CN101507982B - 积木式钢管张力减径机 - Google Patents

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Abstract

一种钢管张力减径机，属于轧钢设备技术领域，具体而言涉及一种钢管张力减径设备。其特征在于本发明将每一条输出轴及其所属的传动系统和动力系统都设计成彼此独立的传动单元和结构单元，整个张力减径机可以像垒积木一样装配而成。采用三环减速机SA作为从调速电机到输出轴CH之间的传动系统。上下两层三环减速机SA按相反方向安装在支撑架J上。通过调整电机的速度而满足张力减径机输出轴速度变化的要求。本发明不会在钢管进入时“掉”速度，安装牢靠，调整容易，装卸方便。

Description

积木式钢管张力减径机
技术领域
本发明积木式钢管张力减径机，属于轧钢设备技术领域，具体而言涉及一种钢管张力减径设备。
背景技术
目前所用的钢管张力减径设备主要有两种：
I、集中差速的张力减径机
集中差速的张力减径机一般由两台调速电机驱动，通过安装在各轴上的差速机构实现各输出轴转速的控制和调整。所用的差速机构为NGW型差速机构或锥齿轮型差速机构。主电机通过一套齿轮系统提供差速机构中一个齿轮的转速n1，另一个电机则通过另一套齿轮系统提供差速机构中另一个齿轮的转速n2。差速机构的输出轴，也就是张力减径机的输出轴的转速nH是上述两个转速合成的结果。基本计算公式为：nH＝k1n1+k2n2其中k1，k2是两个小于1的系数。
集中差速张力减径机的缺点是结构复杂。所带来的问题是制造困难，机构庞大，维修率高。其中尤以行星机构的损坏率高，维修困难。除此之外，不管实际生产需要几个轧辊机架，两台主电机必须同时启动，能源的浪费也比较严重。在集中差速的张力减径机中，两台主电机一般为调速电机----直流电机或变频调速电机。通过调整两台主电机速度的大小和其间的比例，可以调整输出轴速度的大小和彼此之间的比例关系，满足钢管减径机对各轴速度大小和比例的要求。
II、单传动钢管张力减径机
单传动钢管张力减径机中的每一条输出轴都由单独的调速电机驱动。电机到输出轴之间有一套普通的齿轮减速系统。通过PLC系统实现对电机，进而对输出轴转速的控制和调节。单传动钢管张力减径机完全靠调整电机的转速来实现对输出轴转速的控制和调节。单传动张力减径机中的传动系统均为外啮合齿轮组成的减速系统，设计制造比较简单，输出轴速度的调节容易，变化范围可以很大。单传动张力减径机最大的缺点是钢管进入张力减径机时速度的突然下降，俗称“掉”速度。“掉”速度的直接结果是造成钢管端部的缺陷，成材率下降。对于大批量生产的钢管行业来说，这种损失往往是巨大的。单传动张力减径机的每一套传动系统可以是彼此独立的，但是由于结构尺寸的限制，每一套传动系统无法做成单独的结构单元。当输出轴数量大时，单传动张力减径机往往把几十条轴，几百个齿轮装在一个由四，五层箱体组成的巨大箱体内，万一有一个零件出点问题都会造成停产。显然，这样复杂的传动箱体维修起来是相当困难的。
发明内容
本发明积木式钢管张力减径机目的在于：解决单传动张力减径机“掉”速度的问题，公开一种把三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW作为从电机到输出轴之间传动系统的积木式钢管张力减径机的技术方案。
本发明积木式钢管张力减径机，其特征在于是一种利用三环减速机或平面二次包络环面蜗杆传动比大、体积小和可以自锁的特性，把三环减速器或平面二次包络环面蜗杆传动作为从电机到输出轴之间传动系统的积木式钢管张力减径机，每一套调速电机D--三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW--输出轴CH所组成的系统是彼此独立的传动系统和彼此独立的结构单元(见附图1和附图3)；与钢管张力减径机输出轴CH数量相同的独立机械系统像垒积木一样垒起来，组成积木式钢管张力减径机。单独的调速电机D经三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW分别驱动每一条输出轴CH，进而驱动不同的轧辊机架F，三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW安装方式完全相同，安装方向不同，分上下两层，上面的三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW垂直布置，输出轴CH在下，输入轴RU在上；下面的三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW也是垂直布置，但是输出轴CH在上，输入轴RU在下，三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW依次安装在焊接支架J上。
上述积木式钢管张力减径机，其特征在于所述的积木式钢管张力减径机中，三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW的数量等于张力减径机所要求的机架数，实际中，三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW的数量机架数从三机架到三十六机架不等。
上述积木式钢管张力减径机，其特征在于所述的各三环减速器或平面二次包络环面蜗杆减速器采用循环冷却润滑，保证所有啮合点和轴承部位都获得良好而充分的润滑，支架J上要安装进油出油管和必要的监控装置。
本发明积木式钢管张力减径机的优点在于：
I、可以保证钢管张力减径机在运行中不“掉”速度，提高钢管的成材率。
II、设计者可以根据被轧钢管的要求，所用轧辊机架F(方机架)的大小和数量，选用规格合适的三环减速器SA或平面二次包络环面蜗杆减速器PW，配以合适的支架J，就可以装出一台完全满足要求的钢管张力减径机。
III、结构简单而规范。每一套减速系统彼此完全相同，可以集中生产或订货。万一运行中有一台损坏，可以迅速更换而不影响生产。
IV、整个机组的总重量可以减少三分之一，占地面积也可以减少三分之一。
附图说明
附图1：三环减速器型积木式钢管张力减径机
SA-----三环减速器；
J------支架；
RU-----输入轴；
CH-----输出轴。
附图2  三环减速器传动原理图
D-------调速电机；
C1------齿轮1；
C2------齿轮2；
N-------三环减速机中的内齿轮(三环板)；
G-------三环减速机中的中心齿轮；
F--------方机架(轧辊机架)；
附图3  平面二次包络环面蜗杆型积木式钢管张力减径机
PW-----平面二次包络环面蜗杆减速器；
J----支架；
RU------输入轴；
CH------输出轴；
附图4平面二次包络环面蜗杆减速器传动原理图
Z1-------平面二次包络环面蜗杆减速器的高速轴齿轮；
Z2------平面二次包络环面蜗杆减速器的高速级大齿轮；
WG-----平面二次包络环面蜗杆；
WL-----蜗轮。
具体实施方式
实施方式1、三环减速器型钢管张力减径机，也就是把三环减速器作为从调速电机到轧辊机架的传动系统。附图1所示为一台有七个机架的三环减速器型钢管张力减径机示意图。上面的三台三环减速器SA垂直布置，输出轴CH在下，输入轴RU在上；下面的四台三环减速器SA也是垂直布置，但是输出轴CH在上，输入轴RU在下。七台三环减速器依次安装在焊接机架J上。三环减速器可以从专业厂订购。数量要等于或略大于张力减径机所需的输出轴数量。支架，也称底座一般可以采用焊接结构，要求安装牢靠，调整容易，装卸方便。电机和减速机之间一般采用万向连轴节。电机底座的设计和制造也非常容易，而且可以节约地方。一般要求各减速器采用循环冷却润滑，保证所有啮合点和轴承部位都获得良好而充分的润滑。支架上要配以进油管和出油管以及适当的监控装置。传动原理如附图2所示。
实施方式2、以附图3所示七机架平面二次包络环面蜗杆减速器PW式钢管张力减径机为例，七台平面二次包络环面蜗杆减速器PW完全相同，安装方向不同，分上下两层。上面的三台平面二次包络环面蜗杆减速器PW垂直布置，输出轴CH在下，输入轴RU在上；下面的四台平面二次包络环面蜗杆减速器PW也是垂直布置，但是输出轴CH在上，输入轴RU在下。七台平面二次包络环面蜗杆减速器PW依次安装在焊接支架J上。传动原理图如附图4所示。
除支架需要根据二次包络环面蜗杆减速器的安装尺寸设计外，其它同实施方式1。
两种实施方式不受张力减径机输出轴数量的限制。三环减速器或是平面二次包络环面蜗杆减速器都可以作为钢管张力减径机的传动系统。所不同的是安装支架的大小和尺寸的不同。使用效果则取决于三环减速器和平面二次包络环面蜗杆减速器自身的特性。
实施方式3、附图2是单台三环减速器的传动原理图。调速电机D驱动齿轮C1，进而带动齿轮C2及与之相连的三环减速器的曲柄轴。输出齿轮G和输出轴CH相连，驱动轧辊机架。其它同实施方式1。
实施方式4、附图4是单台平面二次包络环面蜗杆减速器传动原理图。调速电机驱动锥齿轮在z1，进而带动锥齿轮z2及与之相连的蜗杆WG，输出轴CH和蜗轮WL相连，驱动轧辊机架。其它同实施方式1。

