CN103913069A - 装出钢机平移液压马达驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种装出钢机平移液压马达驱动装置，包括：液压驱动单元（21），提供平移驱动动力，本液压驱动单元为一台液压马达与行星齿轮减速机的一体化总成结构。所述液压驱动单元（21）的一侧与装出钢机平移驱动单元（25）连接。本发明采用了液压马达抗过载、抗冲击、润滑和散热好，适用于作为装出钢机平移驱动动力。本发明相比于现有技术的电机减速机驱动形式，设备工作可靠性增加，驱动链合理性增加，设计简化，制造安装简单，且经济性明显。本发明采用液压马达驱动之后，按照扭矩传递方法，用扭矩和排量参数对液压马达进行设计计算选型，国内外液压马达供货商广泛，选择方便。

Description

装出钢机平移液压马达驱动装置

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，具体涉及一种钢铁厂加热炉装出钢机平移液压马达驱动装置，属于机械的技术领域，适用于钢铁厂加热炉。

背景技术

加热炉装出钢机平移驱动目前行业内基本都是采用电机减速机的驱动型式，即电机通过减速机减速，同时增大输出扭矩，然后驱动齿轮、齿条的方式驱动装出钢机平移运动，输送钢坯，这是一种传统的机械驱动方式，图1、图2、图3、图4为现有技术的结构示意图。

电机11通过高速轴联轴器12驱动减速机13，减速机13的输出低速轴跟低速轴联轴器14相连，驱动平移驱动单元15的内部小齿轮16转动，小齿轮16的转动又驱动与其相啮合的齿条17做平移运动，齿条17装配在装出钢机的平移小车18上，就实现了装出钢机平移小车18的平移动作，一般装出钢机的平移小车18的常用行程为5米左右，根据坯料185的重量和工况，电机11的功率一般需要从37千瓦～90千瓦，驱动小齿轮16转速一般为7.5转/分钟～45转/分钟，属于低速大扭矩工况，尤其是装钢机，有一个坯料推正的工作要求，尖峰要求扭矩大，电机11功率大，同时整个驱动链冲击较大。而在装出钢机后退回程工况，电机11又轻载工作，这样的驱动，无论在合理性、能耗、经济性甚至体积上都不合理，且需要配置逆变器、变频器、动力电缆引入电源，频繁正反转切换，电机频繁启动，冲击电网。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种装出钢机平移液压马达驱动装置，设计了采用液压马达取代电机减速机驱动的动力方式，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种装出钢机平移液压马达驱动装置，其特征在于，包括：

液压驱动单元，为一台液压马达与一台行星齿轮减速机构成的一体化总成结构，提供平移驱动动力；

平移驱动单元，一侧与所述液压驱动单元连接，其内被装出钢机的平移小车穿过；

所述装出钢机的平移小车上设置升降液压缸，装出钢机的平移小车同时连接升降单元，升降单元的动作实现提升和放下钢坯，完成装出钢机功能。

其中，所述装出钢机的平移小车下部设置滚轮，滚轮沿着轨道移动。

其中，所述液压驱动单元与平移驱动单元采用法兰连接。

进一步，所述平移驱动单元内设置小齿轮，所述小齿轮与齿条相啮合，所述小齿轮转动驱动与其相啮合的齿条做平移运动，所述齿条装配在装出钢机的平移小车上。

其中，所述升降单元包括手臂区和平台区，所述平台区上放置待运送的坯料。

其中，所述液压驱动单元为一台液压马达与一台行星齿轮减速机构成的总成结构，由液压配套件专业厂家提供成品，设计时根据厂家样本选型。

本发明的有益效果：

1、本发明采用了液压马达抗过载、抗冲击、润滑和散热好，适用于作为装出钢机平移驱动动力来源。

2、本发明相比于原电机减速机驱动形式，设备工作可靠性增加，驱动链合理性增加，设计简化，制造安装简单，且经济性明显。

3、本发明改用液压马达驱动之后，按照扭矩传递方法，用扭矩和排量参数对液压马达进行设计计算选型，国内外液压马达供货商广泛，选择方便。

附图说明

图1为现有技术的主视图。

图2为现有技术的主视图，装出钢机托着钢坯前进了一个行程。

图3为现有技术的侧视图。

图4为现有技术的俯视图。

图5为本发明的主视图。

图6为本发明的主视图，装出钢机托着钢坯前进了一个行程。

图7为本发明的侧视图。

图8为本发明的俯视图。

图9为本发明的局部放大图。

图10为本发明的局部放大图。

图11为本发明的局部放大图。

电机11、高速轴联轴器12、减速机13、低速轴联轴器14、平移驱动单元15、小齿轮16、齿条17、平移小车18、升降液压缸181、升降单元182、滚轮183、导轨184、钢坯185、制动器19、手动应急驱动机构110。

液压驱动单元21、平移驱动单元25、法兰251、小齿轮26、齿条27、平移小车28、升降液压缸281、升降单元282、滚轮283、导轨284、钢坯285。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图5、图6、图7、图8所示，一种装出钢机平移液压马达驱动装置，包括：

液压驱动单元21，为一台液压马达与一台行星齿轮减速机构成的一体化总成结构，提供平移驱动动力。

液压驱动单元21与平移驱动单元25采用法兰251连接。液压驱动单元21为平移驱动单元25提供平移驱动动力。

如图9、图10、图11所示，平移驱动单元25的一侧与液压驱动单元21连接，其内被装出钢机的平移小车28穿过。平移驱动单元25内设置小齿轮26，小齿轮26与齿条27相啮合，小齿轮26转动驱动与其相啮合的齿条27做平移运动，齿条27装配在装出钢机的平移小车28上。

