本发明涉及装在一台液力挖掘机吊杆结构上的重型剪切机或类似的用于切割钢板的工具。 近年来,重型剪切机已开始用于切割工字钢、大型钢管、钢柱和槽钢,所有这些都是为减少轧钢厂对这些钢材的再加工,以作为它用的目的。这种重型剪切机一般用于切割钢柱和钢梁以拆毁建筑物和其他结构,也用于切割增强混凝土结构强度的浇注混凝土钢筋条,这种剪切机也广泛用于废钢堆积场简单地切小废钢的尺寸以便再加工。废钢有多种形状,包括钢梁、工字梁、圆柱和管子等。用于剪切板状结构(例如铁路货车的镶板)的剪切机早已为人们所公知。不过,已知的这类设备在有效地切割钢板,并将它们切小成某种尺寸以便装入集装箱由船运往炼钢厂方面,还存在着相当大的困难。
本发明的目的是生产一种悬挂在一台液力挖掘机或起重机吊杆结构上的重型剪切机,它常用于在有结构或容器的场所进行剪切或切割钢板。
本发明的一个特征是,一台可移动的重型剪切机与吊杆结构或其他提升支柱相连接,并带有固定的和移动的用于夹紧刀具的夹具,所述刀具的剪切刃同时和持续地从一块钢板上剪切延伸钢条并列的两侧,并将切割下的钢条移开。
本发明的另一特征是,一台可移动的重型剪切机与吊杆结构或其他提升支柱相连结,并带有固定地用于夹住一对并列的刀具的夹具,所述刀具的刃口落在钢板的一侧,还有一个可摆动的和可更换的刀片穿透钢板,并在穿过钢板时在切割刀刃之间摆动,但不会使钢板的邻近处破裂或变形。
本发明的另一特征是,剪切机使用一种可摆动的刀片,该刀片在固定的夹具或底座的并列切割刀刃之间摆动,邻近固定夹具和离刀刃一定横向间距之间有一个无阻挡的空间可以接受从切割处切割下来的钢条。这个无阻挡的空间由一个偏转板限制,以防止固定底座转动,并导引切割下来的钢条离开切割处。
本发明的另一特征是,一个可滑动的底座压靠着被切割的钢板并沿着钢板滑动。摆动的刀片穿过底座的槽,越过沿着槽的剪切刀刃往复动作。刀片在底座上面被驱动,并且还适于在离开枢轴后持续切割,以使钢条从钢板上切下。钢条在被切割经过底座的槽时,同时由偏转板使其弯曲。
本发明的另一特征是,剪切机具有可摆动和振动的刀片,固定的夹具或底座之间有并列的剪切刃口,刀片在剪切刃口之间移动。振动的夹具在邻近夹具枢轴处限定了一个引导钢条的偏转面,该偏转面在剪切钢板时使钢条向后弯曲。这个偏转面相对于刀片和固定夹具来说是横向的。
本发明的另一特征是,振动的刀片具有一个突出部分,在邻近槽和在槽内可以与切下来的钢条接触,并引导钢条。突出部分可以是锥形倾斜面,以适应刀片振动时能在不同情况下与钢条接触。
图1是已安装好准备使用的本发明装置的主视图。
图2是放大的主视详图,其中部分是剖面,以较明显的露出细部。
图3是放大的侧视详图,其中部分是剖面,以较明显的露出细部。
图4是详细的仰视平面图。
本发明的一种样式如图所示并在本文中进行说明。
以序号10表示的重型剪切机装在一个起重提升装置11上,图中已列举了这种装置的一种样式。这种提升装置是液力挖掘机12的吊杆结构。吊杆结构包括液力挖掘机的普通型的吊杆13,通过液压油缸14使其抬高降低。吊杆结构或起重提升装置11还包括装于吊杆13端部的第二构件或挖掘铲斗柄柱15,它可以由装在吊杆13上的液压油缸16相对于吊杆13作不同方向的摆动。液压油缸的活塞杆经枢轴与挖掘铲斗柄柱相连,与安装挖掘铲斗柄柱的枢轴17有一定的间隔。与挖掘机12相连的挖掘铲斗柄柱15通常用于安装挖掘铲斗或其他工具。挖掘铲斗柄柱带有一个液压油缸18,其活塞杆经枢轴与连接装置相连。连接装置包括一个可摆动的连杆19经枢轴与挖掘铲斗相连,还有一个延伸的连杆20经枢轴与工具相连,在本图中这个工具就是重型剪板机10。
