具有扭转震动阻尼装置的管锯

技术领域

本发明涉及一种具有锯轴的锯床，锯片安装在锯轴上。

背景技术

锯床在现有技术中是已知的。例如，从DE 10 2004 053 732 B3中已知一种管锯床，利用该管锯床可以将管的部分切割成一定长度。管锯床通常是集成锯床的一部分，其中管不仅被切割成一定长度，还被清洗、倒角和其他方式加工。

对于切割长度管部分的高精度要求和锯片的使用寿命仍然存在问题。例如，金属管应以0.01mm的精度切割成长度，并且该精度应以99.99％的概率保持。

扭转振动已被证明是特定问题，这是由于作用在锯片上的负载不是恒定的，而是由于锯齿进入和离开管的材料而受到周期性波动。这些导致锯轴和锯片中的不期望的扭转振动。

因此，本发明的目的是提供一种减少上述缺陷的锯床。

发明内容

通过在开始时提到的具有权利要求1的特征的锯床来实现该目的。根据本发明的锯床具有锯轴，锯片安装在锯轴上。根据本发明，扭转振动阻尼具有阻尼质量块，该阻尼质量块布置在锯轴上的锯片旁边，并且在横截面中完全围绕锯轴，并且阻尼质量块与锯轴通过间隙(gap)分开，阻尼质量块在锯轴上具有间距，并且阻尼质量块与锯轴之间的间隙填充有流体。

阻尼质量块优选地在每个横截面中沿着锯轴的一部分完全围绕锯轴运行。阻尼质量块优选地在每个横截面方向上具有间隙地放置在锯轴上。优选地，间隙具有0.01mm+/-0.005mm的宽度，由此间距优选地呈现相同的数值大小。然而，其他数值范围也是可以想到的。

因为阻尼质量块以一间距(clearance)装配到锯轴上，并且间隙填充有优选粘性流体，所以阻尼质量块对锯轴产生阻尼效果，即阻尼质量块抵消锯轴的角速度的变化。如果锯轴轻微增加其角速度，则阻尼质量块会稍微跟随变化，并通过流体制动锯轴。相反，当锯轴的角速度减小时，前进的阻尼质量块会加速锯轴。

优选地，锯片安装在锯轴的一端，并且阻尼质量块与锯片之间布置有驱动齿轮，该驱动齿轮沿着锯轴以旋转固定方式连接到锯轴。

锯轴以及因此锯片也通过驱动齿轮驱动。锯片用于将型材(profiles)切割成一定长度或类似的物体，优选为金属管、金属型材。

在本发明的有利实施例中，锯轴在布置有阻尼质量块的纵向部分上的表面是柱形，并且阻尼质量块的孔的内壁也是柱形。这意味着锯轴的外壁和阻尼质量块的内壁形成为彼此同心布置的两个柱体。该间隙由可以填充流体的圆周环形成。在这种情况下，阻尼效应是通过牛顿摩擦力产生的。阻尼质量块优选地可围绕锯轴完全旋转。

然而，间隙的其他横截面形状也是可能的。优选地，锯轴在布置有阻尼质量块的纵向截面上的表面具有轮廓，并且阻尼质量块的孔的内壁具有对应轮廓。该轮廓例如可以是曲折轮廓，并且对应轮廓可以是对应曲折轮廓。因此，阻尼质量块不再可旋转地布置在锯轴上，但阻尼质量块在每个方向上具有间隙。在这种情况下，阻尼效应由于牛顿摩擦力而更小，并且由于布置在间隙中的流体在曲折轮廓的齿侧面之间来回流动的事实而更大，从而在锯轴的齿上产生与锯轴的角速度的变化相反的吸力或压力效应。

