CN112024635A - 用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置以及供锭器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置，其包括：底座，其在顶表面内设置有中心凹部；滑动架，其以可纵向滑动的方式安装在底座上，并设置有安装孔及至少两个滑块体，安装孔具有竖向中心线；一对直线导轨副；中心齿条，其设置在底座的中心凹部内；伺服电机，其具有输出轴、及安装到伺服电机输出轴末端的齿轮，输出轴从上到下穿过安装孔，使得齿轮位于滑动架下方以用于与中心齿条啮合，其中，通过齿轮与中心齿条的啮合，滑动架能在底座上沿着直线导轨副纵向滑动。本发明还提供一种包括上述主行程传动装置的供锭器。本发明可使供锭器底座长度减小，设备重量降低，节约成本，提高主行程传动装置以及相关设备的自动化程度。

Description

用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置以及供锭器

技术领域

本发明涉及铝合金挤压机技术领域，尤其涉及一种用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置、以及一种包括上述主行程传动装置的用于铝挤压机的供锭器。

背景技术

一般而言，供锭器是现代铝挤压机生产线中关键的辅助设备，是铝挤压机的上料机构，在铝挤压机上所起的作用不可或缺，要求动作简单，便于操作和维护。中国国内主要挤压机生产商中，铝挤压机供锭器多采用水平移动方式，对于其主行程传动结构常采用油缸驱动、齿轮齿条倍乘机构，通过伺服阀控制，前、后极限位置采用液压缓冲器限位，齿轮齿条通过人工定期涂抹润滑油润滑，实现供锭过程的快速、平稳。

然而，随着铝挤压加工技术的不断发展和进步，铝挤压机趋于向大型化发展，这就要求供锭器行程也随着加长，所需油缸、液压缓冲器规格和伺服阀通径也相应增大，因而不但影响其它辅助设备的布置，同时造成设备重量大，生产制造和外购件成本高。而且，现有结构通过油缸驱动，伺服阀控制，前、后极限位而一直通压力油保压，高压溢流造成油温升高且故障不易排除；随着铝挤压机向大型化发展和自动化程度的要求，设备重量和外购件成本不断在增加，不利于企业降低生产成本和提高市场竞争力。

因此，本领域需要一种用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置，其可消除或至少缓解上述现有技术中的全部或部分缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置。

在此强调，除非另有说明，本文所用术语与本领域中各种科技术语的通常含义、各种技术词典、教科书等中定义的专业术语的含义一致。

为此，根据本发明一实施例，提供一种用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置，其其中，主行程传动装置包括：

底座，其在顶表面内设置有沿供锭器供锭的纵向方向延伸的中心凹部；

滑动架，其以可纵向滑动的方式安装在底座上，并设置有贯穿滑动架底表面的安装孔、以及分别安装到滑动架底表面的相对两侧处的至少两个滑块体，其中，安装孔具有竖向中心线；

一对直线导轨副，其包括两个对称布置于底座顶表面的相对两侧上的纵向延伸的导轨，其中，与中心凹部隔开一定距离的两个导轨设置为分别与两侧的所述至少两个滑块体位置对应，使得所述至少两个滑块体能沿相应导轨纵向滑动；

中心齿条，其设置在底座的中心凹部内；

伺服电机，其具有输出轴、及安装到伺服电机输出轴末端的齿轮，并且，输出轴从上到下穿过滑动架的安装孔，使得齿轮位于滑动架下方以用于与中心齿条啮合，其中，通过齿轮与中心齿条的啮合，滑动架能在底座上沿着所述一对直线导轨副纵向滑动

进一步地，在一实施例中，主行程传动装置还可包括位于伺服电机与滑动架安装孔之间的偏心定位套，其可以以可转动方式安装到安装孔，其中，伺服电机输出轴可从上到下穿过偏心定位套，并以可拆装方式安装到偏心定位套，使得伺服电机与偏心定位套同心并一起运动，其中，伺服电机输出轴的中心轴线不在安装孔的竖向中心线上，其中，通过顺时针或逆时针旋转偏心定位套，调整齿轮与中心齿条之间的径向间隙。