如图所示,剪切机10有一下部机座和剪切机身21,一上部机座和支座结构22。上部机座和支座结构22包括装配架23,该装配架23经枢轴24和25与挖掘铲斗柄柱的一端和连杆20相连。整个剪板机可以围绕一个枢轴(或销子24)转动,使剪切机向着不同的角度倾斜。剪切机的翻转是由于液压油缸18的伸出和退回使整个剪切机围绕着枢轴24摆动。
下部机座和剪切机身21可相对于上部机座和支座结构22围绕着轴线26旋转,如剪切机身21按箭头27所示的方向旋转。剪切机身旋转时允许前侧28和后侧29分别覆倒,以使剪切机能相对着挖掘机的两个方向的任一方向前进。换句话说,如果钢板是平放在地上的,剪切机反向围绕着轴线26旋转使得剪切可以背向液力挖掘机的驾驶室或朝向驾驶室的任一方向进行。同样,如果钢板是垂直的,如竖立于地面上的圆柱形容器的侧壁钢板,剪切机身21相对于装配架23和挖掘铲斗柄柱15反转,可以使剪切从直立的钢板顶端开始,剪切将从上向下进行。同样,在某些情况下需要从下向上剪切一块钢板,也可以将剪切机身21相对于装配架23和挖掘铲斗柄柱反转过来进行。剪切机10可以从钢板P剪切1吋到1 1/4 吋厚度的钢条。
当然,剪切机身由于能相对于装配架转动,也就可以使剪切沿着钢板的其他方向进行。
下部机座和剪切机身21由一个支承结构30与上部机座22相连,而其转动则由反向的液压马达31和齿轮结构32执行,当液压马达31开动后,就能使下部机座和剪切机身绕着轴线26转动。
下部机座和剪切机身21也可以用其他方法安装,以适应剪切钢板时特殊位置的要求。例如在图2虚线所示的一对装配架33,它可装在剪切机身21的后部以使剪切机身21能用另外一种方法安装。另外一种方式,剪切机身用钢绳悬挂在缆索起重机的吊杆上,以使剪切从一台直立圆柱形钢制容器结构的侧壁钢板上从上至下进行。
剪切机10的下部机座和剪切机身21包括一对刚性侧板34和35、一块前机座板36和一块后机座板37。侧板34和35与前、后机座板焊接在一起以形成具有敞开内腔的整体结构。侧板34和35的开孔可以减少重量并便于进入剪切机身21的敞开内腔。
剪切机10的下部机座和剪切机身21还包括一块顶板38,它与侧板34和35焊接并与前机座板36和后机座板37相连。
用于把上部剪切机身22和下部剪切机身21相连的轴承30被连接到机座顶板38上。图2所示的30·1是轴承的一部分。上部剪切机身22有一圆柱形的空室容纳轴承的环状部分30·1以使剪切机身21围着轴线26转动。
下部剪切机身21包括一个固定剪切结构或底座40,它有一个底面41压靠着要切割的钢板P的表面并与之接触。底座40有一条长槽42,被摆动和振动的剪切刀片从钢板P上切割出来的钢条S通过这个槽。如图3所示,钢条S的宽度和长槽42的宽度和厚度实际上是一样的。一个枢轴结构和轴承44可摆动地把剪切刀片43固定在底座上,以使刀片43能摆动地经过长槽42对钢板进行有效的剪切。
液压油缸45的底端托架46由一个刚性的枢轴管47支承,而枢轴管则与侧壁板34、35和一对辅助机座板48固定,机座板48与前机座板36焊接并与机座顶板38相连。
液压油缸45的可伸出的活塞杆49由枢轴轴承51连接到剪切刀片43的内端部50上,这样,当活塞杆伸出或缩回时,剪切刀片43就可以摆动以有效地进行切板。
剪切机身21在邻近底座40处有一开孔和无阻挡的空隙52,它与长槽42相通以接受从钢板P切割下来的钢条S。空隙52有一个出口52·1,这个出口与剪切机身21的前侧28相通,以使钢条S在剪切机身割切钢板P的过程中从空隙52清除出去。
