CN103084445A - 多机架传动轴的自动离合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多机架传动轴的自动离合装置；其特征在于：其冷弯成型机架与主传动装置之间的底座上装设由导轨、横移电机、蜗轮箱、丝杆和丝母、横移梁和导轨滑块组成的电动横移机构；与成型机架辊轴位置相对应的横移梁外侧面上，装设与成型机架辊轴数量相同的传动轴支架；所述的每个传动轴支架由导柱、横梁和上、下的气缸驱动的传动轴组件组成。本发明不仅设计合理、结构紧凑；既能在成型机架辊轴高度位置不固定时自动让传动轴花键轴头与成型机架辊轴花键套对准，还能自动让花键轴头插入花键套啮合，而且具有多机架传动轴同步自动离合功能，工作性能稳定、安全可靠，自动化程度高，效率高，易于加工组装，制造成本低和操作使用十分方便等优点。

Description

多机架传动轴的自动离合装置

技术领域

本发明属于冷弯成型生产线，特别涉及成型异型管材生产线的一种多机架传动轴的自动离合装置。

背景技术

众所周知，在冷弯成型异型管材生产线中，由于异型管材的截面比较复杂弯角比较多，所需的成型道次即成型机架的数量比较多，诸如产品标准中规定的通用的标准型材件的圆管、方矩管和建筑、汽车等行业使用的钢制门窗框、复杂形状的P字管、8字管等异型管材的截面。目前，通常采用冷弯成型生产线来生产，其冷弯成型生产线的结构包括底座和其数量少则十几架多则三十余架的多架安有轧辊的水平机架，也就是将若干架水平机架通过平行等间距地安装在一通长的整体的底座上组成的冷弯成型机架；其主传动装置包括底座、电机、减速机、传动齿轮箱、联轴器和万向传动轴；其水平机架底座上各个水平机架的辊轴与传动齿轮箱的各个输出轴使用万向传动轴直接连接的离合方式。一当生产产品规格变换，需要更换轧辊时，不得不将正在工作的冷弯成型生产线停机，于该停机的生产线上逐架分解水平机架更换轧辊，必需长时间的停机来满足更换轧辊的需要，就严重影响生产线的效率；同时生产线周围布满如驱动机架的传动轴、齿轮箱、电机等设备，导致在线上更换及调整轧辊的空间受到限制，操作十分不便也不安全，由于操作空间受到限制也影响轧辊位置精度的测量调整，最终影响产品的精度和生产的稳定性，降低了生产线的成材率；另外生产线是满足生产多品种多规格产品的，不同产品所使用的成型机架数量不同，当生产成型机架数量少的产品时，前部多余的安装在大底座上的机架就成为一个障碍，通常是装上平直轧辊保证带钢顺利通过；这样一来，导致轧辊数量增多增大投资，同时增多了换辊的工作量。近年来，为了解决上述冷弯成型异型管材生产线存在的缺点和不足，市场上创新了一种水平机架快换装置，它的结构包括在底座上装设平行排列的、间距相同的在线的多个快换机架，通过上述的水平机架，虽然使冷弯成型异型管材生产线有了进步，但在每架快换机架传动装置中的辊轴与万向传动轴的离合仍然采用传统的、贯用的传动齿轮箱的各个输出轴使用万向传动轴直接连接的离合方式；在生产线上逐架进行的换辊时首先就要通过手工装拆辊轴与万向传动轴的离合，既费时费力，又是笨重的手工劳动。为了进一步加快换辊效率，降低操作人员手动装拆万向传动轴的劳动强度，及设备的安全性，研究开发一种与上述快换机架相配套的多机架传动轴的自动离合装置是十分必要的。

发明内容

本发明旨在为了避免上述方法中存在的缺点和不足之处，而提供一种多机架传动轴自动离合装置；该多机架传动轴自动离合装置不仅设计合理、结构紧凑；即能在成型机架辊轴高度位置不固定时自动让传动轴花键轴头与成型机架辊轴花键套对准，还能自动让花键轴头插入花键套啮合，而且具有多机架传动轴同步自动离合功能，工作性能稳定、安全可靠，自动化程度高，效率高，易于加工组装，制造成本低和操作使用十分方便等优点。

