具有正外倾角的剪切刀片及将正外倾角添加到剪切刀片的
方法
技术领域
[0001] 本
发明大体上涉及剪切机，且更具体地涉及具有带有正外倾角的切割板的剪切机。
背景技术
[0002] 剪切机常常被用于切割东西。剪切机，无论它们是用于切割纸张的
剪刀或是用于切割金属或其它材料的大型液压剪切机，都基于类似原理操作。两个相对平坦表面移动经过彼此且足够接近以抵靠彼此滑动。待切割的材料位于两个表面之间且剪切破坏使得材料被切割。
[0003] 尽管系统对于切割各种物体效果良好，但问题可能逐渐形成。例如，如果纸张被允许基本上平行于剪切机移动且两个剪切面移动经过纸张，则简单的纸张切割剪切机可能不会总是进行切割。材料滑落剪切面而不是被切割的问题并不限于纸张切割剪切机而是发生在所有类型的剪切机中。这可能导致不仅小型纸张切割剪切机出现问题，而且大型液压剪切机也出现问题。
[0004] 例如，当使用大型液压剪切机切割物体，例如金属时，如果剪切机磨损、未进行适当调节、设计不合理或由于各种其它原因，剪切机可能不进行切割。相反，在这种示例中，金属可能涂覆剪切面的侧面。这可导致一种情况：待切割的金属阻塞剪切机的钳口。其甚至可自身冷
焊接到剪切机钳口上的剪切面。当液压剪切机的操作者可能需要重工具来去除剪切机钳口的污物时，这可能导致显著延迟。
[0005] 重型剪切机，例如液压致动的剪切机，常常使用设置在剪切板槽内的剪切板。剪切板常常可从剪切机钳口中拆卸使得剪切板(其为高磨损部件)被磨损时可被旋转、拆卸以维护或更换。
垫片可提供剪切板在剪切板槽内的期望
定位。传统上，剪切板被设置在中间
位置处或换句话说在相对于相对钳口的0度的角度处。这可被称为中外倾角。如果剪切板具有负角度，有时被称为
负外倾角，它们实际上可将待剪切的
工件向着钳口拉动或产生其他问题。
[0006] 一个示例性剪切机在美国
专利6,926,217号中进行了描述。此专利描述了一种剪切机钳口，其中位于钳口一端或尖端处的十字刀片位于1度到30度之间的锐角处。尽管此十字刀片可有助于剪去钳口端部或尖端处的材料，但其未解决与位于钳口的侧面的切割面有关的问题。钳口的侧面为大部分切割或剪切常常发生的地方。结果，此专利中所述的
实施例未具体解决本文所述的问题。
[0007] 除了这些问题之外，可能需要相当大的
力来使一些材料被剪切。结果，剪切机被加强制造且由稳固的液压系统操作。此外，剪切机常常被调用以提供多种切割操作。结果，剪切面或有助于限定剪切面的刃可变圆或变钝。
[0008] 相应地，预期的情况是提供一组剪切机，其可提供任何、一些或所有以下特征：更可靠地切割材料而不是将其沿剪切面涂覆，减少需要用于切割材料的力的量，且在需要任何调节之前提供多种切割操作。
发明内容
[0009] 在一个方面，本发明描述一种液压致动的剪切机。剪切机包括：第一钳口；配置为在剪切运动中滑动经过所述第一钳口的第二钳口；以及附接到第一钳口和第二钳口中的至少一者的一侧的第一切割板，所述第一切割板限定剪切刃和剪切面，所述剪切面具有相对于垂直于钳口的平面的正外倾角，其中第一钳口和第二钳口中的至少一者由
液压缸致动。
[0010] 在另一个方面，本发明描述了一种液压致动的剪切机。剪切机包括：用于剪切的第一装置；配置为在剪切运动中滑动经过所述用于剪切的第一装置的用于剪切的第二装置；以及附接到用于剪切的第一装置和用于剪切的第二装置中的至少一者的一侧的用于提供切割刃的装置，所述用于剪切的第一装置限定剪切刃和剪切面，所述剪切面具有相对于垂直于钳口的平面的正外倾角，其中第一钳口和第二钳口中的至少一者由液压缸致动。
[0011] 在又一个方面，本发明描述了一种剪切机。剪切机包括具有第一侧剪切面的第一钳口；具有第二剪切面的第二钳口，其中第一钳口和第二钳口配置为滑动经过彼此且第一剪切面和第二剪切面几乎但不平行，第一剪切面具有正外倾角且向着第二剪切面弯曲。
