專利名稱：一種金屬軸向連軋機集體傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬軋制設(shè)備，特別是一種金屬軸向連軋機集體傳動系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
眾所周知，金屬軸向連軋工藝要實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)軋制必須以軋件通過各軋機軋輥的秒流 量相等為先決條件。為滿足這一條件，目前的金屬軸向連軋機一般采用計算機自動控制和 高精度集體傳動兩種方式。采用計算機自動控制，要在每架軋機上加裝低慣量電機和變頻 調(diào)控裝置，每兩架軋機之間加裝活套生成器，要對工藝裝備的相關(guān)工位先進行反復(fù)周密的 參數(shù)測定，然后根據(jù)測定的參數(shù)制定軋制規(guī)程，建立數(shù)學(xué)模型，開發(fā)相應(yīng)軟件，給設(shè)備配置 相應(yīng)的p-c系統(tǒng)。此控制方式結(jié)構(gòu)和技術(shù)復(fù)雜，投資巨大，而且因各架次軋機的動力電機都 存在一定慣量，響應(yīng)速度有限，控制精度有限，不可能完全消除堆拉事故的發(fā)生。采用高精 度集體傳動，以目前普遍使用的摩根軋機為代表，雖然軋制速度快，但對軋機的精度和軋件 的精度要求很高，軋機制造費用昂貴，維護周期長，且整個軋機只限于線材生產(chǎn)。
為克服上述技術(shù)缺陷，公開號為cn1279138的中國發(fā)明專利申請說明書披露了一 種金屬軸向連軋機集體傳動系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一臺交流電機為動力，由與軋機架次數(shù)量相 等的對稱式圓錐行星齒輪差速器和與之配套的減速機構(gòu)及單向超越離合器等部件構(gòu)成。該 傳動系統(tǒng)采用對稱式圓錐行星齒輪差速器及其組件對軋機驅(qū)動輥進行集體傳動與控制，雖 然能夠?qū)崿F(xiàn)秒流量自動匹配，滿足秒流量相等的軋制條件，且具有結(jié)構(gòu)簡單、制造費用低的 優(yōu)點，但該傳動系統(tǒng)也因存在以下缺點使其難以推廣使用一是該傳動系統(tǒng)的多臺對稱式 圓錐行星齒輪差速器相互之間采用一根普通軸連接，使其在平面內(nèi)只能成兩列分布，這就 使采用該系統(tǒng)的連軋機組只能安裝在它的上部，為滿足傳動要求，軋機軋輥的長度必須與 兩列對稱式圓錐行星齒輪差速器的跨度相等，使軋輥長度較長，只能軋寬帶材，這就限制了 該傳動系統(tǒng)的應(yīng)用范圍；同時因連接軸較長，也難以保證系統(tǒng)的精度要求。二是該傳動系統(tǒng) 沒有考慮帶有巻曲裝置的連軋機，不能同時傳動連軋機的巻曲裝置，對于帶有巻曲裝置的 連軋機必須單設(shè)巻曲裝置傳動機構(gòu)。三是該傳動系統(tǒng)以一臺電機為動力，功率有限，沒有考 慮當功率不能滿足軋機要求時系統(tǒng)如何提高動力輸出問題。四是該傳動系統(tǒng)為實現(xiàn)軋機軋 件退出功能，特設(shè)了由圓錐齒輪減速器、蝸輪減速機和兩級漸開線圓柱齒輪減速器構(gòu)成的 軋件退出機構(gòu)，增加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。五是該傳動系統(tǒng)中與各對稱式圓錐行星齒輪 差速器相匹配的減速機與差速器做成一體，部件不易標準化，制造成本高。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述連軋機集體傳動系統(tǒng)的缺點加以改進，提供一種應(yīng)用范 圍廣、能夠同時傳動連軋機巻曲裝置、能用多臺電機組合增加動力、結(jié)構(gòu)簡單和部件易于標 準化的金屬軸向連軋機集體傳動系統(tǒng)。 本發(fā)明提供的金屬軸向連軋機集體傳動系統(tǒng)由動力機構(gòu)和傳動機構(gòu)組成，其動力 機構(gòu)為以下三種中的一種
