一种低应力高效离心棒材下料机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106808174A(43)申请公布日2017.06.09(21)申请号201610206099.X(22)申请日2016.04.05(71)申请人中国石油大学（华东）地址266000山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人张立军刘晓聪周数恩赵昕辉(74)专利代理机构北京康盛知识产权代理有限公司11331代理人郝丹丹(51)Int.Cl.B23P17/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种低应力高效离心棒材下料机(57)摘要本发明涉及一种低应力高效离心棒材下料机，整体分为旋转离心部分、棒料夹紧部分和电机部分，其中，电机部分包括电机和张紧板，电机安装在基体上的张紧板上，电机输出轴安装同步皮带大轮，旋转离心部分与电机利用同步皮带大轮与同步皮带小轮之间的同步皮带连接，同步皮带小轮安装在旋转离心部分的小带轮轴上，从而带动小带轮轴转动。本发明基于低应力下料技术、离心作用和应力集中效应，下料效率较高，下料所需时间短，只在棒料开槽的时候产生少许金属屑，其他过程无金属屑产生，相对节约原材料；采用周向连续离心加载的方法，棒料受力非常均匀，所下棒料断面平整度、垂直度高，而且由于离心作用和应力集中效应，外加载荷所需较低。CN106808174ACN106808174A权利要求书1/2页1.一种低应力高效离心棒材下料机，其特征在于：包括轴承压盖、同步皮带小轮、小带轮轴、顶套、第一深沟球轴承、轴承座、第二深沟球轴承、挡油轴承压盖、压缩弹簧、凸台滑块、第三深沟球轴承、卡盘安装座、棒料、快换锥套、夹紧锥套、接件盒、基体、同步皮带、格挡套、挡料罩、同步皮带大轮、张紧板、电机、挡料罩安装架和安装挡条，其中，张紧板包括电机底板、电机板转轴、张紧安装板、第一张紧轴和第二张紧轴，上述下料机整体分为旋转离心部分、棒料夹紧部分和电机部分，其中，电机部分包括电机和张紧板，电机安装在基体上的张紧板上，电机输出轴安装同步皮带大轮，旋转离心部分与电机利用同步皮带大轮与同步皮带小轮之间的同步皮带连接，同步皮带小轮安装在旋转离心部分的小带轮轴上，从而带动小带轮轴转动；小带轮轴的主体部分卡在轴承座内，轴承座两端安装有第一深沟球轴承和第二深沟球轴承，型号分别是16010与61911；轴承座利用轴承压盖与顶套的配合密封，第一深沟球轴承和第二深沟球轴承中间用格挡套支撑；小带轮轴的另一端开有燕尾槽，槽中有相配合的能在槽中滑动的凸台滑块，凸台滑块上安装有第三深沟球轴承，型号为16005，凸台滑块后面槽中有压缩弹簧，主轴燕尾槽的两边有一限位螺钉防止滑块脱出；棒料安装在棒料夹紧部分的卡盘上，卡盘包括卡盘安装座、快换锥套和夹紧锥套，卡盘安装座用两个安装挡条固定在基体的板面上，夹紧锥套上开有切口，拧动夹紧锥套上的螺栓，切口的间隙在挤压力的影响下不断减小，从而把棒料夹紧；在夹紧部分中，卡盘通过螺栓固定在基体上；张紧安装板焊接在基体上面，电机底板与张紧安装板利用电机板转轴连接在一起，电机板转轴的对边安装第一张紧轴和第二张紧轴，通过调节第一张紧轴和第二张紧轴螺栓的旋进长度从而控制电机底板的张角，实现同步皮带的张紧；棒料外侧安装有挡料罩，防止棒料断裂的时候飞溅，起到保护作用；凸台滑块正下方基体上开有矩形口，棒料断开后掉入矩形口下方的接件盒中。2.根据权利要求1所述的低应力高效离心棒材下料机，其特征在于：下料时，电机带动同步皮带小轮转动，使小带轮轴达到3000转每分钟；在小带轮轴高速旋转过程中，凸台滑块在离心力作用下会向有偏心的一边滑动，由于转速较高，较小的质量和旋转半径，就会产生一个较大的离心力；当凸台滑块的离心半径增大时，离心力也会增大，所以在凸台滑块后面有一压缩弹簧来平衡增加的离心力，同时通过控制系统来增加或减小电机的转速来增加或减小离心力，这样在两者同时作用下达到工件所需要的作用力；将棒料一端放到凸台滑块上的深沟球轴承内孔中，另一端固定在夹紧锥套中；这样离心力就会通过深沟球轴承内孔作用在棒料的那一端，在棒料的表面产生一个压力，同时由于小带轮轴在高速旋转，这个压力在棒料表面就是快速的交变压力，在交变应力的作用下，棒料挠度逐渐增加，挠度的增加在一定程度上又增大了离心力，产生有利于棒料断裂的良性递进，进而在V型槽应力集中处产生裂纹，依据现有断裂理论的指导，V型槽尖端在萌生裂纹后，裂纹会迅速的沿着V型槽所在径面扩展，最终完全断裂；控制系统控制着伺服电机的运行时间和实现断裂的停止波形形式。3.根据权利要求1所述的低应力高效离心棒材下料机，其特征在于：该装置中，还根据功能要求，设置有基本的控制器件，如触摸屏、PLC模块、变频器和伺服电机，其控制过程为，首先系统上电，将空气开关合闸给变频器供电，电压