附图说明
[0012] 图1是根据本发明的装配有液压剪切机的机器的透视图。
[0013] 图2是根据本发明的剪切机的透视图。
[0014] 图3是根据本发明的剪切机的某些部件的分解图。
[0015] 图4是根据本发明的剪切机的透视图。
[0016] 图5是根据本发明的位于剪切机钳口的切割板槽中的切割板和垫片的透视图。
[0017] 图6是根据本发明的安装在锥形切割板槽内的切割板的局部横截面图。
[0018] 图7是根据本发明的安装在锥形切割槽内的切割板的局部横截面图。
[0019] 图8是根据本发明的安装在切割板槽内的锥形切割板的局部横截面图。
[0020] 图9是根据本发明的安装在切割板槽内的锥形切割板的局部横截面图。
具体实施方式
[0021] 参照附图，相同的参考标号指代相同的元件，图1示出了具有臂12的机器10。臂12包括枢转地附接到杆16的动臂14。杆16包括剪切机18。动臂14由液压
活塞和汽缸
20被升高和降低。在图1所示的机器10中，臂12还与
履带式底盘21上的
驾驶室19一起旋转。图1所示的机器10是根据本发明的可使用剪切机18的机器10的一个示例。然而，在其它实施例中，也可使用其它类型的机器。此外，在一些实施例中，剪切机18甚至可不为液压致动。然而，在本文所示的示例和本文所述的附图中，剪切机18为液压致动。
[0022] 如图1所示，杆16由液压活塞和汽缸22枢转。杆16通过枢转连接件24连接到动臂14。剪切机18包括一组钳口23。钳口23包括固定钳口26和可移动钳口28。可移动钳口28由液压活塞和汽缸30致动，其在枢转连接件32处连接到可移动钳口28。钳口23绕枢转连接件34相对于彼此枢转。在本文所示和所述的示例中，一个钳口26为固定钳口而另一个钳口28为可移动钳口。然而，在根据本发明的其它实施例中，两个钳口23都可为可移动。此外，钳口23不仅限于枢转连接件。在一些实施例中，钳口23可相对于彼此或以其他方式横向移动。
[0023] 图2示出了根据一个实施例的剪切机18的透视图。剪切机18包括钳口23。钳口23包括固定钳口26和可移动钳口28。固定钳口26和可移动钳口28每个都具有孔36，枢轴34(图1中所示)穿过所述孔36被放置。钳口23绕枢轴34相对于彼此枢转。虽然钳口26被称为固定钳口且钳口28被称为可移动钳口，本领域普通技术人员将理解，钳口26和钳口28相对于彼此枢转。在其它实施例中，钳口26和钳口28都可为可移动。可移动钳口28还具有孔38以向液压活塞和汽缸30提供枢转连接件32(如图1中所示)。液压活塞和汽缸30致动或移动可移动钳口28。在实施例中，钳口23可由其它装置致动。
[0024] 固定钳口26和可移动钳口28都具有切割板40。切割板共同地由参考标号40表示。具体的切割板具有具体的参考标号，其在下文进一步描述。切割板40可从钳口23拆卸以维护和更换和/或重新定位。不同钳口23上的切割板40移动经过彼此的运动形成了剪切动作或切割动作。切割板40受到大量磨损，且由于这个原因，在一些可选实施例中，它们是可拆卸的以被更换、重新定位或维护。
[0025] 侧切割板42位于可移动钳口28上。端切割板44位于固定钳口26的一端或尖端处。可移动钳口28还具有左尖端切割板46和右尖端切割板48。固定钳口26还可装配有小型右侧切割板50和多个左侧切割板52。附接板53也位于固定钳口26上。附接板53将在下面进一步详细描述。
[0026] 图3是与剪切机18相关联的一些部件的分解图。固定钳口26和可移动钳口28未示出以避免图的过度拥挤。具有
螺纹部分56的
螺栓54与
