好地适应国内外市场的需求,因此具有良好的市场前景。关键词:剪切机;液压系统;液压元件AbstractIn the development of modern industry, with the improving of the design technology Jt isbecoming more and more strict to the requirement of manu
3、facturing . Due to the shearmachine which is widely used in both light industry and heavy industry, it is very necessary toimprove the working efficiency and the working performance of shearing machine.In the process of production ,the traditional shearing machine usually makes much noiseand occupy
4、much space and it is easy to wear and it also inflexible , that issues aregreatly affect our productivity. To improve these issues , we decided to transform thetraditional shears.In order to achieve the purpose, we used the hydraulic pressure drive control technology tomodify the shears. Because the
5、 movement of hydraulic transmission can make actuators veryuniform and stable, and it also can make the moving parts without reversing impact whenreversing. And because of its fast response, which can realize frequent commutation .added toits simply operation, easy to control, easy to realize automa
6、tion. Especially when used withmachine, electric, it can easily achieve the complex automatic work cycle.Compared with the traditional mechanical shear ,the Hydraulic shears can solve theproblem of large noise , lack of flexibility , ect.The design of the new form of hydraulic shears can better serv
7、ice to the development ofshear and better adapt to the demand of the market both at home and abroad, so ,it has a goodmarket prospect.Key words: Shearing machine; Hydraulic system; Hydraulic components绪论41 液压剪切机的初步介绍41.1 剪切机的类型、特点及选型41.2 剪切机轧制生产线位子及种类61.3 剪切理论61.4 液压剪的组成82 液压剪切机的设计与计算82.1 设计参数82.1.1
8、 机架92.1.2 平行刀片剪切机剪刃行程102.1.3 剪刃尺寸112.2 剪切机理论空行程次数132.3 3机构的受力分析132. 3.1滑轨连杆式液压剪的受力分析132. 3. 2液压缸及液压马达的设计计算212.3.2. 1液压缸212. 3. 2. 2计算液压缸的主要尺寸242. 3. 3液压缸的结构设计282.3.4液压元件的选择332. 3. 4. 1液压泵的选择333. 2. 4. 2电动机功率的确定333 单层下切式剪切机控制系统初步方案344 总结36参考文献37绪论在现代化连轧板带车间里,愈来愈多地采用液压驱动的剪切机。液压传动的剪切机具有工作平稳、安全可靠、行程可调结构