装出钢机的平移小车28上设置升降液压缸281，装出钢机平移小车28同时连接升降单元282，升降单元282的动作实现提升和放下钢坯285的目的，完成装出钢机功能。

装出钢机的平移小车28下部设置滚轮283，滚轮沿着轨道284移动。

升降单元282包括手臂区和平台区，平台区上放置待运送的坯料285。

如图5、图6、图7、图8所示，发明人设计了采用以液压马达为驱动动力的液压驱动单元21，取代了电机减速机，其结构如图8所示，液压驱动单元21取代了现有技术中的电机11、高速轴联轴器12、减速机13、低速轴联轴器14、制动器19、手动应急驱动机构110，而把液压驱动单元21直接用端面法兰251进行连接安装在平移驱动单元25结构体上，工作可靠、高效、简单牢固。

因为装出钢机提升动作是使用升降液压缸281，因此液压阀台就在附近，只需把原提升专用液压阀台增加为升降和平移共用阀台即可，就近使用了原本存在的部分设备。

液压马达的特性适用于行走机构，本发明的设计采用低速大扭矩液压马达和行星齿轮减速机一体化的液压驱动单元21式结构，可采用液压比例阀方便的调速控制，可以采用内置式机械制动器或者液压方式制动，配置灵活、体积小巧、经济性高，避免了笨重和经常需要维护的减速机。而现有技术中一般采用的减速机很多是选用进口品牌，例如SEW、SIEMENS等，结构复杂、价格高、采购周期长。

装出钢机，实际上是两台极其相似的设备，分为装钢机和出钢机，平移驱动上两个设备又是有所区别的，它们的设计计算是分开的，装钢机由于设计有钢坯滑动摩擦下的推正动作，受力比出钢机大，可覆盖出钢机的工况，因此常常用装钢机的工况作为计算依据。

液压马达的选型计算，一般按照扭矩传递方法，本实施例中，是一个完整的液压马达选型计算过程：

例1：已知装出钢机运载钢坯285的质量为25T，驱动齿条27的小齿轮26分度圆直径为240mm，装出钢机向前在炉前辊道上推正钢坯时：

推力=1.钢坯285与平台区辊道的滑动摩擦力+2.平移小车28自重与钢坯285质量的惯性

F_摩擦力=υN

根据《机械设计手册》，一般钢钢摩擦系数υ选0.3，则：

F_摩擦力=0.3×25×1000×9.8

=73500（N）

F_惯性=ma

一般工业设备运行情况下，加速度a选0.5m/s2，设备移动部分自重，根据实际设计值确定，例如本实施例中装钢机的平移小车28，为15T，则：

F_惯性=（15+25)×1000×0.5

=20000（N）

则：

F_推力=F_摩擦力+F_惯性

=73500+20000

=93500（N）

此力在装钢机推正钢坯285时，作用在小齿轮26上，已知小齿轮26分度圆直径，则可计算出作用在小齿轮26上的转矩：

T=F_推力L

=93500×240÷2×0.001

=11220（N/m）

液压驱动单元21直接驱动小齿轮26转动，因此，根据计算出的转矩，从液压驱动单元液压马达选型表中选择具体型号。如本实施例中，选择HT4-5500参照：上海东方液压件厂液压马达样本，额定连续输出扭矩为12000N/m，排量5.5L/r，转速范围为0～60r/min，这样，装钢机平移小车28的速度可调范围为：

V_max=60÷60×π×240

≈754mm/s

一般情况下，装出钢机设备最大移动速度为600mm/s，因此，所选择的液压驱动单元液压马达满足设计要求；控制方面，可采用电液比例阀方便的调节液压马达的转速，即调节装出钢机的移动速度，电液比例阀由PLC直接控制，非常方便实现自动化。钢铁厂加热炉液压系统都配备有应急电源和较大容量的蓄能器，二者都可以作为应急用液压油，在出现意外故障时，例如忽然意外停电，能驱动装出钢机移动一段距离，一般是从高温的炉内移出。

以上，对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。

Claims (5)

1.一种装出钢机平移液压马达驱动装置，其特征在于，包括：

液压驱动单元（21），为一台液压马达与行星齿轮减速机一体化的总成结构，提供平移驱动动力；

平移驱动单元（25），一侧与所述液压驱动单元（21）连接，其内被装出钢机的平移小车（28）穿过；

所述装出钢机的平移小车（28）上设置升降液压缸（281），装出钢机的平移小车（28）同时连接升降单元（282），升降单元（282）的动作实现提升和放下钢坯（285），完成装出钢机功能。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述液压驱动单元（21）与平移驱动单元（25）采用法兰（251）连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装出钢机的平移小车（28）下部设置滚轮（283），滚轮（283）沿着轨道（284）移动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述升降单元（282）包括手臂区和平台区，所述平台区上放置待运送的坯料（285）。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述平移驱动单元（25）内设置小齿轮（26），所述小齿轮（26）与齿条（27）相啮合，所述小齿轮（26）的转动驱动与其相啮合的齿条（27）做平移运动，所述齿条（27）装配在装出钢机的平移小车（28）上。