本发明的目的是采用如下的方法方案实现的：所述的多机架传动轴的自动离合装置，包括主传动装置和冷弯成型机架；其特征在于：其冷弯成型机架与主传动装置之间的底座上，装设电动横移机构，所述的电动横移机构由导轨、横移电机、蜗轮箱、丝杆和丝母、横移梁和导轨滑块组成；于成型机架的底座一侧顶面上对称装设相互平行的两导轨，其底座另一侧顶面居中处依序装设横移电机和蜗轮箱，所述的蜗轮箱的输出轴连接丝杆的一端，其丝杆的另一端穿过横移梁的丝母连接在横移梁上；所述的横移梁底面通过螺栓固定在两导轨滑块上，通过横移电机驱动丝杆，带动两滑块沿两导轨滑动；实现其横移梁于导轨上的往、返运动；与成型机架辊轴位置相对应的横移梁外侧面上，装设与成型机架辊轴数量相同的传动轴支架；所述的每个传动轴支架由导柱、横梁和上、下的气缸驱动的传动轴组件组成，与成型机架上辊轴相对应的导柱顶面上装设由上气缸驱动的传动轴组件；所述的上气缸安装在横梁的顶面上；与成型机架下辊轴相对应的导柱底面上装设下气缸驱动的下传动轴组件；所述的下气缸顶面与支架机座连接，其支架机座通过螺栓连接在横移梁侧面上；所述的每个传动轴组件由花键套、花键轴、花键法兰、弹簧、滑块轴承座、定位支架、法兰、轴承、锁紧螺母、轴和万向传动轴组成，其辊轴上连接花键套的一端，所述的花键套的另一端内连接花键轴的一端，所述的花键轴的另一端连接在花键法兰内，所述的花键法兰的法兰端通过螺栓连接在轴的一端上，并于该轴端内设有内装弹簧的盲孔；所述的轴与滑块轴承座之间装设轴承，其轴的另一端通过锁紧螺母将轴承固定滑块轴承座内，所述的滑块轴承座的内端连接在导柱，其轴承座的外端与气缸的缸杆伸出端连接；所述的定位支架的一端设置在花键轴上面，且该定位支架长度大于花键轴的长度，其定位支架的另一端通过螺栓连接在滑块轴承座侧面上，继锁紧螺母后的的轴上键接法兰，所述的法兰与万向传动轴的一端铰接，所述的万向传动轴的另一端与主传动装置的传动齿轮箱的输出轴铰接。

本发明的原理、操作和特点分述于下：

由于本发明是在冷弯成型生产线的成型机架与主传动装置之间的底座上，装设由导轨、横移电机、蜗轮箱、丝杆和丝母、横移梁和导轨滑块组成的电动横移机构由导轨、横移电机、蜗轮箱、丝杆和丝母、横移梁和导轨滑块组成；通过横移电机驱动丝杆，带动两滑块沿两导轨上滑动；实现其横移梁于导轨上的往、返运动；与成型机架辊轴位置相对应的横移梁外侧面上，装设与成型机架辊轴数量相同的传动轴支架；其每个传动轴支架由导柱、横梁和上、下的气缸驱动的传动轴组件组成，与成型机架上辊轴相对应的导柱顶面上装设由上气缸驱动的传动轴组件；其每个传动轴组件由花键套、花键轴、花键法兰、弹簧、滑块轴承座、定位支架、法兰、法兰、轴承、锁紧螺母、轴和万向传动轴组成。正常生产时，传动轴连接的花键轴头与机架辊轴连接的花键轴套处于啮合好的状态，电机通过联轴器驱动减速机及传动齿轮箱再通过万向传动轴最终驱动辊轴旋转；当需要更换生产产品换轧辊，传动轴与成型机架脱离时，电动横移机构的电机驱动蜗轮箱、丝杆旋转带动丝母与横移梁和其上面安装的传动轴安装支架一起远离成型机架方向移动，直到花键轴头和定位支架与机架花键套形成一定的间距，紧接着传动轴安装支架上下两气缸分别带动装有花键轴头及传动轴的滑块轴承座上升、下降，让它们分别高于机架上辊轴花键套的极限最高位置和下辊轴花键套的极限最低位置，便于成型机架更换轧辊操作；当安装上生产下一产品的机架及轧辊后，需要花键轴头与花键轴套再次啮合好时，电动横移机构启动带动传动轴安装支架上的花键轴头和定位支架向花键套靠近，直到花键轴头与花键套留有一定间隙而定位支架超过花键套的外端面一定距离停止，紧接着传动轴安装支架上的上下气缸分别带动花键轴头和定位支架压向花键套，直到定位支架压靠在花键套外表面花键轴头与花键套同心对应，电动横移机构再次启动带动花键轴头向花键套移动一段距离停止，如若花键轴头与花键套正好齿槽对应则啮合上，如若齿槽不对应则花键轴头顶靠在花键套端面，尾部压缩轴内设置的弹簧，启动主传动装置的电机通过联轴器、减速机、传动齿轮箱及传动轴驱动花键轴头慢速旋转，当花键齿槽对应上时在弹簧的压紧力下，花键轴头被推入花键套，通过电气检测元件检测到所有的传动轴和花键套一起转动时，主传动电机停止，电动横移机构再次启动推动花键轴头与花键套到达设定的啮合长度，传动轴自动离合完成。电动横移机构、主传动装置的电机、传动轴支架上气缸动作及各执行动作的开关检测和操作工序均通过程控电路连接在电控箱内，实现操作工序的自动化。

