用压缩氮气作动能的圆钢剪断机的压紧装置

按国际专利分类属于作业，运输部，成型分部，基本无切削的金属机 械加工，金属冲压，B-21D金属板或管、棒或型材的基本无切削加工和处 理：冲压26/01的技术领域.

长期以来圆钢剪断机(又称圆钢剪切机，圆钢下料机，棒料剪切机等) 普通存在剪切的圆钢毛坯横断面倾斜度偏大，表面不平整。有的增加了两 只压紧装置，这样虽然得到比较理想的剪切毛坯。但是这种装置是开动空 气压缩机用气泵供给的压缩气体才能维持正常工作。需要消耗能源，因气 体易泄漏，不易密封，气缸体内孔与活塞间密封件.油封因为没有润滑易损 易坏，而且维修，保养也比较复杂等缺点，

本发明的目的是用压缩氮体作动能的圆钢剪断机的压紧装置，在两只 压紧装置中的两只气室内使用的都是压缩氮体{(是指高压气体，在这里首 选压缩氮气，是用氮气瓶中的压缩氮气灌入(又称装入或者充入)的，其它 压缩气体也能用，说明书和权利要求书中解释全同)}，本发明中两只压紧装 置是由1大压紧装置；(大缸体1、大活塞2、大缸盖3、大连接块4、 大导向板5、大压料板6、大密封件14和储油、气罐28、开关和阀门38、 管接头44、管接头45、压力表42和一根耐高压油管40等零件组成)，2 小压紧装置；(由小缸体23、小活塞22、小缸盖21、小连接块20、小 导向板19、小压料板9、小密封件11和储油、气罐29、开关和阀门39、 管接头46、管接头47、压力表43、和一根耐高压油管41等零部件组成)。

在使用的方法上，本发明的圆钢剪断机的压紧装置与最接近的现有技 术共有的特征是：在两只压紧装置缸体内孔中气室内都是用了压缩气体。 本发明的圆钢剪断机的压紧装置的技术和方法与最接近的现有技术不同的 特征是：供给两只压紧装置中的两个气室内的压缩气体的方法不同；最接近 的现有技术特征是开动空气压缩机用气泵供压缩气体的方法，将压缩气体 压入两只缸体内孔中的两个气室内，压缩气体给予压紧装置的动能，本发 明在使用的方法上，区别于最接近的现有技术特征是：在下料机没有工作 前，将一定数量和一定压力的压缩氮气提前充入小缸体23内孔中小缸气室 24和与小缸气室连接的储油、气罐29内，和大缸体1内孔中大缸气室25 和与大缸气室25连接的储油、气罐28内，压缩氮气通过液压油(其它油 可代用)给予压紧装置的动能。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的，大缸体1用螺栓固定 在滑块15上，大缸体1外形为长方体(其它形状也可以用)，为了容易连 接安装方便牢固特设计为长方体，其尺寸根据整台机床结构，和被剪切的 圆钢直径大和小而定，为什么呢？因为被剪切的圆钢直径大，需要的压紧 力大，大活塞2直径适当增大，大活塞2是在大缸体1中间圆柱体形孔內 活动的，所以大缸体1内孔相应增大，大缸体1外形也需增大，反之减小， 为了防止大活塞2在大缸体1內运动时被压缩氮气所施加的力(也叫压强， 压缩的氮气分子有一种要恢复它们原来形状撞击密封它们的容器內壁所产 生的力，当气体体积减少后，分子运动范围减少，分子相互碰撞加剧，对 密封它们的容器内壁碰撞加剧，活塞朝内与压缩气体接触的一面也是压缩 气体分子碰撞的内壁的一部分，全文同释)，将大活塞2由内朝外推出大缸 体1了，增加了大缸盖3将大活塞2限制在大缸体1内孔中，大活塞2与 大缸体1内孔间加有油封等密封件14，大活塞2一端同大连接件4与大导 向板5和大压料板6用螺栓连接，大压料板6、大导向板5、大连接件4同 大活塞2一起运动，定刀片8用螺栓固定在机架上的固定板10上，另一小 缸体23用螺栓固定在固定板10和固定在机架上的后挡板13上，小缸体 23外形为长方体(与大缸体1同理)为了防止小活塞22在小缸体23內运 动时被压缩氮气所施加的力推出小缸体23，增加了小缸盖21将小活塞22 限制在小缸体23内孔中，小活塞22与小缸体23内孔间加有油封等密封件 11，小活塞22一端同小连接件20与小导向板19、小压料板9用螺栓连接， 小压料板9、小导向板19、小连接件20和小活塞22一起运动，活动刀片 16用螺栓固定在滑块15上，为了使活塞能在各自的缸体内孔內正常运动， 需在缸体内孔中给压缩氮气一定的空间[大活塞2在大缸体1內孔中所占空 间部分长度设定为I-M，大活塞2在大缸体1内孔中活动最大空间长度设 定为M-C，存放压缩氮气的空间长度设定为C-D，小活塞22在小缸体23 內孔中所占空间部分长度设定为E-F，小活塞22在小缸体23内孔中活动 最大空间长度设定为F-G，存放压缩氮气的空间长度设定为G-H]，整台圆 钢剪断机需随之设计得与之相适应，如果存放压缩氮气的空间向大缸体和 小缸体内孔轴向发展和延伸，大缸体和小缸体的整体要随即加长，两只压 紧装置也要加长，整台下料机也要加长，见说明书附图3。如果存放压缩 氮气的空间向大缸体和小缸体内孔经向发展和延伸，大缸体和小缸体的整 体要随即加宽或者加厚，或者加宽又加厚，两只压紧装置也要加宽或者加 厚，或者加宽又加厚，整台下料机也要加宽或者加厚，或者加宽又加厚， 见说明书附图6。

