CN102305272B - 轧机用组合路线齿轮变速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轧机用组合路线齿轮变速装置，包括依次平行并列设置的输入轴、输出轴Ⅰ和输出轴Ⅱ，三根轴上分别设置有一一对应并相互啮合的两个齿轮，所述输入轴和输出轴Ⅱ上的各齿轮与轴转动配合，所述输入轴和输出轴Ⅱ上分别对应设置用于接合各齿轮与轴的离合器和离合器Ⅱ，所述输入轴的通过输出轴Ⅰ上齿轮中的一个或两个与输出轴Ⅱ之间传动，通过离合器使输入轴与输出轴Ⅱ上的齿轮选择性地与轴接合，可组合出多条传动路线，通过选取多个齿轮的节圆直径，从而得到多种不同的输出速比组合，可适应小批量、多规格长材生产的需求，实用性大大提高。

Description

轧机用组合路线齿轮变速装置

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种长材轧制领域用的齿轮变速装置。

背景技术

在长材的轧制生产中，其轧制生产速度范围很宽，从几米每秒到上百米每秒，仅通过控制电机变速难以满足其宽的轧制速度范围要求。另外，由于现有长材的生产趋于小批量、多规格方向发展，需要连续的轧机之间有更细分的速比组合或更多的速比组合，以适应快速更换轧制工艺孔型，匹配多规格产品的生产需求，提高市场响应速度。

为此，通常需要在轧机和电机之间布置一齿轮变速箱，来适应较宽的轧制速度变化范围的要求。而现有的齿轮变速箱输出速比组合较少或细分较少，一般其齿轮变速比传动模块中的其中一个输出轴只有一种转速输出，且制造成本高，难以推广应用。

因此，需探索一种全新的齿轮变速设备，使其具有更多或更细分的输出速比组合，以适应小批量、多规格长材轧制的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轧机用组合路线齿轮变速装置，该装置通过齿轮选择性地与轴接合，可组合出多种传动路线，达到具备更多或更细分的输出速比组合的目的，适应小批量、多规格长材轧制的需求。

本发明的一种轧机用组合路线齿轮变速装置，包括用于动力输入的输入轴、用于分别向两对轧辊输出动力的输出轴Ⅰ和输出轴Ⅱ，所述输入轴、输出轴Ⅰ和输出轴Ⅱ依次平行并列设置，所述输入轴、输出轴Ⅰ和输出轴Ⅱ上分别设置有两个齿轮，设置于输入轴上的齿轮与设置于输出轴Ⅰ上的齿轮一一对应并相互啮合，设置于输出轴Ⅰ上的齿轮与设置于输出轴Ⅱ上的齿轮一一对应并相互啮合，所述输入轴和输出轴Ⅱ上的各齿轮与轴转动配合，所述输入轴和输出轴Ⅱ上分别对应设置用于接合各齿轮与轴的离合器和离合器Ⅱ，所述输入轴的通过输出轴Ⅰ上齿轮中的一个或两个与输出轴Ⅱ之间传动。

进一步，所述输出轴Ⅰ上的两个齿轮固定设置于输出轴Ⅰ上；

进一步，所述离合器和离合器Ⅱ均为三位常开型离合器，离合器设置于输入轴上的两个齿轮之间，离合器Ⅱ设置于输出轴Ⅱ上的两个齿轮之间；

进一步，所述三位常开型离合器包括与输入轴或输出轴Ⅱ沿周向固定配合并可沿轴向滑动的短套筒和用于拨动短套筒滑动的拨叉，所述短套筒内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与短套筒内齿圈啮合的外齿圈，短套筒滑至中间位置时与两个齿轮均不啮合；

进一步，所述输出轴Ⅰ上的两个齿轮与输出轴Ⅰ转动配合，输出轴Ⅰ上设置用于接合各齿轮与轴的离合器Ⅰ；

进一步，所述离合器和离合器Ⅰ均为三位常闭型离合器，离合器设置于输入轴上的两个齿轮之间，离合器Ⅰ设置于输出轴Ⅰ上的两个齿轮之间，所述离合器Ⅱ为三位常开型离合器，离合器Ⅱ设置于输出轴Ⅱ上的两个齿轮之间；

进一步，所述三位常闭型离合器包括与输入轴或输出轴Ⅰ沿周向固定配合并可沿轴向滑动的长套筒和用于拨动长套筒滑动的拨叉，所述长套筒内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与长套筒内齿圈啮合的外齿圈，长套筒滑至中间位置时与两个齿轮均啮合；所述三位常开型离合器包括与输出轴Ⅱ沿周向固定配合并可沿轴向滑动的短套筒和用于拨动短套筒滑动的拨叉，所述短套筒内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与短套筒内齿圈啮合的外齿圈，短套筒滑至中间位置时与两个齿轮均不啮合。