最特别的是,底座40包括一对钢底板51和52,它们用钢制成并与侧板34、35焊接。两块底板51和52沿着长槽42平放,形成了固定的剪切刀片,它与摆动刀片43协同工作剪切钢板。底板51、52装了可拆卸的淬硬装卡刀片或刀具53、54,它们装在凹槽55、56处。用螺栓57固定的淬硬装卡刀片或刀具53、54是可拆卸的,其螺栓和螺母分别嵌入底板和刀具中。由于剪切装卡刀具53、54与底板51、52是固定的,其有效的部分固定刀片由底板51、52形成,而剪切刀具53、54实际上限定了底座40的金属剪切刀刃58、59。
底板51、52的外端部与一块固定钢板60连接,该固定钢板60越过底板51、52的两端与该两端焊接。这样使底板的外端部分固定。
枢轴结构44支承着位于底板51、52的内侧部分的可摆动的刀片43,并在两底板内侧部分之间保持着空间。底板51、52的内侧部分61限定了面对着无阻挡的空间52的精密的偏转曲面62。
底板51、52实质上确定了平直的底面63,64,而底面63、64共同确定了底座40的底面41。
底板的内侧部分61焊有翼形片65、66,所述的翼形片65、66向外延伸成为底面63、64的延伸部分。因为翼形片65、66与钢板P接触并沿该钢板P运动,所以在剪切时所述翼形片65、66可起到稳定作用。
长槽42在底板51、52之间向剪切机机后侧延伸直至延伸到后机座板37的下缘37·1。后机座板37和侧板34、35的邻近部分形成了剪切机身21的内侧空间以使液压油缸45的活塞杆49能伸出和缩回,也能使可摆动刀片43的内侧端50进行摆动。
压紧环67是枢轴结构的一部分,该压紧环67通过螺栓与底板51、52连在一起以制约底板内的枢轴结构。
可摆动的剪切刀片43包括一个淬硬钢剪切刀或装卡刃片68,它与剪切刀片的本体部分43·1焊牢。淬硬钢面板在需要时可定期拆卸和更换。摆动刀片的淬硬钢装卡刀片68限定了支承面69,该装卡刀片68的两端与支承面相连以确定金属切割刃70和71,它们分别相遇并经过底座40的剪切刃58、59以使从钢板P上剪切钢条S。
剪切刀片的装卡刀片68仅仅沿着剪切刃58、59延伸,但刀片43在邻近枢轴处也限定了一个突出部分71·1。剪切刀片43的突出部分71·1提供了一个偏转面72,该偏转面72横置于剪切刃70、71和金属切割刃58、59之处,而且偏转面72限制了无阻挡的空间52的内侧以接触从钢板割切下来的钢条S并使它偏斜。偏转面72的一部分73是凸轮形状,当刀片43摆动时它渐进地变换与刀片43摆动的轴线的距离。凸轮形部分73相对被切割的钢条S持续变换其方向,以使偏转面阻止钢条S在无阻挡的空间内不致堵塞和卡住。
刀片43的突出部分71·1移动的偏转面72、73附加有一个固定的硬质钢导板74,它与剪切机身21的侧板34、35焊牢形成无阻挡空间52的顶壁。导板74以一定的倾斜角度倾斜,并与底座的底面41形成尖锐的倾斜角度,从枢轴结构44处分开。导板74在邻近剪切刀片43的突出部分71·1处限定了固定偏转面74·1,它与偏转面72和凸轮形部分73相连以转动和导引从长槽42排出的钢条。从图2可以看出导板74的前缘或顶缘靠着前机座板36的下缘并与它焊在一起。
侧板34、35的下缘嵌入底板51、52的外横侧面并与其焊接,如图3所示的34·1。
剪切机身21还具有一对刚性的固定隔板75、76,它们分别沿着侧板34、35放置并与侧板34、35保留一定空间隙。隔板75、76一般为三角形,其顶缘和下缘分别与导板74焊牢并与底板51、52相连。隔板75、76限制着无阻挡的空间52,其功能是当钢条偏离空间52时加以限制和引导,也对邻近长槽42的底板51、52的部分施加压力,以便底板和固定的剪切刀片受到扭曲时减小任何可能的偏转。
安装板48支承着支承液压油缸的枢轴管,它与斜导板74焊接,因而也与前板36和顶板38相连。