本发明的圆钢剪断机的压紧装置，为了得到比较平整的，倾斜度小的 毛坯剪切横断面，在剪切圆钢时使用了两只缸体、两只活塞、两只连接件、 两只导向板和两只压料板，大缸气室25中压缩氮气对大活塞2作功，推动 大活塞2由内向外运动，大活塞2将力通过大连接件4传给大导向板5和 大压料板6，大压料板6与定刀片将被剪切的圆钢7夹紧。另一小缸气室 24中的压缩氮气对小活塞22作功，小活塞22由內向外运动，小活塞22 将力通过小连接件20传给小导向板19和小压料板9，小压料板9与活动 刀片16将被剪切圆钢7夹紧。

由于缸体空间有限(在设计整台圆钢剪断机时，为了使整台机床结构 紧凑，不让缸体内外尺寸设计和制造得很大，很长或很高或很宽)有意将 储存压缩氮气的空间一即大缸气室25、小缸气室24这两只气室的空间各 移至一部分在压紧装置之外，加装了一只储油、气罐，二根耐高压油管、 几只管接头、压力表、阀门和开关、油封密封件等，使缸体内装气体空间 有限延伸和增大，这样缸体內外部尺寸就无需设计得较长较大，能适应整 台机床设计和制造紧凑的要求。

由于调节二只缸体内压力等问题又另增加一只储油、气罐，使两只缸 体用两根耐高压油管、几只管接头与两只储油、气罐分别连接贯通，这样 两只储油、气罐内部的体积相应要小，维修保养方便，调整压力也容易。

本发明的圆钢剪断机的压紧装置的有益效果是：

一、无需机械能，电能和其它能源，为国家和社会节约了能源。

二、结构紧凑，圆钢下料机可根据大、小两只缸体、两只活塞、两 只连接件、两只导向板、两只压料板等体积无需设计较大的实际情况，将 整台机床结构设计紧凑些。

三、占空间较小，设备易摆放，在圆钢剪断机下方和适当的地方放置 储油、气罐，再用耐高压油管连接就行了。

四、无比较大的机械噪音(如开动空气压缩机气泵的噪音等)。

五、压力较平稳(无泄漏情况下)。

六、易维修保养，因为无需空气压缩机等设备。只有两只缸体，两只 活塞，和一只(或两只)储油、气罐和密封件、几只管接头、压力表、阀 门和开关、油封等，加上两根耐高压油管，(活动刀片和定刀片除外)需定 期检查维修外，其它物件是不易损坏的。

七、降低了生产成本，只要将氮气和液压油密封好，不让它泄漏，被 压缩的氮气分子就有一种要恢复它们原来形状撞击密封它们的缸体內壁所 产生的力，所以就有一种碰撞力将活塞由内向外推出，这种动力不需要电 能，机械能等其它能源，给企业降低了成本。

八、由于在压缩气体与活塞之间用了液压油(在这里首选液压油其它 油也可用)，液压油在这里起到了一种传递力的介质，为什么要用液压油 呢？主要是利用了液压油传力平稳，不容易泄露(相比压缩气体而言)的 优点，如果不用液压油，直接用气体进入气缸内孔推动活塞，使活塞通过连 接件给力于导向板和压料板，对圆钢压紧也是可以的，但考虑到压缩气体直 接给力不平稳，易泄漏，就利用液压油传力平稳不易泄漏比较好密封，并 对活塞和缸体进行永久的润滑，使缸体和活塞使用寿命延长的优点。