进一步地，在一实施例中，偏心定位套可偏心定位套可包括：

带有突缘的套筒，其中心处可具有圆形通孔，用于穿过伺服电机的输出轴；

至少两个长孔，其可沿套筒突缘的周缘均匀设置并穿透突缘，其中，通过顺时针或逆时针旋转偏心定位套的所述至少两个长孔中的任意个，调整齿轮与中心齿条之间的径向间隙。

进一步地，在一实施例中，伺服电机可通过法兰安装到偏心定位套。

由于加工制造偏差、及伺服电机输出轴末端的齿轮与中心齿条长期啮合磨损，可能造成齿轮与中心齿条之间的径向间隙不适当，因此可需要调整上述径向间隙。因为偏心定位套与伺服电机同心、但不与安装孔的竖向中心线同心，而是相对于上述竖向中心线偏心，故可通过整体顺时针或逆时针旋转偏心定位套，使得偏心定位套与伺服电机一起转动，故而相对于安装孔的竖向中心线移位，致使上述齿轮相对于中心齿条适当定位和啮合，进而使齿轮相对于中心齿条平稳前进或后退，从而带动滑动架相对于底座平稳前进供锭或返回，以实现主行程传动装置的稳定传动，进而使供锭过程可靠平稳。

进一步地，在一实施例中，偏心定位套还可包括安装在套筒内的用于支撑伺服电机输出轴的轴承、以及与轴承配套使用的定位挡圈和毡圈油封。定位挡圈可用于将轴承定位在套筒内，毡圈油封既可用于阻止轴承的润滑油从套筒溢出，又可用于阻止外界杂质污染偏心定位套内部的轴承等部件。

进一步地，在一实施例中，偏心定位套还可包括安装在套筒外周的油杯，其可用于根据需要为轴承输送润滑油。

进一步地，在一实施例中，主行程传动装置还可包括用于润滑齿轮和中心齿条的润滑组件。

进一步地，在一实施例中，润滑组件可包括：

润滑件总成，其可安装到滑动架，用于提供润滑油；

润滑齿轮，其用于与齿条啮合，并可沿径向设置有径向润滑油孔；

连接轴，其可沿竖向贯穿滑动架和底座而安装，其中，连接轴可在其轴心设置有连通两个端部的轴中心油孔，并且，连接轴的一端螺纹安装到滑动架，并可通过管道连接到润滑件总成，另一端固定地安装有润滑齿轮，以使轴中心油孔与润滑齿轮径向润滑油孔流体连通。

优选地，连接轴的所述一端还可设置有定位轴肩。

相对于人工润滑，由上述可知，本发明的上述润滑组件可自动运行，自动润滑伺服电机输出轴末端的齿轮和中心齿条，以提高本发明的主行程传动装置的自动化程度。

优选地，润滑组件还可包括设置于连接轴与润滑齿轮之间的具有自润滑特性的翻边轴套。

优选地，润滑组件还可包括设置于润滑齿轮和齿条下方的集油槽。

进一步地，在一实施例中，主行程传动装置还可包括分别设置于供锭器供锭的主行程的两个极限位置的接近开关。

另一方面，本发明还提供一种包括如前述实施例中任一项所述的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置的用于铝挤压机的供锭器。

根据本发明实施例提供的可具有如下有益效果：

首先，相比背景技术部分所述的现有供锭器主行程传动装置采用的油缸驱动、齿轮齿条倍乘机构，本发明的底座内不需要安装油缸，因而使供锭器底座长度可减小，设备重量可降低；并避免了油缸和伺服阀在供锭器主行程传动装置的应用，节约成本；进而，可提高主行程传动装置以及相关设备的自动化程度，效率提升；而且，本发明结构简单，动作简单，便于操作和维护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出根据本发明一实施例的一用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置的主视图；

图2示意性示出图1的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置的俯视图；

图3示意性示出沿图1的线B-B观察到的主行程传动装置的的B-B视图；

图4示意性示出图1的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置的右视图；

图5示意性示出图1的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置中的偏心定位套的主视图和俯视图。

元件标号说明

1：底座；2：滑动架；21：中心线；3：直线导轨副；4：伺服电机；41：中心轴线；5：偏心定位套；51：套筒；52：长孔；53：法兰孔；6：轴承；7：定位挡圈；8：毡圈油封；9：油杯；10：齿轮；11：中心齿条；12：润滑件总成；13：连接轴；14：润滑齿轮；15：翻边轴套；16：螺母；17：集油槽；18：接近开关。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明根据本发明实施例提供的技术方案。

