CN105402261B - 闭式碟簧组件轧管齿式联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，包括主轴端轴套、主轴端法兰内齿轮套、主轴端外齿轮、主轴端防水套、外花键中间轴、内花键中间套、轧辊端防水内罩、轧辊端防水外罩、带内齿轮的轧辊端轴套；并还包括：一法兰外齿套和碟簧组件。本发明的特点是外花键中间轴、内花键中间套、法兰外齿套、伸缩花键副限位导向环及中间防水罩形成了碟簧组件闭式安装空间，高压水不会进入到碟簧组件闭式安装空间内，对碟簧进行腐蚀，延长了碟簧组件的使用寿命。

Description

闭式碟簧组件轧管齿式联轴器

技术领域

本发明涉及钢管轧制线连轧机组主传动用鼓形齿式联轴器，特别涉及一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，该闭式碟簧组件轧管齿式联轴器保证了接轴持久，平稳、可靠地工作。

背景技术

钢管热连轧等现代冶金生产的先进技术，需要高效、高精的轧制设备，因此给相关备件产业提出了新的要求及挑战，对于钢管热连轧机组而言，由于主传动轴是整套连轧设备的关键传动部件，加上其机组布置空间的紧密，其性能与质量与管材产品的产量和质量有着直接的关系，其技术要求也越来越高。

现有的弹簧组件轧管齿式联轴器结构如图3及图4所示，其包括主轴端轴套1、主轴端法兰内齿轮套2、主轴端外齿轮3、主轴端防水套4、外花键中间轴5、外花键中间轴压盖6、外花键中间轴法兰防水罩7、内花键中间套8、轧辊端防水内罩9、轧辊端防水外罩10、轧辊端压盖11、带内齿轮的轧辊端轴套12、带外花键的轧辊端外齿轮套13和弹簧组件14，主轴端轴套1中的法兰1a与主轴端法兰内齿轮套2中的法兰2a通过紧固件15连接，主轴端外齿轮3键设在外花键中间轴5的主轴端上，主轴端外齿轮3中的外齿与主轴端法兰内齿轮套2中的内齿相互啮合形成主动端齿轮副。主轴端防水套4安装在外花键中间轴5的主轴端上，起到对主动端齿轮副防水作用。

在外花键中间轴5的从动端配置有静联接外花键5a，内花键中间套8和外花键中间轴法兰防水罩7套装在外花键中间轴5上并相互连接，在内花键中间套8的主动端设置有静联接内花键8a，在内花键中间套8的从动端设置有静联接内花键8b，内花键中间套8中的静联接内花键8a与外花键中间轴5上的静联接外花键5a相互啮合形成一中间静联接花键副。

带外花键的轧辊端外齿轮套13的主动端设置有静联接外花键13a，从动端设置有外齿轮13b，带外花键的轧辊端外齿轮套13主动端上的静联接外花键13a插入到内花键中间套8从动端的静联接内花键8b中以形成轧辊端静联接花键副。

轧辊端防水内罩9和轧辊端压盖11通过压盖螺钉16固定在内花键中间套8的从动端的端面上，其中轧辊端压盖11将带外花键的轧辊端外齿轮套13轴向限制在内花键中间套8的从动端内。

弹簧组件14的主动端延伸进外花键中间轴5的从动端的轴孔14a内，从动端延伸进带外花键的轧辊端外齿轮套13中的轴孔13c并通过弹簧组件螺钉17与顶头压盖18连接，顶头19通过顶头压盖18安装在弹簧组件14的从动端上。

带内齿轮的轧辊端轴套12中的内齿轮12a套在带外花键的轧辊端外齿轮套13从动端的外齿轮13b上形成轧辊端齿轮副。轧辊端防水外罩10固定在带内齿轮的轧辊端轴套12上，轧辊端防水外罩10与轧辊端防水内罩9相互配合，起到对轧辊端花键副和轧辊端齿轮副防水作用。