图1：说明书附图1为下料机俯视剖视示意图；主要显示两只压紧装置在 圆钢剪断机所在部位，大概方位等。

图2：说明书附图2为两只压紧装置俯视A-A、B-B剖视放大示意图。

图3：说明书附图3，也是两只压紧装置的两只缸体中的，大小两只气 室直接存储压缩氮气的俯视A-A、B-B剖视放大示意图，图中大缸气室25 中I-M为活塞长度，M-C为活塞在缸体内孔中活动的长度，C-D是储存压 缩氮气的空间长度，这段长度所形成的空间是储存压缩氮气的空间.图中 小缸气室24中E-F为活塞长度，F-G为活塞在缸体内孔中活动的长 度，G-H是储存压缩氮气的空间长度，这段长度所形成的空间是储存压缩氮 气的空间.在这幅图中主要显示是将储存压缩氮气的空间向大缸体和小缸 体内孔轴向发展和延伸示意图.

图4：为说明书附图图4，是两只压紧装置俯视A-A、B-B剖视示意图.

图5：为说明书附图图5，是两只压紧装置俯视A-A、B-B剖视示意图.

图6：说明书附图图6，也是两只压紧装置的两只缸体中的，大小两只 气室直接存储压缩氮气的俯视A-A、B-B剖视放大示意图，图中大缸气室 25中I-M为活塞长度，M-C为活塞在缸体内孔中活动的长度，C-D是储存 压缩氮气的空间长度，这段长度所形成的空间是储存压缩氮气的空间，图 中小缸气室24中E-F为活塞长度，F-G为活塞在缸体内孔中活动的长 度，G-H是储存压缩氮气的空间长度，这段长度所形成的空间是储存压缩氮 气的空间.在这幅图中主要显示是将储存压缩氮气的空间向大缸体内孔和 小缸体内孔经向发展和延伸示意图.

示意图中零部件的标号说明：

1：大缸体。2：大活塞。3：大缸盖。4：大连接块。5：大导向板。 6：大压料板。7：被剪切的材料。8：定刀片。9：压料板。10：固定板。11： 小密封件。12：机座。13：后挡板。14：大密封件。15：滑块。16：活动 刀片。17：定位肖。18：定位固定板。19：小导向板。20：小连接板。21： 小缸盖。22：小活塞。23：小缸体。24：小缸气室。25：大缸气室。26：导 向块。27：导向块。28：储油、气罐。29：储油、气罐。30：滑块左导向板。 31：滑块右导向板。32：机架左立板。33：机架右立板。34：连杆肖。35：连杆。 36：主轴。37：偏心轮。38：储油、气罐28上的开关和阀门。39：储油、 气罐29上的开关和阀门。40：耐高压油管。41：耐高压油管。42：压力表。 43：压力表。44：管接头。45：管接头。46：管接头。47：管接头。下料机上其 它零部件在这里都没有标出。