垫圈58一起使用以将切割板42附接到钳口23。切割板40具有位于其中的孔60以促使通过螺栓54附接切割板40。在一些实施例中，垫片61被用于提供切割板40被安装到钳口23上时的期望定向。例如，小型右侧切割板50具有相应垫片61。垫片61装配有狭槽63，其允许垫片61被定位而不移动螺栓54在孔60内的位置。在一些实施例中，切割板40中的孔60是带螺纹的且由此与螺栓54上的螺纹部分56连通以将螺栓54、垫片61和切割板40在钳口23上保持定位。在一些实施例中且如图3所示，不同的垫片61可被用于不同的切割板40。例如，垫片62与可移动钳口28上的切割板42相对应。垫片64与端切割板44相对应。垫片66与位于固定钳口26上的侧切割板52一起使用。
[0027] 除了切割板40之外，附接板53也可被用于促使切割板42附接到钳口23。附接板53为螺栓54提供了表面以压缩且因此将固定钳口26限制在切割板52和附接板53之间，从而将切割板53附接到固定钳口26。在一些实施例中，如图3所示，垫片68可与附接板53一起使用。垫片68还可包括狭槽63，其类似于相对于其它垫片61描述的狭槽。
[0028] 图3还示出了其它特征，例如衬套
锁70，其用于定位且附接端切割板44到固定钳口26。
[0029] 图4是剪切机18的透视图。固定钳口26上的左侧切割板52的一部分和固定钳口26的一部分以虚线示出。该部分如图5所示被放大。图5示出了根据一个实施例的剪切机18的一部分。剪切机18包括切开部分，其被称为切割板槽74。固定的左侧切割板52位于切割板槽74中。用于左侧切割板的垫片66位于左侧切割板52和切割板槽74的
侧壁72之间。在一些实施例中，侧切割板52的
基座80可置于切割板槽74的
水平壁73上。在其它实施例中，垫片66和/或侧切割板52可与水平壁73间隔开。侧切割板52通过位于孔60中的螺栓54的螺纹部分56被附接到剪切机18。
[0030] 在图5所示的实施例中，垫片66呈锥形使得由箭头A示出的基座处的垫片的厚度薄于由箭头D示出的顶部处的垫片66的厚度。换句话说，锥形可由角θ限定。在一些实施例中，角θ介于0.2度和2度之间。在其它实施例中，角θ介于0.45度和1度之间。在图中，由字母箭头表示的角度和距离被放大且未按比例绘制以更好地示出锥形存在以及锥形的大体形状。
[0031] 角度或锥形通过切割板52传递使得侧切割板52的切割面78成大约相同角度。切割面78成一个角度时，该角度被称为外倾角。正外倾角如图中所示，在图中切割刃76比切割面78的其余部分更靠近相对钳口23。如果切割面78相对于相对钳口23是上下笔直的，则这样的位置将被称为相互外倾角。如果由箭头A所示的距离大于由箭头B所示的距离，则切割刃76将比切割面78的其他部分离对应钳口23更远。这将为负外倾角。
[0032] 在一些示例中，正外倾角可由具有基本为矩形的横截面的切割板52来实现。通过在切割面78上形成角度或锥形，切割刃76被限定。切割刃76比在切割板的基座80处的切割面78从切割板槽74延伸出更远。这提供了一些特征。例如，当剪切机18压缩钳口23内的工件时，切割刃76将有助于切割或剪切工件。此外，通过使切割面78处于锥形状态使得切割刃76相对于切割面78的基座80向着相对钳口23延伸，当切割刃76经过相应钳口上的相应切割刃时，使钳口23移动经过彼此所需的力减少。结果，钳口23移动或滑动经过彼此需要更少的
能量。