9、简单、重量轻等一系列优点。剪切机主要用来剪切板、带材的头部、尾部,分切,取样,局部缺陷及定尺轧件。传动方式分机械传动(曲轴、曲柄和肘节式)、液压传动和压缩空气传动三种。近年来,随着液压传动的广泛应用,液压传动的剪切机(简称液压剪)虽然有许多优点,但是在应用上受条件的限制。主要反映在其单位时间内的剪切次数受限制O剪切机是机床的一种,剪切机工作刀口长度:400mm 600mm、700mm 800mm1000mm 1200mm;剪切力从63吨至400吨八个等级,适合不同规模不同要求用户。剪切机适用于金属回收加工厂、报废汽车拆解场、冶炼铸造行业,对各种形状的型钢及各种金属材料进行冷态剪断、压制翻边,以
10、及粉末状制品、塑料、玻璃钢、绝缘材料、橡胶的压制成型。金属剪切机里最常用的是鳄鱼式剪切机和龙门剪切机。鳄鱼式剪切机适用于金属回收公司、废钢厂、冶炼铸造企业对各种形状的型钢及各种金属结构进行冷态剪切、以加工合格炉料。玫钺机械剪切机采用液压驱动、操作方便、维修简单。钢板龙门式剪切机,主要适用于钢板、铜板、银板等金属板材的开料。剪切力100吨至250吨。该系列需简单基础设施。玫钺机械龙门剪采用液压驱动,与机械传动式剪切机相比具有体积小、重量轻、运动惯性小、噪音低、运动平稳、操作灵活、剪切断面大等特点。液电一体化控制、可实行单次、连续动作转换、使用简单方便、可在任意工作位置停止、运行、易于实现过载保护
11、。适用范围广泛,既可作金属回收加工单位的加工设备,又可作为工厂铸造车间的炉料加工和机械建筑行业的金属剪断加工设备。剪切机主要用于剪切钢材的头部、尾部和分切。在带车间轧制线及其辅助作业线上,大多数采用了剪切机。剪切机的传动方式分为:a、机械传动,包括曲轴、曲柄和肘节式;b、液压传动;c、压缩空气传动。在实际生产中,多采用机械传动和液压传动。液压传动的剪切机具有结构简单,重量轻等一系列优点。随着液压传动的广泛应用,在现代化连轧板带车间离,愈来愈多的采用了液压传动的剪切机。液压剪切机是借于固定的上刀片和运动的下刀片,采用合理的刀片间隙,对金属材料施加剪切力,使金属材料按所需要的尺寸断裂分离。1液压剪
12、切机的初步介绍1.1 剪切机的类型、特点及选型用于对轧件进行切头,切尾或剪切成规定尺寸(定尺)的机械称为剪切机。根据剪切机刀片形状,配置以及剪切方式等特点,剪切机可分为平行刀片剪切机,斜刀片剪切机,圆盘式剪切机和飞剪机。按驱动力来分,可分为电动和液压两类剪切机。1)平行刀片剪切机:两个刀片彼此平行。用于横向热剪初轧坯(方坯,板坯)和其它方形和矩形断面的钢坯,故又称为钢坯剪切机。有时,也用两个成型刀片来冷轧管坯及小型圆钢等。2)斜刀片剪切机:两个刀片中有一个刀片相对于另一刀片是成某一角度倾斜布置的,一般是上刀片倾斜,其倾斜角为1。6。它用来横向冷剪或热剪钢板,带钢,薄板坯,故又称为钢板剪切机。有
13、时,也用于剪切成束的小型钢材。3)圆盘式剪切机:两个刀片均成圆盘状。用来纵向剪切运动中的钢板(带钢)的边,或将钢板(带钢)剪成窄条。一般均布置在连续式钢板轧机的纵切机组的作业线上。飞剪机:剪切机刀片在剪切轧件时跟随轧件一起运动。用来横向剪切运动的轧件(钢坯,钢板,带钢和小型型材,线材等),一般安装在连续式轧机的轧制线上或横切机组作业线上。(1)平行刀片剪切机根据剪切轧件时刀片的运动特点,平行刀片剪切机可分为上切式和下切式两大类。上切式平行刀片剪切机。这种剪切机的特点实际下刀固定不动,上刀则是上下运动的。剪切轧件的动作由上刀来完成,其剪切机构由最简单的曲柄连杆机构组成。除了剪切机本体之外,一般还
14、配有定尺机构,切头收集与输送装置等。由于下刀固定不动,为使剪切工作顺利进行,剪切的轧件厚度大于3060mm时,需在剪切机后装设摆动台或摆动辐道,其本身无驱动装置。剪切时,上刀压着轧件下降,迫使摆动台也下降。当剪切完毕,上刀上升时,摆动台在其平衡装置作用下也回升至原始位置。此类剪切机由于结构简单,广泛用于剪切中小型钢坯。此外,随着快速换刀的生产需要,也出现了能快速换刀的上切式平行刀片剪切机,用来剪切初轧钢坯和轧板。当然,其设备重量会有较大的增加,结构也稍复杂止匕J o(2)下切式平行刀片剪切机这种剪切机的特点是:上下刀都运动,但剪切轧件的动作由下刀来完成,剪切时上刀不运动。由于剪切时下刀台将轧件
15、抬离辐道,故在剪切机后不设摆动台,而且这种剪切机的机架不承受剪切力。由于上述两个特点,下切式平行刀片剪切机普遍用来剪切中型和大型钢坯和板坯,以减轻整个剪切机组的设备重量。1.2 剪切机轧制生产线位子及种类冷轧带卷不可避免的要存在头尾2030米左右的超厚部分,在生产机组中,必须按要求把超厚部分切除。进料段备有一台电动操作的液压单层剪切机,它可以处理开卷机送来的带头。切头时,要严格按照下列公式进行操作:Df= De+ Dx-Dz(1-1)式中D一切头应达到的厚度mm;D“一带钢成品厚度mm;Dx 一正公差mm;Dz 涂层厚度mmo在剪切机前面,装配有一台自动测厚仪,监视着运行中带钢的厚度,它可用亮灯和响铃的信号指示出带钢头(尾)部的超厚部分。待信号发出后立即停车,切掉超厚部分。在轧制生产线中,剪切机被用来切断轧件,如切头、切尾、切边、切定尺、切试样、切缺陷等。按刀片的形状和配置以及所剪轧件的特点,剪切机一般可分为平行刀片剪切机(平行剪)、斜刀片剪切机(斜刀剪)、圆盘式剪切机(圆盘剪)和飞剪机等四种类型,图1. 1为前三种剪切机的刀片配置情况。