下面通过实施例，并结合附图对本发明的将压缩氮气成为圆钢剪断机 压紧装置的动能的技术问题所采用的技术方案的优选方式做进一步说明；

它的静态结构：请参照附图：如图中所示，本发明的用压缩氮气作动能 的圆钢剪断机压紧装置，它由大缸体1(大压紧装置中的缸体)。大活塞 2(大压紧装置中的活塞，它装在大缸体1内孔中，与大缸体1内孔动配合， 只能在大缸体1内孔中轴向运动)。大缸盖3(大压紧装置中的缸体盖)。大 连接块4(大压紧装置中的连接块)。大导向板5(大压紧装置中的导向板)。 大压料板6(大压紧装置中的压料板)。被剪切的材料7(被剪切的实心棒材 或者空心管材)。定刀片8(它是固定在固定板上的对材料7进行剪切的固 定的刀片)。压料板9(小压紧装置中的压料板)。固定板10(它是连接 定刀片和小压紧装置中的小缸体和后挡板13固定的板)。小密封件11(小 压紧装置中的小活塞22上的油封)。机座12(下料机机座)。后挡板 13(下料机机架后面立板)。大密封件14(大压紧装置中的大活塞2上的油 封)。滑块15(它将活动刀片16，大压紧装置固定连接在一起)。活动刀 片16(它是固定在滑块15上。与滑块15一起前后移动对材料7进行剪切 的刀片)。定位肖17(是剪切棒材时对棒材进行定位，确定和限制毛坯长 度的肖子)。定位固定板18(固定定位肖的板)。小导向板19(是小压紧 装置中的导向板)。小连接板20(是小压紧装置中的连接板)。小缸盖 21(小压紧装置上缸体盖)。小活塞22(小压紧装置中的活塞它装在小缸 体23内孔中，与小缸体23内孔动配合，只能在小缸体23内孔中轴向运动)。 小缸体23(小压紧装置中的缸体)。小缸气室24(小压紧装置中小缸体23 内孔装压缩气体的空间，它包括小活塞活动的空间和储存压缩气体的空间， 在将储存压缩气体的空间移至一部分压紧装置之外后，储油、气罐29中的 整个内孔空间和将小缸气室24和储油、气罐29连接的耐高压油管41中的 整个内孔空间都是小缸气窒24有限延长的空间)。大缸气室25(大压紧 装置中大缸体1内孔装压缩气体的空间，它包括大活塞活动的空间和储存 压缩气体的空间，在将储存压缩气体的空间移至一部分压紧装置之外后， 储油、气罐28中的整个内孔空间和将大缸气室25和储油、气罐28连接的 耐高压油管40中的整个内孔空间都是大缸气室25有限延长的空间)。导 向块26(是对导向板19进行导向的四块导向块)。导向块27(是对导向板 5进行导向的四块导向块)。储油、气罐28(也称气液密封容器，由容器 缸体和密封盖.密封件等组成，它将充入的压缩氮气和液压油密封在容器 内，容器缸体内孔内装一部分液压油和一部分压缩氮气，储油、气罐28内 孔是大缸气室25移至压紧装置之外储存压缩氮气空间的一部分，在压紧 装置没有又增加一只储油、气罐29之前，是两只压紧装置共用的储油、气 罐，是大缸气室25和小缸气室24两个缸中气室移至压紧装置之外储存压 缩氮气空间的一部分)。储油、气罐29(也称气液密封容器，由容器缸体 和密封盖.密封件等组成，它将装入的压缩氮气和液压油密封在容器内， 容器缸体内孔内装一部分液压油和一部分压缩氮气，储油、气罐29内孔是 小气室24移至压紧装置之外储存压缩氮气空间的一部分)。滑块左导向 板30。滑块右导向板31。机架左立板32。机架右立板33。连杆 肖34。连杆35。主轴36。偏心轮37。开关和阀门38(储油、气 罐28上开关和阀门)。开关和阀门39(储油、气罐29上开关和阀门)。耐 高压油管40(也是耐高压管，不论它是什么材质和什么形状，只要它和几只 管接头能将大缸气室25中的内孔与储油、气罐28中的内孔连接贯通就可 用，即：使大缸气室25中的内孔与储油、气罐28中的内孔成为一体)。耐 高压油管41(也是耐高压管，不论它是什么材质和什么形状，只要它和几只 管接头能将小缸气室24中的内孔与储油、气罐29中的内孔连接贯通就可 用，即：使小缸气室24中的内孔与储油、气罐29中的内孔成为一体，在没 有储油、气罐29之前，它是和几只管接头将小缸气室24中的内孔与储油、 气罐28中的内孔连接贯通的，即：使小气室24中的内孔与储油、气罐28中 的内孔和耐高压油管40中内孔与大缸气室25中的内孔成为一体的)。 压力表42(储油、气罐28上的压力表)。压力表43(储油、气罐29上 的压力表)。管接头44(储油、气罐28上一只与耐高压油管40相配的 管接头)。管接头45(储油、气罐28上一只与耐高压油管40相配的管 接头)。管接头46(储油、气罐29上一只与耐高压油管41相配的管接 头)。管接头47(储油、气罐29上一只与耐高压油管41相配的管接 头)。下料机上其它零部件在这里都没有标出。