本发明的有益效果：本发明的轧机用组合路线齿轮变速装置具有以下优点：

1）通过离合器使输入轴与输出轴Ⅱ上的齿轮选择性地与轴接合，可组合出多条传动路线，通过选取多个齿轮的节圆直径，从而得到多种不同的输出速比组合，可适应小批量、多规格长材生产的需求；

2）输出轴Ⅰ上的齿轮固定在轴上，输入轴输入一种转速，通过选择不同的齿轮组合成传动路线，输出轴Ⅰ可获得两种转速，输出轴Ⅱ可获得4种转速，共4种速比组合；

3）输出轴Ⅰ的齿轮也通过离合器与轴选择性接合，输入轴输入一种转速，通过选择不同的齿轮组合成传动路线，输出轴Ⅰ可获得两种转速，输出轴Ⅱ可获得4种转速，共6种速比组合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述；

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为三位常开型离合器的结构示意图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为三位常闭型离合器的结构示意图；

图5、6、7、8为实施例1的多种传动路线图；

图9、10、11、12、13、14为实施例2的多种传动路线图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1：

本实施例的轧机用组合路线齿轮变速装置，包括用于动力输入的输入轴1、用于分别向两对轧辊输出动力的输出轴Ⅰ2和输出轴Ⅱ3，所述输入轴1、输出轴Ⅰ2和输出轴Ⅱ3依次平行并列设置，本实施例中输入轴1直接与电机转轴连接，当然，采用其他驱动方式均能实现本发明的目的，输入轴1不直接与轧辊对的输入轴同轴驱动，可使轧辊对的转速不与电机转轴的转速同步（说明：这里当一对齿轮的速比为1：1时，则输入输出转速相同），具有更多转速变化，更加适应轧制工艺的需要，实际应用时，三根轴均通过轴承设置于箱体上，输出轴Ⅰ2和输出轴Ⅱ3分别用于驱动两对轧辊工作，所述输入轴1、输出轴Ⅰ2和输出轴Ⅱ3上分别设置有两个齿轮，设置于输入轴1上的齿轮与设置于输出轴Ⅰ2上的齿轮一一对应并相互啮合，设置于输出轴Ⅰ2上的齿轮与设置于输出轴Ⅱ3上的齿轮一一对应并相互啮合，即通过不同齿轮组合传递动力，就能获得不同的传动比，所述输入轴1和输出轴Ⅱ3上的各齿轮与轴转动配合，所述输入轴1和输出轴Ⅱ3上分别对应设置用于接合各齿轮与轴的离合器C1和离合器ⅡC3，两个离合器可使齿轮与轴沿轴向固定进行传动，所述输入轴1的通过输出轴Ⅰ2上齿轮中的一个或两个与输出轴Ⅱ3之间传动，即传递路线既可以只经过一个齿轮，也可以经过两个齿轮，该结构通过离合器使输入轴与输出轴Ⅱ上的齿轮选择性地与轴接合，可组合出多条传动路线，通过选取多个齿轮的节圆直径，从而得到多种不同的输出速比组合，可适应小批量、多规格长材生产的需求。当然，在本发明的基础上，仅对齿轮数量进行扩展，即增加每根轴上的齿轮数量使其为3个或3个以上，来使动力传递路线增加，均在本发明的核心思路范围之内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述输出轴Ⅰ2上的两个齿轮固定设置于输出轴Ⅰ2上，齿轮也可与轴制成一体，这种结构可以通过改变输入轴和输出轴Ⅱ上的齿轮选择性地与轴接合，组合出4种传递路线，即4种速比组合，其中，输出轴Ⅰ可获得两种转速，输出轴Ⅱ可获得4种转速，如图5-8所示。

作为上述技术方案的进一步改进，所述离合器C1和离合器ⅡC3均为三位常开型离合器，离合器C1设置于输入轴1上的两个齿轮之间，离合器ⅡC3设置于输出轴Ⅱ3上的两个齿轮之间，所述三位常开型离合器包括与输入轴1或输出轴Ⅱ3沿周向固定配合并可沿轴向滑动的短套筒4和用于拨动短套筒4滑动的拨叉5，所述短套筒4内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与短套筒4内齿圈啮合的外齿圈，短套筒4滑至中间位置时与两个齿轮均不啮合，采用这种结构的离合器，结构简单，制造成本低，且同一个离合器可以控制两个齿轮与轴的传动关系，便于改变齿轮的传动关系。

实施例2：

与实施例1不同的是：所述输出轴Ⅰ2上的两个齿轮与输出轴Ⅰ2转动配合，输出轴Ⅰ2上设置用于接合各齿轮与轴的离合器ⅠC2，即输出轴Ⅰ上的两个齿轮可以不同步转动，该结构让齿轮选择更灵活，可以组合出更多的传动路线，使输出速比组合更细分，如图9-14所示。