1)由一臺交流電機與萬向傳動軸的一端相接； 2)由兩臺交流電機分別與對稱式圓錐行星齒輪差速器的兩個半軸相接，對稱式圓 錐行星齒輪差速器的主動齒輪軸與萬向傳動軸的一端相接； 3)將四臺交流電機分成兩組，每組兩臺，分別與對稱式圓錐行星齒輪差速器的兩 個半軸相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器的主動齒輪軸分別通過萬向傳動軸與另一對稱式 圓錐行星齒輪差速器的兩個半軸相接，該對稱式圓錐行星齒輪差速器的主動齒輪軸與另 一萬向傳動軸的一端相接； 所述傳動機構(gòu)包括與首架次軋機相對應(yīng)的單級減速機、與首架次軋機后續(xù)軋機及
巻曲裝置相對應(yīng)的對稱式圓錐行星齒輪差速器、與對稱式圓錐行星齒輪差速器相對應(yīng)的單
級減速機和單級增速機；其中與首架次軋機相對應(yīng)的單級減速機和與首架次軋機后續(xù)軋機
及巻曲裝置相對應(yīng)的對稱式圓錐行星齒輪差速器與軋機機組在平面內(nèi)并行排列，與對稱式
圓錐行星齒輪差速器相對應(yīng)的單級減速機與軋機機組在平面內(nèi)亦并行排列；與巻曲裝置相
對應(yīng)的末架對稱式圓錐行星齒輪差速器的主動齒輪軸與所說的動力機構(gòu)中的萬向傳動軸
另一端相接，其余對稱式圓錐行星齒輪差速器的主動齒輪軸分別通過萬向傳動軸與單級減
速機和單級增速機的被動齒輪軸相接；單級減速機和單級增速機的主動齒輪軸分別通過萬
向傳動軸與對稱式圓錐行星齒輪差速器的右半軸相接；對稱式圓錐行星齒輪差速器的左半
軸與其殼體之間安裝有單向超越離合器，并通過萬向傳動軸分別與軋機的驅(qū)動輥和巻曲裝
置相接；與首架次軋機相對應(yīng)的單級減速機的主動齒輪軸通過萬向傳動軸與次級單級減速
機的被動齒輪軸相接，被動齒輪軸則通過萬向傳動軸與首架次軋機的驅(qū)動輥相接。 本發(fā)明用于不帶巻曲裝置的連軋機時，可將上述傳動系統(tǒng)中的單級增速機改換成
單級減速機；將原對應(yīng)巻曲裝置的對稱式圓錐行星齒輪差速器的左半軸通過萬向傳動軸與
末架次軋機的驅(qū)動輥相接，其余部件和連接方式均與上述相同。 本發(fā)明傳動系統(tǒng)對軋機的精度沒有過高要求，系統(tǒng)只要求各架次軋機軋輥的直徑 和轉(zhuǎn)速比大體相等，即前一架次軋機軋輥名譽公稱與相鄰的后一架次軋機軋輥直徑略同， 且轉(zhuǎn)速比稍小于0. 5即可。這一條件唾手可得，而各架次軋機也因此獲得較為寬松的延伸 率。以無齒輪座的板帶精軋機為例，其軋制過程是當軋機空轉(zhuǎn)時，各架次軋機軋輥沒有載 荷，此時在單向超越離合器的作用下對稱式圓錐行星齒輪差速器的兩個半軸與其殼體都處 于相對閉鎖狀態(tài)，同速運轉(zhuǎn)；當軋件咬入時，各架次單向超越離合器與對稱式圓錐行星齒輪 差速器的殼體依次開啟脫離，各架次軋機軋輥在軋件微張力和對稱式圓錐行星齒輪差速器 的控制下瞬息轉(zhuǎn)化為自動匹配狀態(tài)；當軋件退出時，從第二架次軋機軋輥開始，依次迅速通 過萬向傳動軸和單向超越離合器，使對稱式圓錐行星齒輪差速器半軸與其殼體逐次鎖緊， 直至最末架次軋機完成軋制巻曲為止，從而完成一個軋制周期，整個包括調(diào)試在內(nèi)的軋制 全過程都隨機完成。 