实施例一；圆钢剪断机在剪断圆钢时，为了得到较平整倾斜度小的毛 坯横断面，用了大缸体1、大活塞2、大缸盖3、大连接件4、大导向板5、 大压料板6和小缸体23、小活塞22、小缸盖21、小连接件20、小导向板 19、小压料板9，灌装在大缸气室中的压缩氮气推动大缸体1内的大活塞2， 使大活塞2将力通过大连接件4传给大导向板5和大压料板6，使大压料 板6与定刀片8将被剪切的圆钢7夹紧。灌入到另一只小缸气室中24的压 缩氮气推动小缸体23内的小活塞22，使小活塞22将力通过小连接件20 传给小导向板19和小压料板9，使小压料板9与活动刀片16将被剪切的 圆钢7夹紧，这样剪切下来的圆钢毛坯断面较平整，倾斜度较小，一般都 达到了图纸和使用的技术要求。本实施例的特征在于所述的压紧装置利用 两只缸体内压缩气体作原动力，将缸体內与缸体动配合的活塞由内向外运 动。本实例中最大缺点是为了储存压缩氮气，给压缩氮气一定的空间，大 缸体1的内孔和小缸体23的内孔，这两只缸体内部空间[活塞在缸体內所 占用空间长度设为A-B加活塞在缸体内活动最大空间长度设定为B-C再 加存放压缩氮气的空间(可想而知存放压缩氮气的空间一定要放宽余量， 这个数量应根据实际情况试出)]要设计的较长，两只缸体外形要随之设 计的比较长大，整台下料机也需随之设计的与之相适应，见说明书附图3。

实施例〈2〉；为了解决实施例〈1〉中的缺点，为了储存压缩氮气，将 两只缸体中的大缸气室和小缸气室储存压缩氮气的空间移至一部分压紧装 置之外，增加了一储油、气罐〈储油.气罐内体积要适当大些，缸体壁厚要 设计厚些(这些要根据实际情况而定)，用密封件将其密封(见说明书附图 4)，用两根耐高压油管，管接头、压力表、阀门和开关将储油、气罐的内 孔与大缸体1的内孔中的大缸气室25和小缸体23的内孔中的小缸气室24 分别连接贯通，留在大缸气室缸其特征在于所述的压紧装置采用了增加一 只储油、气罐，使两只缸体两只气室内储存气体空间有限〈适当〉增大， 这样缸体內外部尺寸就无需设计得比较长比较大了，减少了缸体内部的体 积和外部的尺寸，便于整台机床的紧凑设计和制造，本实施例的缺点是； 调整两个缸体压力时很难控制等，见说明书附图4。

实施例〈3〉；为了解决实施例〈2〉中的缺陷，本实施例又增加了另一 只储油.气罐29，是将大缸气室25用两只管接头44、45和一根耐高压油 管40、压力表42、阀门和开关38与一只储油、气罐28的内孔连接贯通， 另一只小缸气室24用两只管接头46、47和耐高压油管41、压力表43、阀 门和开关39与另一只储油、气罐29的内孔连接贯通，其特征使两只储油、 气罐内部(孔)的体积相应减小、维修保养方便、调整压力也容易，见说明 书附图5。

实施例〈4〉；由于以上实施例1、例2、例3中的两只缸体内，两 只储油.气罐内，和用于连接它们的耐高压油管内都是压缩氮气，因为氮 气比较难密封(相比油类)，所以将两只储油.气罐内留出部分，存放压缩 氮气的空间后，其余灌上液压油，是利用了密封在容器内的压缩氮气将力 传给液压油，大缸气室25内的液压油将力传给大活塞2，大活塞2通过连 接件4将力传给大导向板5和大压料板6，使大压料板6与定刀片8将被 剪切的圆钢7夹紧。另一只小缸气室24内液压油将压缩氮气施加它上面的 力传给小活塞22，小活塞22通过小连接件20将力传给小导向板19和小 压料板9，使小压料板9与活动刀片16将被剪切的圆钢7夹紧，这样剪切 下来的圆钢毛坯横断面较平整，倾斜度较小，都能达到图纸和使用的技术 要求，其特征在于加用了液压油，利用了液压油好密封不易泄漏，并对缸 体和活塞进行永久的润滑，使两只缸体和两只活塞使用寿命延长，见说明书 附图5。

实施例〈5〉；为了使整台圆钢剪断机设计合理，结构紧凑，各零部件 相互间连接牢固，装卸方便，特将两只缸体外形设计为长方体，內部只需 加工出一个园柱体形孔，活塞是装在圆柱体形孔内并与它动配合，活塞与 压料板之间加导向板和连接件一起连接，导向板设计有导向块26、27这样 活塞通过连接件与导向板和压料板一起运动时，因压料板有导向装置(有 润滑油润滑)，它们会活动平稳，抗振动力较好(因为在剪切圆钢时，圆钢 有一种反弹力也是震动力，压料板压紧圆钢时要克服这种震动力)，所以压 料板、导向板、连接件、活塞和缸体因为加了导向装置，而不容易损坏了， 见说明书附图2、3、4、5。