现有的轧管主传动用的鼓形齿式联轴器采用的是弹簧组件14，内花键中间套8与带外花键的轧辊端外齿轮套13之间联接的轧辊端花键副为静联接花键副加轧辊端压盖11联接，由于在轧制过程中，带内齿轮的轧辊端轴套12与轧辊直接相联接，使得内花键中间套8与带外花键的轧辊端外齿轮套13之间联接的轧辊端花键副受到的震动冲击大，并其长期在高压水喷冲下作业，易造成其压盖螺钉16及弹簧组件螺钉17生锈腐蚀断裂，静联接花键副进水生锈，磨损，间隙增大。对于带外花键的轧辊端外齿轮套13同时会造成其轴内腔进水，加速了弹簧组件14早期疲劳失效甚至断裂，特别是当弹簧组件14中的断裂时，其绕合在一起，导致后期拆装修复工作相当困难，有时候只能采用破坏性卸开，后果是造成鼓形齿式联轴器使用寿命短，其本上都在三四个月之间，并且弹簧组件14弹力不稳定，很多钢厂反映其工作不到一两个月就得更换弹簧组件14，而且就是新换上的弹簧组件14在进行换辊操作时，由于鼓形齿式联轴器本身重量大，轴向长度长，轴系精度难以保证，特别是用于下轧辊的鼓形齿式联轴器，所要求其弹簧组件14的刚度大，而鼓形齿式联轴器回转直径受现场使用空间尺寸限制，其安装弹簧组件14的中间腔体尺寸也受到限制，特别是中大型鼓形齿式联轴器，其所要求弹簧刚度很难达到要求，在计算选用弹簧时，其剪切强度也几乎接近其许用切应力值，也就是从弹簧设计角度上，其使计算使用寿命也就比较短，加上安装弹簧组件14的内腔进水，导致弹簧早期疲劳失效，甚至断裂。以上故障在很大程度上打乱了生产线的生产计划，严重影响了其轧制效率，给轧管厂造成了巨大损失。

发明内容

本发明所要解决的问题在于针对现有弹簧组件轧管齿式联轴器所存在的上述问题而提供一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，该闭式碟簧组件轧管齿式联轴器采用闭式碟簧组件，中间联接采用端面齿联接并带密封及防水罩结构替代之前的弹簧组件和联接花键副压盖螺钉联接，其所要求安装空间相对小，而且刚度大，弹力稳定，可靠。加上该闭式碟簧组件轧管齿式联轴器本身结构的重新设计，其安装空间绝对闭式，解决了螺钉断裂，内腔进水等问题，因而进一步保证了碟簧组件的使用使命，从而大大增长了闭式碟簧组件轧管齿式联轴器的整体使用寿命；并且拆装简易，维修方便；满足了钢管连轧机工作特点的要求，同时，本发明也降低了，钢管厂的生产成本。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，包括主轴端轴套、主轴端法兰内齿轮套、主轴端外齿轮、主轴端防水套、外花键中间轴、内花键中间套、轧辊端防水内罩、轧辊端防水外罩、带内齿轮的轧辊端轴套；所述主轴端轴套与所述主轴端法兰内齿轮套中的法兰通过紧固件连接，所述主轴端外齿轮键设在所述外花键中间轴的主轴端上，所述主轴端外齿轮中的外齿与所述主轴端法兰内齿轮套中的内齿相互啮合形成主动端齿轮副，所述主轴端防水套安装在外花键中间轴的主轴端上，起到对主动端齿轮副防水作用；所述内花键中间套和外花键中间轴法兰防水罩套装在外花键中间轴上并相互连接，其特征在于，

在所述外花键中间轴的从动端配置有伸缩外花键，所述内花键中间套内设置有一伸缩内花键，所述内花键中间套内的伸缩内花键与所述外花键中间轴上的伸缩外花键相互啮合形成一中间伸缩花键副；在所述内花键中间套的从动端配置有一从动法兰，在所述从动法兰的端面上配置有从动端面齿和从动静密封止口；并还包括：一法兰外齿套和碟簧组件，所述法兰外齿套的主动端配置有主动法兰，在所述主动法兰的端面上配置有主动端面齿和主动静密封止口，装配时，所述法兰外齿套的主动法兰与所述内花键中间套的从动法兰之间通过紧固件连接，并且所述法兰外齿套的主动法兰端面上的主动端面齿与所述内花键中间套的从动法兰端面上的从动端面齿相互啮合，所述法兰外齿套的主动法兰端面上的主动静密封止口与所述内花键中间套的从动法兰端面上的从动静密封止口相互啮合；