本發(fā)明傳動系統(tǒng)除了具有能通過秒流量自動匹配實現(xiàn)秒流量相等的軋制條件和 結(jié)構(gòu)簡單、制造費用低的優(yōu)點外，還具有以下優(yōu)點一是采用將單級減速機與對稱式圓錐行 星齒輪差速器分開、并用萬向傳動軸將其與多個對稱式圓錐行星齒輪差速器連接的方式， 使對稱式圓錐行星齒輪差速器能與軋機機組在平面內(nèi)并列分布，這就使傳動系統(tǒng)能夠安裝 在連軋機組的一側(cè)，對軋機軋輥的長度沒有要求，從而擴大了該傳動系統(tǒng)的適用范圍，不僅 適用于加工型鋼、板帶鋼、管材、線材的各種連軋機，還可用于各種金屬拉拔工藝設(shè)備；二是系統(tǒng)精度要求不高，易于采用標準化部件，制造成本進一步降低；三是系統(tǒng)只需將一個單級 增速機改換成單級減速機就使其既可用于帶有巻曲裝置的連軋機，也可用于不帶巻曲裝置 的連軋機；四是系統(tǒng)采用多臺電機組合的形式增加動力，可滿足不同載荷軋機的需要；五 是軋件退出只靠每個對稱式圓錐行星齒輪差速器上附設(shè)的單向超越離合器即可實現(xiàn)，沒有 其它部件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進一步簡化。 本發(fā)明傳動系統(tǒng)中對稱式圓錐行星齒輪差速器的數(shù)量與所傳動的連軋機的軋機 和巻曲裝置的數(shù)量相等。 目前，對稱式圓錐行星齒輪差速器已能做得非常緊湊小巧，其最大載荷能力可以 達到2400KNM，這就為本發(fā)明的實施提供了極為有利的條件。
四

圖1為本發(fā)明的一個實施例——用于帶有巻曲裝置的七架次連軋機、并由一臺交
流電機提供動力的集體傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為由兩臺交流電機構(gòu)成的動力機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為由四臺交流電機構(gòu)成的動力機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實施例方式
參照圖l，帶有巻曲裝置的七架次連軋機集體傳動系統(tǒng)，由一臺交流電機1提供動 力，交流電機1通過萬向傳動軸3-15與對應(yīng)巻曲裝置7-8的對稱式圓錐行星齒輪差速器 4-7的主動齒輪軸相接，從而構(gòu)成一個完整的動力體系，交流電機的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速根據(jù)需 要而定。對稱式圓錐行星齒輪差速器4-7的殼體與左半軸之間安裝單向超越離合器5-7，左 半軸通過萬向傳動軸6-8與巻曲裝置7-8相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4-7的右半軸 通過萬向傳動軸3-14與單級增速機2-8相接，單級增速機2-8通過萬向傳動軸3-13與相 鄰的前架次對稱式圓錐行星齒輪差速器4-6的主動齒輪軸相接，對稱式圓錐行星齒輪差速 器4-6的殼體與左半軸之間安裝單向超越離合器5-6，左半軸通過萬向傳動軸6-7與軋機的 驅(qū)動輥7-7相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4-6的右半軸通過萬向傳動軸3-12與單級減 速機2-7相接，單級減速機2-7通過萬向傳動軸3-11與相鄰的前架次對稱式圓錐行星齒輪 差速器4-5的主動齒輪軸相連接，該對稱式圓錐行星齒輪差速器4-5的殼體與左半軸之間 安裝單向超越離合器5-5，左半軸通過萬向傳動軸6-6與軋機的驅(qū)動輥7-6相接，對稱式圓 錐行星齒輪差速器4-5的右半軸通過萬向傳動軸3-10與單級減速機2-6相接，單級減速機 2-6通過萬向傳動軸3-9與相鄰的前架次對稱式圓錐行星齒輪差速器4-4的主動齒輪軸連 接，該對稱式圓錐行星齒輪差速器4-4的殼體與左半軸之間安裝單向超越離合器5-4，左半 軸通過萬向傳動軸6-5與軋機的驅(qū)動輥7-5相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4-4的右半 軸通過萬向傳動軸3-8與單級減速機2-5相接，單級減速機2-5通過萬向傳動軸3-7與相 