综合以上所采取的技术方案实现本发明的目的。

因此，本发明不仅设计合理、结构紧凑；即能在成型机架辊轴高度位置不固定时自动让传动轴花键轴头与成型机架辊轴花键套对准，还能自动让花键轴头插入花键套啮合，而且具有多机架传动轴同步自动离合功能，工作性能稳定、安全可靠，自动化程度高，效率高，易于加工组装，制造成本低和操作使用十分方便等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明共有四幅附图。其中：

附图1是本发明的具体实施例的主视结构示意图；

附图2是图1中的A向示意图；

附图3是图1中沿B—B的剖视示意图；

附图4是图3中沿C—C的剖视放大示意图。

图中：1、底座，2、成型机架，3、花键套，4、花键轴，5、定位支架，6、导柱，7、横梁，8、气缸，9、滑块轴承座，10、法兰，11、万向传动轴，12、传动齿轮箱，13、减速机，14、主传动电机，15、横移电机，16、蜗轮箱，17、丝杆，18、螺栓，19、丝母，20、导轨，21、导轨滑块，22、横移梁，23、支架机座，24、花键法兰，25、轴承，26、弹簧，27、锁紧螺母，28、轴，29、平键，30、辊轴。

具体实施方式

图1、2、3、4所示是本发明的具体实施例，它是应用在一条150×150×5mm（最大高度×最大宽度×最大厚度）异型管材生产线中安装的多机架传动轴的自动离合装置；所述的多机架传动轴的自动离合装置，包括主传动装置和冷弯成型机架2；其特征在于：其冷弯成型机架2与主传动装置之间的底座上，装设电动横移机构，所述的电动横移机构由导轨20、横移电机15、蜗轮箱16、17和丝母19、横移梁22和导轨滑块21组成；于成型机架2的底座1左侧顶面上对称装设相互平行的两导轨20，其底座1另一侧顶面居中处依序装设横移电机15和蜗轮箱16，所述的蜗轮箱16的输出轴连接丝杆17的一端，其丝杆17的另一端穿过横移梁的丝母连接在横移梁上；所述的横移梁底面通过螺栓18固定在两导轨滑块上，通过横移电机驱动丝杆，带动两滑块沿两导轨滑动；实现其横移梁22于导轨20上的往、返运动；与成型机架辊轴30位置相对应的横移梁22外侧面上，装设与成型机架辊轴30数量相同的传动轴支架；本具体实施例的成型机架辊轴数量为6个；所述的每个传动轴支架由导柱6、横梁7和上、下的气缸驱动的传动轴组件组成，与成型机架上辊轴30相对应的导柱6顶面上装设由上气缸驱动的传动轴组件；所述的上气缸8安装在横梁7的顶面上；与成型机架下辊轴30相对应的导柱6底面上装设下气缸驱动的下传动轴组件；所述的下气缸8顶面与支架机座23连接，支架机座23通过螺栓18连接在横移梁22侧面上；所述的每个传动轴组件由花键套3、花键轴4、花键法兰24、弹簧15、滑块轴承座9、定位支架5、法兰10、轴承15、锁紧螺母27、轴28和万向传动轴11组成，其辊轴30上连接花键套3的左端，所述的花键套3的右端内连接花键轴4的左端，所述的花键轴的右端连接在花键法兰24内，所述的花键法兰24的法兰端通过螺栓18连接在轴28的左端上，并于该轴端内设有内装弹簧26的盲孔；所述的轴28与滑块轴承座9之间装设轴承25，其轴28的右端通过锁紧螺母27将轴承25固定滑块轴承座9内，所述的滑块轴承座的内端连接在导柱，其滑块轴承座9的外端与气缸8的缸杆伸出端连接；所述的定位支架5的左端设置在花键轴4上面，且该定位支架5长度大于花键轴4的长度，其定位支架5的右端通过螺栓18连接在滑块轴承座9侧面上，继锁紧螺母27后的的轴28上键接法兰10，所述的法兰10与万向传动轴11的左端铰接，所述的万向传动轴11的右端与主传动装置的传动齿轮箱12的输出轴铰接。