所述法兰外齿套的从动端上配置有外齿轮，所述带内齿轮的轧辊端轴套中的内齿轮套在所述法兰外齿套从动端的外齿轮上形成轧辊端齿轮副；

所述法兰外齿套的从动端内配置有一碟簧组件定位孔，所述碟簧组件定位孔位于所述法兰外齿套的从动端端面这一侧封闭，在所述碟簧组件定位孔内设置有碟簧组件定位止口；在所述外花键中间轴的从动端内配置有碟簧组件安装空腔，所述碟簧组件的主动端插入到所述外花键中间轴从动端内的碟簧组件安装空腔中，碟簧组件的从动端插入到所述法兰外齿套从动端内的碟簧组件定位孔中，碟簧组件中的上下接轴通过碟簧组件定位止口定位；

所述轧辊端防水内罩安装在所述法兰外齿套的从动端上，所述轧辊端防水外罩安装在所述带内齿轮的轧辊端轴套的主动端上，两者相互配合达到对轧辊端齿轮副防水的目的。

在本发明的一个优选实施例中，在所述外花键中间轴的从动端安装有一伸缩花键副限位导向环，在所述法兰外齿套的碟簧组件定位孔与法兰外齿套的主动端之间配置有一导向孔，所述伸缩花键副限位导向环与所述导向孔相互配合对所述法兰外齿套进行导向。

在本发明的一个优选实施例中，在所述法兰外齿套的主动端安装有一中间防水罩，所述中间防水罩罩在所述法兰外齿套主动端的主动法兰和所述内花键中间套从动端的从动法兰上，以达到所述法兰外齿套主动端的主动法兰和所述内花键中间套从动端的从动法兰之间接缝防水的目的。

在本发明的一个优选实施例中，还包括一顶头组件，所述顶头组件通过顶头组件安装螺钉安装在所述法兰外齿套从动端的端面上。

在本发明的一个优选实施例中，在所述法兰外齿套上设置有通气进油孔，在所述外花键中间轴内配置有通气排油孔。

在本发明的一个优选实施例中，在所述外花键中间轴从动端内的碟簧组件安装空腔中配置有碟簧定位止口，所述碟簧元件中的上下接轴与所述碟簧定位止口配合定位。

在本发明的一个优选实施例中，所述碟簧组件还包括碟簧水平接轴，所述碟簧元件间隔安装在所述碟簧水平接轴上，所述碟簧水平接轴与所述碟簧元件中的上下接轴分开制造。

由于采用了如上的技术方案，本发明与现有的轧管主传动用的鼓形齿式联轴器结构相比，具有如下优点：

1、外花键中间轴、内花键中间套、法兰外齿套、伸缩花键副限位导向环及中间防水罩形成了碟簧组件闭式安装空间，高压水不会进入到碟簧组件闭式安装空间内，对碟簧进行腐蚀，延长了碟簧组件的使用寿命。

2、碟簧组件中的碟簧接轴上下接轴和水平接轴分开设计，设计弹力合理，弹力稳定，平稳，使用寿命长。

3、采用伸缩花键副限位导向环，取消了之前的压盖结构形式，其联接安全可靠，不会因为弹力的冲击而发生断裂或松动。

本发明对现有的轧管鼓形齿式联轴器的弹性组件及结构进行了创新，使接轴在有限的安装空间内，采用刚度高，尺寸相对小，弹力稳定，可靠，寿命长的碟簧元件，加上闭式的工作内腔结构，大大提高了主传动轴的整体使用寿命，满足了钢管连轧机工作特点的要求，同时，本发明也降低了，钢管厂的生产成本。

附图说明

图1是本发明闭式碟簧组件轧管齿式联轴器结构示意图。

图2是本发明闭式碟簧组件轧管齿式联轴器从动端的局部结构放大图。

图3是现有弹簧组件轧管齿式联轴器结构示意图。

图4是现有弹簧组件轧管齿式联轴器从动端的局部结构放大图。

具体实施方式

参见图1和图2，图中所示的闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，包括主轴端轴套100、主轴端法兰内齿轮套200、主轴端外齿轮300、主轴端防水套400、外花键中间轴500、内花键中间套600、轧辊端防水内罩700、轧辊端防水外罩800、带内齿轮的轧辊端轴套900、外花键中间轴法兰防水罩1000、法兰外齿套1100和碟簧组件1200。

主轴端轴套100上的法兰110与主轴端法兰内齿轮套200中的法兰210通过紧固件例如螺栓、螺母连接，主轴端外齿轮300键设在外花键中间轴500的主轴端510上，主轴端外齿轮300中的外齿310与主轴端法兰内齿轮套200中的内齿220相互啮合形成主动端齿轮副。