鄰的前架次對稱式圓錐行星齒輪差速器4-3的主動齒輪軸連接，該對稱式圓錐行星齒輪差 速器4-3的殼體與左半軸之間安裝單向超越離合器5-3，左半軸通過萬向傳動軸6-4與軋機 的驅(qū)動輥7-4相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4-3的右半軸通過萬向傳動軸3-6與單級 減速機2-4相接，單級減速機2-4通過萬向傳動軸3-5與相鄰的前架次對稱式圓錐行星齒 輪差速器4-2的主動齒輪軸連接，該對稱式圓錐行星齒輪差速器4-2的殼體與左半軸之間安裝單向超越離合器5-2，左半軸通過萬向傳動軸6-3與軋機的驅(qū)動輥7-3相接，對稱式圓 錐行星齒輪差速器4-2的右半軸通過萬向傳動軸3-4與單級減速機2-3相接，單級減速機
2- 3通過萬向傳動軸3-3與相鄰的前架次對稱式圓錐行星齒輪差速器4-1的主動齒輪軸連 接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4-1的殼體與左半軸之間安裝單向超越離合器5-l，左半軸 通過萬向傳動軸6-2與軋機的驅(qū)動輥7-2相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4-1的右半軸 通過萬向傳動軸3-2與單級減速機2-2相接，單級減速機2-2的被動齒輪軸與萬向傳動軸
3- 1的一端相接，萬向傳動軸3-l的另一端與單級減速機2-l的主動齒輪軸連接，單級減速 機2-1的被動齒輪軸通過萬向傳動軸6-1與首架次軋機的驅(qū)動輥7-1相接。 參照圖2，由兩臺交流電機構(gòu)成的動力機構(gòu)是將兩臺交流電機1' -l和l' _2分 別與對稱式圓錐行星齒輪差速器4'的兩個半軸相連接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4' 的主動齒輪軸與萬向傳動軸3'的一端相接。使用時，用其代替圖l中由單臺交流電機l-l 構(gòu)成的動力機構(gòu)，將萬向傳動軸3'的另一端與對應(yīng)連軋機巻曲裝置7-8的對稱式圓錐行 星齒輪差速器4-7的主動齒輪軸相接即可。 參照圖3，由四臺交流電機構(gòu)成的動力機構(gòu)是將四臺交流電機1〃 _1、1〃 -2、 1〃 -3、1〃 -4分成兩組，每組兩臺，分別與對稱式圓錐行星齒輪差速器4〃 -1和4〃 -2的 兩個半軸相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器4〃 -1和4〃 _2的主動齒輪軸分別通過萬向傳 動軸3〃 -2和3〃 -3與對稱式圓錐行星齒輪差速器4〃 _3的兩個半軸相接，對稱式圓錐行 星齒輪差速器4〃 _3的主動齒輪軸與萬向傳動軸3〃 -l一端相接。使用時，用其代替圖l 中由單臺交流電機1-1構(gòu)成的動力機構(gòu)，將萬向傳動軸3〃 -1的另一端與對應(yīng)連軋機巻曲 裝置7-8的對稱式圓錐行星齒輪差速器4-7的主動齒輪軸相接即可。 如前所述，當上述傳動系統(tǒng)用于不帶巻曲裝置的連軋機時，只需將其中的單級增 速機改換成單級減速機即可，其余均不變。需要說明的是，如此改動后的傳動系統(tǒng)仍在本發(fā) 明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種金屬軸向連軋機集體傳動系統(tǒng)，由動力機構(gòu)和傳動機構(gòu)組成，其特征是，所述動力機構(gòu)為以下三種中的一種1)由一臺交流電機(1)與萬向傳動軸(3-15)的一端相接；2)由兩臺交流電機(1′-1、1′-2)分別與對稱式圓錐行星齒輪差速器(4′)的兩個半軸相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器(4′)的主動齒輪軸與萬向傳動軸(3′)的一端相接；3)將四臺交流電機(1″-1、