参见图1至5，示出根据本发明一实施例的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置100，其中，主行程传动装置100包括：

底座1，其在顶表面内设置有沿供锭器供锭的纵向方向延伸的中心凹部；

滑动架2，其以可纵向滑动的方式安装在底座1上，并设置有贯穿滑动架2底表面的安装孔、以及分别安装到滑动架2底表面的相对两侧处的至少两个滑块体，其中，安装孔具有竖向中心线21；

一对直线导轨副3，其包括两个对称布置于底座1顶表面的相对两侧上的纵向延伸的导轨，其中，与中心凹部隔开一定距离的两个导轨设置为分别与两侧的所述至少两个滑块体位置对应，使得所述至少两个滑块体能沿相应导轨纵向滑动；

中心齿条11，其设置在底座1的中心凹部内；

伺服电机4，其具有输出轴、及安装到伺服电机4输出轴末端的齿轮10，并且，输出轴从上到下穿过滑动架2的安装孔，使得齿轮10位于滑动架2下方以用于与中心齿条11啮合，其中，通过齿轮10与中心齿条11的啮合，滑动架2能在底座1上沿着所述一对直线导轨副3纵向滑动。

在一实施例中，参见图1、4和5，主行程传动装置100还可包括位于伺服电机4与滑动架2安装孔之间的偏心定位套5，其可以以可转动方式安装到安装孔，其中，伺服电机4输出轴可从上到下穿过偏心定位套5，并以可拆装方式安装到偏心定位套5，使得伺服电机4与偏心定位套5同心并一起运动，其中，伺服电机4输出轴的中心轴线41不在安装孔的竖向中心线21上，其中，通过顺时针或逆时针旋转偏心定位套5，可调整齿轮10与中心齿条11之间的径向间隙。

在一实施例中，如图5所示，偏心定位套5可包括：带有突缘的套筒51，其中心处具有圆形通孔，用于穿过伺服电机4的输出轴；至少两个长孔52，其可沿套筒51突缘的周缘均匀设置并穿透突缘，其中，通过顺时针或逆时针旋转偏心定位套5的所述至少两个长孔52中的任意个，可调整齿轮10与中心齿条11之间的径向间隙。

在一实施例中，伺服电机4可通过法兰安装到偏心定位套5。图5也示出法兰孔53，用于定位和安装伺服电机4。

在一实施例中，如图1所示，偏心定位套5还可包括安装在套筒51内的用于支撑伺服电机4输出轴的轴承6、以及与轴承6配套使用的定位挡圈7和毡圈油封8，其中，定位挡圈7可用于将轴承6定位在套筒51内，毡圈油封8既可用于阻止轴承6的润滑油从套筒51溢出，也可用于阻止外界杂质进入轴承6或套筒51内。例如，定位挡圈7可位于轴承6的周缘，毡圈油封8可位于轴承6远离套筒51的端部。根据需要，定位挡圈7和毡圈油封8也可位于其它合适位置。

在一实施例中，偏心定位套5还可包括安装在套筒51外周的油杯9，其可用于根据需要为轴承6输送润滑油。例如，可根据需要，定期将润滑油注入油杯9内。

在一实施例中，主行程传动装置100还可包括用于润滑齿轮10和中心齿条11的润滑组件。

在一实施例中，如图1所示，润滑组件可包括：

润滑件总成12，其可安装到滑动架2，用于提供润滑油；

润滑齿轮14，其用于与齿条11啮合，并可沿径向设置有径向润滑油孔；

连接轴13，其可沿竖向贯穿滑动架2和底座1安装，其中，连接轴13可在其轴心设置有连通两个端部的轴中心油孔，并且，连接轴13可一端螺纹安装到滑动架2，并通过管道连接到润滑件总成12，另一端固定地安装有润滑齿轮14，以使轴中心油孔与润滑齿轮14径向润滑油孔流体连通。