主轴端防水套400安装在外花键中间轴500的主轴端510上，起到对主动端齿轮副防水作用。

内花键中间套600和外花键中间轴法兰防水罩1000套装在外花键中间轴500上并相互连接。

在外花键中间轴500的从动端520配置有伸缩外花键521，在内花键中间套600内设置有一伸缩内花键610，内花键中间套600内的伸缩内花键610与外花键中间轴500从动端520上的伸缩外花键521相互啮合形成一中间伸缩花键副。

在内花键中间套600的从动端配置有一从动法兰620，在从动法兰620上配置有从动端面齿621和从动静密封止口622；在法兰外齿套1100的主动端配置有主动法兰1110，在主动法兰1110的端面上配置有主动端面齿1111和主动静密封止口1112，装配时，法兰外齿套1100的主动法兰1110与内花键中间套600的从动法兰620之间通过紧固件例如螺栓、螺母连接，并且法兰外齿套1100的主动法兰1110端面上的主动端面齿1111与内花键中间套600的从动法兰620端面上的从动端面齿621相互啮合，法兰外齿套1100的主动法兰1110端面上的主动静密封止口1112与内花键中间套600的从动法兰620端面上的从动静密封止口622相互啮合。

在法兰外齿套1100的主动端安装有一中间防水罩1300，中间防水罩1300罩在法兰外齿套1100主动端的主动法兰1110和内花键中间套600从动端的从动法兰620上，以达到法兰外齿套1100主动端的主动法兰1110和内花键中间套600从动端的从动法兰520之间接缝防水的目的。

在法兰外齿套1100的从动端上配置有外齿轮，带内齿轮的轧辊端轴套900中的内齿轮910套在法兰外齿套1100从动端的外齿轮上形成轧辊端齿轮副。

碟簧组件1200包括碟簧水平接轴1210、若干碟簧元件1220，若干碟簧元件1220间隔安装在碟簧水平接轴1210上，碟簧元件1220包括上、下接轴1221、1222以及安装在上、下接轴1221、1222两侧的蝶簧1223、1224。碟簧元件1220中的上、下接轴1221、1222与碟簧水平接轴1210分开设计制造，然后安装在一起，具有设计弹力合理，弹力稳定，平稳，使用寿命长的特点。

在法兰外齿套1100的从动端内配置有一碟簧组件定位孔1120，碟簧组件定位孔1120位于法兰外齿套1100的从动端端面这一侧封闭，以防止水进入到碟簧组件定位孔1120内。在外花键中间轴500的从动端520内配置有碟簧组件安装空腔521，在碟簧组件定位孔1120和碟簧组件安装空腔521内均设置有碟簧组件定位止口1121、521b，碟簧组件1200的主动端插入到外花键中间轴500从动端520内的碟簧组件安装空腔521中，碟簧组件1200的从动端插入到法兰外齿套1100从动端内的碟簧组件定位孔1120中碟簧组件1220中，碟簧元件1220的上、下接轴1221、1222通过碟簧组件定位止口1121、521b定位。

在外花键中间轴500的从动端520安装有一伸缩花键副限位导向环530，在法兰外齿套1100的碟簧组件定位孔1120与法兰外齿套1100的主动端之间配置有一导向孔1140，伸缩花键副限位导向环530与导向孔1140相互配合对法兰外齿套1100进行导向。

在法兰外齿套1100上设置有通气进油孔1130，在外花键中间轴500内配置有通气排油孔，这样外花键中间轴500、内花键中间套600、法兰外齿套1100、伸缩花键副限位导向环530及中间防水罩1300形成了碟簧组件闭式安装空间内的空气可以流通，对碟簧组件1200形成冷却，同时可以将润滑油循环注入到碟簧组件闭式安装空间内进一步对碟簧组件1200进行冷却和润滑。

轧辊端防水内罩700安装在法兰外齿套1100的从动端上，轧辊端防水外罩800安装在带内齿轮的轧辊端轴套900的主动端上，两者相互配合达到对轧辊端齿轮副防水的目的。

本发明的闭式碟簧组件轧管齿式联轴器中的顶头组件1400通过顶头组件安装螺钉1410安装在法兰外齿套1100从动端的端面上，这样避免了冲击载荷直接加载再碟簧组件1200上，进一步延长了碟簧组件1200的使用寿命。

Claims (7)