在某些情况下,为了形成一种锋利的戳点43·2以刺穿钢板,剪切刀片43的形状形成如图2所示的形状,这样使刀片43开始剪切时形成一个进刀口。
在操作时,剪切机可以向着多种方向剪切钢板。钢板可以平放在地面或直立的位置或倾斜的位置,也可以是翻转的位置。通常剪切机用于切割一种直立结构的钢板,此时钢板是竖立的,例如已拆开的直立的圆柱形容器的侧壁板。在大多数情况下,剪切机升到钢板的顶部,然后从上向下切割。另一种情况则如图1所示,钢板平放在地面上。
当剪切机接近要剪切的钢板时,底座40的底面41要对着钢板的一面,而剪切机身21要靠近钢板的同一面。仅仅刀片43戳入钢板,刀片的宽度和厚度不能大于割切钢板所形成的槽,而所切下来的钢条则应从钢板清除掉。还有,被切割的钢板在切割过程中不能弯曲、破裂或发生其他的变形。从钢板切割下来的钢条其宽度实际上和摆动的刀片43的装卡刀片68一样宽。
当刀片43从钢板的后侧进刀后,液压油缸45加速了循环以使活塞杆49迅速伸出和缩回,则剪切开始进行。液压油缸的活塞动作使刀片43在长槽42内往复摆动。当然油缸45的循环是由于阀门供给液压油而发生效应的。
在刀片43摆动的同时,剪切机身沿着钢板表面移动或被推动,促使底座40滑过钢板,如钢板是直立的,则底座向下滑动。
当刀片43如图2所示从实践位置向虚线位置摆动,钢条S的边缘从钢板上被切割是由于装卡刀片68的刃口70、71对着固定刀片刃口58、59的动作,而刃口58、59是由底板51、52连同刀具53、54限定的。可以观察到,当刀片每次向内进刀的行程中,钢条S的一部分从钢板上切下来并弯曲进入长槽42和进入邻近槽的无阻挡的空间52。
当剪切刀片43离开底座40向外摆动,剪切机身将沿着钢板P进行剪切。如剪切直立的钢板就借助重力的作用如钢板是平放的则利用液力挖掘机12的作用。当然,剪切机身21可以沿着平置的钢板P移动,这将借助在吊杆13上液压油缸16的作用以摆动挖掘铲斗柄柱15,从而使剪切沿着钢板进行。另外的移动技术通过已例举的机器也是可能的,也可以将其他提升机械装在剪切机10上面。
当刀片的装卡刀片68向长槽42外部移动,而剪切机身沿着钢板移动时,被切割的钢条将与偏转面72、73中的一面或两面接触,或者与导板74的偏转面74·1接触,而钢条将实质上卷曲或形成一个环条,随后钢条将从空间52和前出口52·1滚动排出。
从图2可以看出,刀片43的尖端和其装卡刀片68将与固定横板60保持一定的空间,并且在每一行程中避免将钢条剪切到这个空间间中。
除了当剪切机正常运行时,只是剪切刀片43穿透钢板,可以认为剪切机的特殊优点是,剪切机10的所有操作机构都置于钢板P的一边。
如图1所示,剪切机操作时是背离液力挖掘机12的驾驶室的方向,而在其它情况下它可以反转剪板机身21的方向,以使剪切时朝向驾驶室或液力挖掘机12的机身。
当刀片43摆动时,钢条S被刀片的突出部分的凸轮形偏转面73所偏转,这个偏转面相对钢条的表面持续变换方向,以迫使钢条不断地向外从无阻挡的空间52的前出口52·1排出。
在本发明的范围内剪切机可以采用不同的形式。某些剪切机的油缸(此处指向底面41倾斜的一种)可以靠近底面,而邻近接受空间52的侧板34、35的部分可以省略掉。可摆动的剪切刀片的突出部分可以继续使钢条偏转,而导板74的位置可以靠近底面。按照这样一种布置,剪切机身一般是L形,固定刀片或底板使底部构成L形。
当然,在本发明的范围内,剪切机身采用其它形状的外形也是可能的。
由此可见,我已经提供了一种新式的和改进的重型剪切机,它是可移动的、由提升起重装置如液力挖掘机和类似机械带动。被切割的钢板可以朝向任何角度的方向,也可以是完全水平的或直立的方向。剪切机从钢板切割下钢条并不需要先使钢板变形或划开,从而能有效地将钢板切成小块。