有利地，阻尼质量块具有用于用流体填充间隙的径向孔。孔可以从外部封闭。

附图说明

本发明通过四幅附图中的两个实施例来描述：

图1是根据本发明的锯床的阻尼质量块的第一实施例的一部分的纵向截面。

图2是有阻尼和无阻尼的角速度随时间变化的图形表示。

图3是根据本发明的阻尼质量块的第二实施例的横截面。

图4是操作中阻尼质量块的第二实施例的横截面。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的具有锯轴2的锯床1的截面，在锯轴2一端，具有锯夹紧盖4的圆形横截面的锯片3安装在锯轴承5上。锯轴2由驱动齿轮6驱动，该驱动齿轮6以旋转固定的方式连接到锯轴2。驱动齿轮6本身的驱动装置未示出。除了驱动齿轮6之外，在锯轴2上还设置有阻尼质量块7。阻尼质量块7沿着横截面中的截面完全围绕锯轴2。驱动齿轮6布置在阻尼质量块7与锯片3之间。壳体8在驱动齿轮6与锯轴承5之间运行。锯轴2安装在壳体8中的滑动轴承9中。

在阻尼质量块7与锯轴2之间存在周向间隙11，使得阻尼质量块7以0.01mm和0.01mm+/-0.005mm的间距布置在锯轴2上。间隙11填充有流体。流体可以是油。为了填充间隙11，可以通过阻尼质量块7设置通道，该通道使得从外部填充间隙11。

图1中所示的第一实施例中，当锯轴2和阻尼质量块7彼此同心地定位时，间隙11在垂直于纵向L的横截面上是环形的。间隙11沿着围绕锯轴2的阻尼质量块7的纵向方向L上的整个延伸部形成。阻尼质量块7具有中空柱形形状。

图1示出了锯片3切割成工件12(例如管)，该工件12将被切割成一定长度。

图2示出了围绕恒定操作角速度ω

图2中的角速度14的阻尼振荡示出了阻尼质量块7的效果，与角速度13的无阻尼振荡相比，阻尼质量块7导致扭转振荡的振幅显著减小。阻尼质量块7布置在锯轴2上，使得阻尼质量块7可以在周向方向上移动。在图1中，当锯轴2的角速度增大或减小时，阻尼质量块7与锯轴2之间根据F

阻尼质量块7的惯性导致以下事实：当锯轴2的角速度ω减小时，阻尼质量块7向前运行并产生抵抗减小的角速度ω的附加力，而在增加锯轴2的角速度ω的情况下，发生完全相反的效果。

图3示出了阻尼质量块7与锯轴2之间的根据本发明的间隙11的第二实施例的横截面。间隙11在横截面中具有曲折(meandering)形状。然而，在第一实施例中，在阻尼质量块7与锯轴2之间存在牛顿摩擦，在第二实施例的情况下，由于阻尼质量块7由于其惯性而在角速度变化之后运行，并且扭转振动使流体从间隙11的部分移位或吸出，因此发生阻尼。图3中的横截面形状在这里被称为曲折形状。其他横截面形状也是可以想到的。

图4详细示出了曲折形式的间隙11的效果。锯轴2的角速度ω是可变的。角速度ω在齿进入工件12时减小，在齿离开工件12时增大。锯轴2的角速度ω的变化为Δω。

如果角速度Δω发生轻微变化，在这种情况下，锯片3以及因此锯轴2由于齿进入而轻微减慢，则阻尼质量块7在图4中逆时针方向的旋转方向上向前运行，并且相对于锯轴2顺时针移动。产生间隙扩大部16和间隙减小部17。间隙扩大部16对流体施加抽吸效果，间隙减小部17使流体移位。这给锯轴2提供了小的附加推进，并且扭转振动被阻尼。

附图标记列表

1 锯床

2 锯轴

3 锯片

4 锯夹紧盖

5 锯轴承

6 驱动齿轮

7 阻尼质量块

8 壳体

9 滑动轴承

12 工件

13 角速度的无阻尼振荡

14 角速度的阻尼振荡

16 间隙扩大部

17 间隙减小部

L 纵向

ω 角速度

ω

Δω 角速度变化