Claims (3)

1.一种积木式钢管张力减径机，其特征在于是一种利用三环减速器和平面二次包络环面蜗杆减速器传动比大、体积小和可以自锁的特性，把三环减速器或平面二次包络环面蜗杆减速器作为从电机到输出轴之间的传动系统的积木式钢管张力减径机，每一套调速电机(D)、三环减速器(SA)或平面二次包络环面蜗杆减速器(PW)、输出轴(CH)所组成的系统是彼此独立的传动系统和彼此独立的结构单元；与钢管张力减径机输出轴(CH)数量相同的彼此独立的传动系统和彼此独立的结构单元像垒积木一样垒起来，组成积木式钢管张力减径机，单独的调速电机(D)经三环减速器(SA)或平面二次包络环面蜗杆减速器(PW)分别驱动每一条输出轴(CH)，进而驱动不同的轧辊机架，三环减速器(SA)或平面二次包络环面蜗杆减速器(PW)安装方式完全相同，安装方向不同，分上下两层，上面的三环减速器(SA)或平面二次包络环面蜗杆减速器(PW)垂直布置，输出轴(CH)在下，输入轴(RU)在上；下面的三环减速器(SA)或平面二次包络环面蜗杆减速器(PW)也是垂直布置，但是输出轴(CH)在上，输入轴(RU)在下，三环减速器(SA)或平面二次包络环面蜗杆减速器(PW)依次安装在焊接支架(J)上。
2.按照权利要求1所述的积木式钢管张力减径机，其特征在所述的积木式钢管张力减径机中，三环减速器(SA)或平面二次包络环面蜗杆减速器(PW)的数量根据实际需要从三到三十六不等。
3.按照权利要求1所述的积木式钢管张力减径机，其特征在于各所述的三环减速器或平面二次包络环面蜗杆减速器采用循环冷却润滑，保证所有啮合点和轴承部位都获得良好而充分的润滑，支架(J)上要安装进油出油管和必要的监控装置。
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