优选地，如图1所示，连接轴13的所述一端还可设置有定位轴肩，结合螺纹连接，以便将连接轴13更精确和牢固地安装到滑动架2。

优选地，如图1所示，润滑组件还可包括设置于连接轴13与润滑齿轮14之间的具有自润滑特性的翻边轴套15。

优选地，如图4所示，润滑组件还可包括设置于润滑齿轮14和齿条11下方的集油槽17，用于接收从润滑齿轮14和齿条11流下的多余润滑油。

在一实施例中，如图4所示，主行程传动装置100还可包括分别设置于供锭器供锭的主行程的两个极限位置的接近开关18。假定供锭器向挤压模具供锭的方向为前进方向，则供锭器主行程的两个工位可分别位于主行程的两个极限位置，即前极限位置和后极限位置，在前极限位置时，供锭中心需要和挤压中心一致，在后极限位置，要锭中心需要和推锭装置中心一致。因此，可在底座2的前极限位置和后极限位置，安装至少两个接近开关18，以用于可靠收发信息，从而实现对供锭工位的精确控制。

以下举例描述根据本发明一具体实施例的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置100。

参见图1至5，用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置100可包括：底座1、滑动架2、一对直线导轨副3、伺服电机4、偏心定位套5。其中，底座1顶表面内的中心部位可安装中心齿条11，以避免两侧导轨副3偏载。底座1顶表面的相对两侧上可安装直线导轨副3的两个导轨，滑动架2底部可安装与直线导轨副3滑动连接的滑块体。

滑动架2可在底表面设置有贯穿的安装孔；偏心定位套5可安装在安装孔处，伺服电机4可通过法兰安装到偏心定位套5，并与偏心定位套5同心，伺服电机4输出轴可固定连接有齿轮10。安装孔的中心线21与伺服电机4输出轴的中心轴线41不在一个直线上，可便于进行齿轮10与中心齿条11之间径向间隙的调整。偏心定位套5可包括带有突缘的套筒51、以及沿套筒51突缘的周缘均匀设置并穿透突缘的至少两个长孔52，例如图5所示的八个长孔52，其中，通过顺时针或逆时针旋转偏心定位套5的八个长孔52中的任意一个或几个，可改变偏心定位套5和伺服电机4相对于滑动架2安装孔的偏心位置，从而调整齿轮10与中心齿条11之间的径向间隙。

例如，由于加工制造偏差、及齿轮10与中心齿条11长期啮合磨损造成的径向间隙，可需要增大或减小齿轮10与中心齿条11之间径向间隙时，通过转动八个长孔52中的任意一个或几个、而整体顺时针或逆时针旋转偏心定位套5，使得偏心定位套5与伺服电机4一起移位，致使齿轮10相对于中心齿条11适当定位和啮合，进而使齿轮10相对于中心齿条11平稳前进或后退，带动滑动架2相对于底座1平稳前进供锭或返回，从而实现主行程传动装置100的稳定传动，进而使供锭过程可靠、平稳。

偏心定位套5可内置有轴承6、以及与轴承6配套使用的定位挡圈7和毡圈油封8。在偏心定位套5外周可安装有油杯9。可根据需要，向油杯9定期注入润滑油，以润滑轴承6。

用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置100还可包括用于润滑齿轮10和中心齿条11的润滑组件。润滑组件可包括润滑件总成12、连接轴13、润滑齿轮14、翻边轴套15、螺母16、集油槽17。润滑件总成12可安装于滑动架2。连接轴13的一端可加工有螺纹，以通过定位轴肩和螺母16固定于滑动架2；连接轴13的中心可加工有连通两个端部的轴中心油孔；连接轴13的另一端可固定有润滑齿轮14，润滑齿轮14可沿径向加工有径向润滑油孔，以与连接轴13的轴中心油孔连通。连接轴13与润滑齿轮14之间可安装有具有自润滑特性的翻边轴套15。润滑齿轮14可用于与中心齿条11啮合，在啮合过程中将润滑油转移到中心齿条11，以润滑相互啮合的齿轮10和中心齿条11。连接轴13的轴中心油孔可与润滑件总成12用胶管连接。集油槽17可固定于位于底座1中的润滑齿轮14与中心齿条11的下方，以用于收集流下的多余润滑油。在供锭器供锭和返回过程中，润滑油可通过润滑齿轮14均匀涂于中心齿条11，使齿轮10与中心齿条11传动可靠。

进一步地，本发明还提供一种包括如前述实施例中任一项所述的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置的用于铝挤压机的供锭器。

综上，相比现有技术中的供锭器主行程传动装置采用的油缸驱动、齿轮齿条倍乘机构，根据本发明实施例的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置可不需要在底座内安装油缸，因而使供锭器底座长度可减小，设备重量可降低，进而避免了油缸和伺服阀在供锭器主行程传动装置的应用，并可提高主行程传动装置以及相关设备的自动化程度，有利于企业降低生产成本和提高市场竞争力。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置(100)，其特征在于，包括：