[0033] 图6示出了根据另一个实施例的剪切机18的局部端视图。与图5所示的实施例相反，图6所示的实施例未使用垫片61以将锥形施加到切割面78。相反切割板槽74的垂直壁72并不是真正垂直而是呈锥形。距垂直的距离由箭头C示出。其也可由开始于切割板槽74的垂直壁72和水平壁73的相交处的角来表示。度θ可与上述的角相等。即，在一些实施例中角θ介于0.2度和2度之间。在其它实施例中角θ介于0.45度和1度之间。切割刃76比切割面78的任何其它部分向着相对钳口23(图6中未示出)更远地延伸出。为了容纳壁72的锥形，水平壁73也可呈锥形以允许大体为矩形的切割板40在期望外倾角处位于切割板槽74中。
[0034] 图6所示的实施例中未使用垫片61。然而在其它实施例中可使用垫片61。切割面78的锥形由垂直壁72的锥形提供。在其它实施例中，切割面78的锥形可为锥形垫片61和锥形垂直壁72的结果。在图6所示的实施例中，切割板40的横截面基本上呈矩形。结果，出现在垂直壁72处的任何锥形被转移到切割面78。切割板40通过螺栓54的螺纹部分56被附接到剪切机18。螺栓54也可以一个角度进入切割板以更容易地允许不同的切割板
40被安装在切割板槽74中。切割板40的基座80可与切割板槽74的水平壁73
接触或基座80可与切割板槽74的水平壁73间隔开，这取决于给定情况的单独需要。
[0035] 图7示出了图6所示钳口23的相对钳口23。此钳口23可为可移动钳口28。类似于图6所示的实施例，切割板槽74的壁72提供了锥形且壁73也呈锥形以容纳切割板40大体呈矩形的横截面。结果，越远离水平壁73移动，由箭头D所示的从水平壁73的位置到由虚线所示的实际水平线的距离变得越长。另一个表示锥形的方法是通过角θ。在一些实施例中角θ介于0.2度和2度之间。在其它实施例中角θ介于0.45度和1度之间。切割板40通过螺栓54的螺纹部分56被附接到钳口23。切割板40的基座部分80可接触或可不接触切割板槽74的水平壁73。如相对于前图所述，切割刃76向着相对钳口23延伸最远，远于切割面78的任何其它部分。
[0036] 在图5至图7所示和所述的实施例中，切割板40具有基本上呈直角的横截面且因此将任何由垫片61或切割板槽74造成的锥形转移到切割面78。一旦切割刃76和切割面78开始表现出不期望的磨损的征兆时，切割板40的横截面基本上呈矩形的这一事实允许切割板在位置中或在多个位置之间被旋转。
[0037] 在图8和图9所示的实施例中，切割板40的横截面大体不呈矩形而呈锥形。图8和图9现在将进行描述，因它们根据另一个实施例为相对钳口23。切割板40通过螺栓54上的螺纹部分56被附接到钳口23。在图8和图9所示的实施例中，切割板槽74大体为方形横截面。换句话说，垂直壁72和水平壁73基本呈直角。然而，如箭头E和箭头F所示，切割板40本身为锥形。箭头E和箭头F示出了相对于由虚线所示的实际水平线切割面78的位置。这也由角θ表示。在一些实施例中角θ介于0.2度和2度之间。在其它实施例中角θ介于0.45度和1度之间。切割板40的横截面为此使得切割板40在基座80处比在限定切割刃76的另一端处更窄。基座80可接触切割板槽74的水平壁73或与其间隔开。基座80也可接触切割板槽74的垂直壁72或与其间隔开。虽然垫片61在图8和图9中未示出，但它们可选地被使用。
[0039] 本发明可适用于所有尺寸和用途的剪切机。虽然本
申请主要涉及重型液压剪切机18，但根据本发明的方面可适用于任何类型的剪切机。通过提供向着相对剪切机钳口23延伸的切割刃76和从远离相对剪切机钳口23的切割刃76成呈锥形的切割面78，剪切机18可在切割或剪切材料上更可靠地工作。此外，一旦两个共用钳口23上的两个切割刃76已移动经过彼此，则共用钳口23移动或滑动经过彼此需要的力更小，因为当共用钳口23闭合时切割面78将离彼此更远。
[0040] 剪切机面的锥度(也被称为外倾角)可根据每种应用而改变。然而本领域普通技术人员将理解，提供太多外倾角可导致过快磨损的切割刃76，而提供的外倾角不足可导致缺少本文所述设备的好处。