所述的轴28上键接法兰10采用平键29键接。

电动横移机构、主传动装置的主传动电机14、传动轴支架上气缸8动作及各执行动作的开关检测和操作工序均通过程控电路连接在电控箱内，实现操作工序的自动化。

所述的主传动装置由传动齿轮箱12、联轴器、减速机13和主传动电机14电机组成、减速机1、主传动电机14均安装在底座上，它们之间通过联轴器连接传动；所述的传动齿轮箱12与万向传动轴11数量相对应的输出轴连接法兰再与万向传动轴11连接。

所述的冷弯成型生产线的成型机架包括在底座上装设平行排列的、间距相同的在线的多个快换机架，其每个快换机架上的上、下辊轴30。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多机架传动轴的自动离合装置，包括主传动装置和冷弯成型机架；其特征在于：其冷弯成型机架（2）与主传动装置之间的底座（1）上，装设电动横移机构，所述的电动横移机构由导轨（20）、横移电机（15）、蜗轮箱（16）、丝杆（17）和丝母（19）、横移梁（22）和导轨滑块（21）组成；于成型机架的底座（1）一侧顶面上对称装设相互平行的两导轨（20），其底座（1）另一侧顶面居中处依序装设横移电机（15）和蜗轮箱（16），所述的蜗轮箱（16）的输出轴连接丝杆（17）的一端，其丝杆（17）的另一端穿过横移梁（22）的丝母（19）连接在横移梁（22）上；所述的横移梁（22）底面通过螺栓（18）固定在两导轨滑块（21）上，通过横移电机（15）驱动丝杆（17），带动两滑块（21）沿两导轨（20）滑动；实现其横移梁（22）于导轨（20）上的往、返运动；与成型机架（2）辊轴位置相对应的横移梁（22）外侧面上，装设与成型机架辊轴（30）数量相同的传动轴支架；所述的每个传动轴支架由导柱（6）、横梁（7）和上、下的气缸（8）驱动的传动轴组件组成，与成型机架（2）上辊轴相对应的导柱（6）顶面上装设由上气缸（8）驱动的传动轴组件；所述的上气缸（8）安装在横梁（7）的顶面上；与成型机架（2）下辊轴相对应的导柱（6）底面上装设下气缸（8）驱动的下传动轴组件；所述的下气缸（8）顶面与支架机座（23）连接，其支架机座（23）通过螺栓（18）连接在横移梁（22）侧面上；所述的每个传动轴组件由花键套（3）、花键轴（4）、花键法兰（24）、弹簧（26）、滑块轴承座（9）、定位支架（5）、法兰（10）、轴承（25）、锁紧螺母（27）、轴（28）和万向传动轴（11）组成，其辊轴（30）上连接花键套（3）的一端，所述的花键套（3）的另一端内连接花键轴（4）的一端，所述的花键轴（4）的另一端连接在花键法兰（24）内，所述的花键法兰（24）的法兰端通过螺栓（18）连接在轴（28）的一端上，并于该轴端内设有内装弹簧(26)的盲孔；所述的轴（28）与滑块轴承座（9）之间装设轴承（25），其轴（28）的另一端通过锁紧螺母（27）将轴承（25）固定滑块轴承座（9）内，所述的滑块轴承座（9）的内端连接在导柱（6）上，其轴承座（9）的外端与气缸（8）的缸杆伸出端连接；所述的定位支架（5）的一端设置在花键轴（4）上面，且该定位支架（5）长度大于花键轴（4）的长度，其定位支架（5）的另一端通过螺栓（18）连接在滑块轴承座（9）侧面上，继锁紧螺母（27）后的的轴（28）上键接法兰（10），所述的法兰（10）与万向传动轴（11）的一端铰接，所述的万向传动轴（11）的另一端与主传动装置的传动齿轮箱（12）的输出轴铰接。

2.按权利要求1所述的多机架传动轴的自动离合装置，其特征在于：所述的轴（28）上键接法兰（10）采用平键（29）键接。

3.按权利要求1所述的多机架传动轴的自动离合装置，其特征在于：所述的电动横移机构、主传动装置的主传动电机（14）、传动轴支架上气缸（8）动作及各执行动作的开关检测和操作工序均通过程控电路连接在电控箱内，实现操作工序的自动化。

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