底座(1)，其在顶表面内设置有沿供锭器供锭的纵向方向延伸的中心凹部；

滑动架(2)，其以可纵向滑动的方式安装在底座(1)上，并设置有贯穿滑动架(2)底表面的安装孔、以及分别安装到滑动架(2)底表面的相对两侧处的至少两个滑块体，其中，安装孔具有竖向中心线(21)；

一对直线导轨副(3)，其包括两个对称布置于底座(1)顶表面的相对两侧上的纵向延伸的导轨，其中，与中心凹部隔开一定距离的两个导轨设置为分别与两侧的所述至少两个滑块体位置对应，使得所述至少两个滑块体能沿相应导轨纵向滑动；

中心齿条(11)，其设置在底座(1)的中心凹部内；

伺服电机(4)，其具有输出轴、及安装到伺服电机(4)输出轴末端的齿轮(10)，并且，输出轴从上到下穿过滑动架(2)的安装孔，使得齿轮(10)位于滑动架(2)下方以用于与中心齿条(11)啮合，其中，通过齿轮(10)与中心齿条(11)的啮合，滑动架(2)能在底座(1)上沿着所述一对直线导轨副(3)纵向滑动。

2.如权利要求1所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，还包括位于伺服电机(4)与滑动架(2)安装孔之间的偏心定位套(5)，其以可转动方式安装到安装孔，其中，伺服电机(4)输出轴从上到下穿过偏心定位套(5)，并以可拆装方式安装到偏心定位套(5)，使得伺服电机(4)与偏心定位套(5)同心并一起运动，其中，伺服电机(4)输出轴的中心轴线(41)不在安装孔的竖向中心线(21)上，其中，通过顺时针或逆时针旋转偏心定位套(5)，调整齿轮(10)与中心齿条(11)之间的径向间隙。

3.如权利要求2所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，偏心定位套(5)包括：

带有突缘的套筒(51)，其中心处具有圆形通孔，用于穿过伺服电机(4)的输出轴；

至少两个长孔(52)，其沿套筒(51)突缘的周缘均匀设置并穿透突缘，其中，通过顺时针或逆时针旋转偏心定位套(5)的所述至少两个长孔(52)中的任意个，调整齿轮(10)与中心齿条(11)之间的径向间隙。

4.如权利要求3所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，伺服电机(4)通过法兰安装到偏心定位套(5)。

5.如权利要求4所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，偏心定位套(5)还包括安装在套筒(51)内的用于支撑伺服电机(4)输出轴的轴承(6)、以及与轴承(6)配套使用的定位挡圈(7)和毡圈油封(8)。

6.如权利要求5所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，偏心定位套(5)还包括安装在套筒外周的油杯(9)，用于根据需要为轴承(6)输送润滑油。

7.如权利要求6所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，还包括用于润滑齿轮(10)和中心齿条(11)的润滑组件。

8.如权利要求7所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，润滑组件包括：

润滑件总成(12)，其安装到滑动架(2)，用于提供润滑油；

润滑齿轮(14)，其用于与齿条(11)啮合，并沿径向设置有径向润滑油孔；

连接轴(13)，其沿竖向贯穿滑动架(2)和底座(1)而安装，其中，连接轴(13)在其中心设置有连通两个端部的轴中心油孔，并且，连接轴(13)的一端螺纹安装到滑动架(2)，并通过管道连接到润滑件总成(12)，另一端固定地安装有润滑齿轮(14)，以使轴中心油孔与润滑齿轮(14)径向润滑油孔流体连通；

优选地，连接轴(13)的所述一端还设置有定位轴肩；

优选地，润滑组件还包括设置于连接轴(13)与润滑齿轮(14)之间的具有自润滑特性的翻边轴套(15)；

优选地，润滑组件还包括设置于润滑齿轮(14)和齿条(11)下方的集油槽(17)。

9.如权利要求8所述的主行程传动装置(100)，其特征在于，还包括分别设置于供锭器供锭的主行程的两个极限位置的接近开关(18)。

10.一种包括如权利要求1至9中任一项所述的用于铝挤压机供锭器的主行程传动装置(100)的用于铝挤压机的供锭器。

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