作为上述技术方案的进一步改进，所述离合器C1和离合器ⅠC2均为三位常闭型离合器，离合器C1设置于输入轴1上的两个齿轮之间，离合器ⅠC2设置于输出轴Ⅰ2上的两个齿轮之间，所述离合器ⅡC3为三位常开型离合器，离合器ⅡC3设置于输出轴Ⅱ3上的两个齿轮之间，所述三位常闭型离合器包括与输入轴1或输出轴Ⅰ2沿周向固定配合并可沿轴向滑动的长套筒6和用于拨动长套筒6滑动的拨叉5，所述长套筒6内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与长套筒6内齿圈啮合的外齿圈，长套筒6滑至中间位置时与两个齿轮均啮合；常开型离合器结构与实施例1相同，采用三位常闭型离合器，可使任意一个齿轮与轴传动，或者两个齿轮同时与轴传动，组合出更多的传动路线，且结构简单，制造成本低，同样也便于改变齿轮的传动关系。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种轧机用组合路线齿轮变速装置，其特征在于：包括用于动力输入的输入轴（1）、用于分别向两对轧辊输出动力的输出轴Ⅰ（2）和输出轴Ⅱ（3），所述输入轴（1）、输出轴Ⅰ（2）和输出轴Ⅱ（3）依次平行并列设置，所述输入轴（1）、输出轴Ⅰ（2）和输出轴Ⅱ（3）上分别设置有两个齿轮，设置于输入轴（1）上的齿轮与设置于输出轴Ⅰ（2）上的齿轮一一对应并相互啮合，设置于输出轴Ⅰ（2）上的齿轮与设置于输出轴Ⅱ（3）上的齿轮一一对应并相互啮合，所述输入轴（1）和输出轴Ⅱ（3）上的各齿轮与轴转动配合，所述输入轴（1）和输出轴Ⅱ（3）上分别对应设置用于接合各齿轮与轴的离合器（C1）和离合器Ⅱ（C3），所述输入轴（1）的通过输出轴Ⅰ（2）上齿轮中的一个或两个与输出轴Ⅱ（3）之间传动。

2.根据权利要求1所述的轧机用组合路线齿轮变速装置，其特征在于：所述输出轴Ⅰ（2）上的两个齿轮固定设置于输出轴Ⅰ（2）上。

3.根据权利要求2所述的轧机用组合路线齿轮变速装置，其特征在于：所述离合器（C1）和离合器Ⅱ（C3）均为三位常开型离合器，离合器（C1）设置于输入轴（1）上的两个齿轮之间，离合器Ⅱ（C3）设置于输出轴Ⅱ（3）上的两个齿轮之间。

4.根据权利要求3所述的轧机用组合路线齿轮变速装置，其特征在于：所述三位常开型离合器包括与输入轴（1）或输出轴Ⅱ（3）沿周向固定配合并可沿轴向滑动的短套筒（4）和用于拨动短套筒（4）滑动的拨叉（5），所述短套筒（4）内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与短套筒（4）内齿圈啮合的外齿圈，短套筒（4）滑至中间位置时与两个齿轮均不啮合。

5.根据权利要求1所述的轧机用组合路线齿轮变速装置，其特征在于：所述输出轴Ⅰ（2）上的两个齿轮与输出轴Ⅰ（2）转动配合，输出轴Ⅰ（2）上设置用于接合各齿轮与轴的离合器Ⅰ（C2）。

6.根据权利要求5所述的轧机用组合路线齿轮变速装置，其特征在于：所述离合器（C1）和离合器Ⅰ（C2）均为三位常闭型离合器，离合器（C1）设置于输入轴（1）上的两个齿轮之间，离合器Ⅰ（C2）设置于输出轴Ⅰ（2）上的两个齿轮之间，所述离合器Ⅱ（C3）为三位常开型离合器，离合器Ⅱ（C3）设置于输出轴Ⅱ（3）上的两个齿轮之间。

7.根据权利要求6所述的轧机用组合路线齿轮变速装置，其特征在于：所述三位常闭型离合器包括与输入轴（1）或输出轴Ⅰ（2）沿周向固定配合并可沿轴向滑动的长套筒（6）和用于拨动长套筒（6）滑动的拨叉（5），所述长套筒（6）内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与长套筒（6）内齿圈啮合的外齿圈，长套筒（6）滑至中间位置时与两个齿轮均啮合；所述三位常开型离合器包括与输出轴Ⅱ（3）沿周向固定配合并可沿轴向滑动的短套筒（4）和用于拨动短套筒（4）滑动的拨叉（5），所述短套筒（4）内圆设置内齿圈，所述齿轮的端部设置可与短套筒（4）内齿圈啮合的外齿圈，短套筒（4）滑至中间位置时与两个齿轮均不啮合。

Images