1″-2、1″-3、1″-4)分成兩組，每組兩臺，分別與對稱式圓錐行星齒輪差速器(4″-1、4″-2)的兩個半軸相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器(4″-1、4″-2)的主動齒輪軸分別通過萬向傳動軸(3″-2、3″-3)與另一對稱式圓錐行星齒輪差速器(4″-3)的兩個半軸相接，該對稱式圓錐行星齒輪差速器(4″-3)的主動齒輪軸與另一萬向傳動軸(3″-1)一端相接；所述傳動機構(gòu)包括與首架次軋機相對應(yīng)的單級減速機(2-1)、與首架次軋機后續(xù)軋機及卷曲裝置相對應(yīng)的對稱式圓錐行星齒輪差速器(4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7)、與對稱式圓錐行星齒輪差速器相對應(yīng)的單級減速機(2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7)和單級增速機(2-8)；其中與首架次軋機相對應(yīng)的單級減速機和與首架次軋機后續(xù)軋機及卷曲裝置相對應(yīng)的對稱式圓錐行星齒輪差速器與軋機機組在平面內(nèi)并行排列，與對稱式圓錐行星齒輪差速器相對應(yīng)的單級減速機和單級增速機與軋機機組在平面內(nèi)亦并行排列；與卷曲裝置(7-8)相對應(yīng)的末架對稱式圓錐行星齒輪差速器(4-7)的主動齒輪軸與所說的動力機構(gòu)中的萬向傳動軸(3-15，3′，3″-1)另一端相接，其余對稱式圓錐行星齒輪差速器的主動齒輪軸分別通過萬向傳動軸(3-3、3-5、3-7、3-9、3-11、3-13)與單級減速機(2-3、2-4、2-5、2-6、2-7)和單級增速機(2-8)的被動齒輪軸相接；單級減速機(2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7)和單級增速機(2-8)的主動齒輪軸分別通過萬向傳動軸(3-2、3-4、3-6、3-8、3-10、3-12、3-14)與對稱式圓錐行星齒輪差速器的右半軸相接；對稱式圓錐行星齒輪差速器的左半軸與其殼體之間安裝有單向超越離合器(5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7)，并通過萬向傳動軸(6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8)分別與軋機的驅(qū)動輥(7-2、7-3、7-4、7-5、7-6、7-7)和卷曲裝置(7-8)相接；與首架次軋機相對應(yīng)的單級減速機(2-1)的主動齒輪軸通過萬向傳動軸(3-1)與次級單級減速機(2-2)的被動齒輪軸相接，被動齒輪軸則通過萬向傳動軸(6-1)與首架次軋機的驅(qū)動輥(7-1)相接。
全文摘要
一種金屬軸向連軋機集體傳動系統(tǒng)，由一臺、兩臺或四臺交流電機通過對稱式圓錐行星齒輪差速器構(gòu)成動力機構(gòu)，由與軋機機組并行排列的對稱式圓錐行星齒輪差速器和單級減速機構(gòu)成傳動機構(gòu)，對稱式圓錐行星齒輪差速器的主動齒輪軸和右半軸分別通過萬向傳動軸與單級減速機及單級增速機相接，對稱式圓錐行星齒輪差速器的左半軸與其殼體之間安裝有單向超越離合器，并通過萬向傳動軸分別與軋機的驅(qū)動輥和卷曲裝置相接。該系統(tǒng)能自動進行秒流量匹配以實現(xiàn)秒流量相等的軋制條件，可用于各種帶有和不帶卷曲裝置的連軋機及各種金屬拉拔工藝設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，制造費用低。
文檔編號B21B35/12GK101695716SQ20091018816
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者夏仁和 申請人:夏仁和;