1.一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，包括主轴端轴套、主轴端法兰内齿轮套、主轴端外齿轮、主轴端防水套、外花键中间轴、内花键中间套、轧辊端防水内罩、轧辊端防水外罩、带内齿轮的轧辊端轴套；所述主轴端轴套的法兰与所述主轴端法兰内齿轮套中的法兰通过紧固件连接，所述主轴端外齿轮键设在所述外花键中间轴的主轴端上，所述主轴端外齿轮中的外齿与所述主轴端法兰内齿轮套中的内齿相互啮合形成主动端齿轮副，所述主轴端防水套安装在外花键中间轴的主轴端上，起到对主动端齿轮副防水作用；所述内花键中间套和外花键中间轴法兰防水罩套装在外花键中间轴上并相互连接，其特征在于，

在所述外花键中间轴的从动端配置有伸缩外花键，所述内花键中间套内设置有一伸缩内花键，所述内花键中间套内的伸缩内花键与所述外花键中间轴上的伸缩外花键相互啮合形成一中间伸缩花键副；在所述内花键中间套的从动端配置有一从动法兰，在所述从动法兰的端面上配置有从动端面齿和从动静密封止口；并还包括：一法兰外齿套和碟簧组件，所述法兰外齿套的主动端配置有主动法兰，在所述主动法兰的端面上配置有主动端面齿和主动静密封止口，装配时，所述法兰外齿套的主动法兰与所述内花键中间套的从动法兰之间通过紧固件连接，并且所述法兰外齿套的主动法兰端面上的主动端面齿与所述内花键中间套的从动法兰端面上的从动端面齿相互啮合，所述法兰外齿套的主动法兰端面上的主动静密封止口与所述内花键中间套的从动法兰端面上的从动静密封止口相互啮合；

所述法兰外齿套的从动端上配置有外齿轮，所述带内齿轮的轧辊端轴套中的内齿轮套在所述法兰外齿套从动端的外齿轮上形成轧辊端齿轮副；

所述法兰外齿套的从动端内配置有一碟簧组件定位孔，所述碟簧组件定位孔位于所述法兰外齿套的从动端端面这一侧封闭，在所述碟簧组件定位孔内设置有碟簧组件定位止口；在所述外花键中间轴的从动端内配置有碟簧组件安装空腔，所述碟簧组件的主动端插入到所述外花键中间轴从动端内的碟簧组件安装空腔中，碟簧组件的从动端插入到所述法兰外齿套从动端内的碟簧组件定位孔中，碟簧组件中的上下接轴通过碟簧组件定位止口定位；

所述轧辊端防水内罩安装在所述法兰外齿套的从动端上，所述轧辊端防水外罩安装在所述带内齿轮的轧辊端轴套的主动端上，两者相互配合达到对轧辊端齿轮副防水的目的。

2.如权利要求1所述的一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，其特征在于，在所述外花键中间轴的从动端安装有一伸缩花键副限位导向环，在所述法兰外齿套的碟簧组件定位孔与法兰外齿套的主动端之间配置有一导向孔，所述伸缩花键副限位导向环与所述导向孔相互配合对所述法兰外齿套进行导向。

3.如权利要求2所述的一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，其特征在于，在所述法兰外齿套的主动端安装有一中间防水罩，所述中间防水罩罩在所述法兰外齿套主动端的主动法兰和所述内花键中间套从动端的从动法兰上，以达到所述法兰外齿套主动端的主动法兰和所述内花键中间套从动端的从动法兰之间接缝防水的目的。

4.如权利要求3所述的一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，其特征在于，还包括一顶头组件，所述顶头组件通过顶头组件安装螺钉安装在所述法兰外齿套从动端的端面上。

5.如权利要求4所述的一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，其特征在于，在所述法兰外齿套上设置有通气进油孔，在所述外花键中间轴内配置有通气排油孔。

6.如权利要求5所述的一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，其特征在于，在所述外花键中间轴从动端内的碟簧组件安装空腔中配置有碟簧定位止口，所述碟簧元件中的上下接轴与所述碟簧定位止口配合定位。

7.如权利要求6所述的一种闭式碟簧组件轧管齿式联轴器，其特征在于，所述碟簧组件还包括碟簧水平接轴，所述碟簧元件间隔安装在所述碟簧水平接轴上，所述碟簧水平接轴与所述碟簧元件中的上下接轴分开制造。