CN1131920A - 冷轧成型机传动轴的联接装置 - Google Patents

Abstract

一种冷轧成型机的驱动装置的联接装置，在一个中架，其上有与驱动装置和可伸缩的方向接头联接的联接器21、22安装于联接器支架14、15上，在水平方向和垂直方向上可移动，该支架装在直线导向器上；还设有导杆可使联接器支架14、15提升及支架在水平方向移动接近辊轴后与安装在机架一边的导块止挡接触而使联接器与辊轴端部相对。

该联接器可以通过一道操作步骤就与辊轴连接，并且轧机在运转中能自由调整压下力。

Description

冷轧成形机传动轴的联接装置

本发明直接涉及冷轧成形机传动轴联接装置的改进。具体说，它涉及的冷轧成形机传动轴的联接装置有一个联接于驱动装置和可伸缩的万向接头的联接器，该联接器安装在联轴器支架上，而这个联接器支架则安装在可以在垂直方向滑动的直线引导器上，因而该联接器可以在水平方向和垂直方向作细调移动。此外，在本发明的联接装置里，联接器支架在被下推的同时，还使位于共用基座上支承上述联接器和联接器支架的中架也在共同基座上滑动使联接器的位置对准辊轴的端部。因此联接器支架与该辊轴可以通过一道手续而完成联接。除此之外，该联接器在垂直方向还可自由活动，因而本发明提供了一种在冷轧成型机运转中可以细调压下力的机构，而不管上下辊轴之间距离有多大。

冷轧成形机一直广泛用于将多种工业和结构金属件轧制成许多不同的形状。由许多成形轧机机架(以下称轧机机架)组成的普通冷轧成形系统，在成形线的上游侧装备给料(提供要轧制的金属原料)附属设备，在成形线的下游侧则要安排钻孔，切割以及弯曲等后处理设备。

如果需要在一条生产线上轧制成形如上所述的不同形状的，需若干工序才能制成的产品，就要根据设计的最终形状更换许多类似的轧辊以及(或者)专用于轧制所需形状的成形辊。上下辊之间的距离也应调整，以控制压下力。完成这些作业工序极费时间。

因此研制并使用了一种箱式冷轧成形机。这种箱式冷轧成形机，将若干辊架装于安装在共用基座上的各基座上，可以安上也可以卸下。因而成形辊可在离线状况下预先更换并进行上述调整。更换分基座之后，只要把新换的这种分基座与安装在共用基座上的驱动装置联接起来，该冷轧成形机即可运转。

此外，如同普通冷轧成形机一样，也提示并研制了节能型轧制成形机。该机备有若干上述分基座，装备专门用了某种形状的成形辊，因而可以根据成品所需的最后形状更换某一种分基座。

虽然，具有若干可换用的分基座的上述箱式冷轧成形机是通过预先更换成形辊这道工序和脱线调整而节能是主要目的，但是更换分基座所需的时间却受联接方法以及安装在共用基座上的驱动装置与位于分基座这边的辊架上的辊轴相联接的机构的制约。这是一个在技术上与普通箱式冷轧成形机联在一起的缺点。

按照一般做法，如果辊架用电动机带动，则有一个万向接头(它把位于共用基座一边与电动机相联接的减速装置与上下辊轴联接起来)与位于共用基座一边的减速装置相联接。因此，需要有很多联接该轴辊与万向接头的程序，其数量为轧机机架数与辊轴数的乘积。因此需要许多道手续和更多的时间。这是与普通冷轧成形机联在一起的另一缺点。

因此，有人建议使用一种机构，它可以用分基座在公用基座上滑动的方式只用一道操作程序把分基座与辊轴联接起来。此种机构可以用提供一个位于共用基座一边，支承位于万向接头远端的联轴器的中架的方法而获得。然而，使用上述机构，特别是更换成形辊，上下轴的距离改变时，如果中架的联接器位置不是精确地根据上述改变而调整，无法以一道手续，而满意地完成联接。特别是安装于分基座上的轧机机架数量多时，以一道操作程序程序完成联接工序是极为困难的。

此外还可能需要在生产线开始远转以后调整压下力。在此种情况下，联接器的中心应与辊轴高度改变的程度相应。

因此，在中架与联接器联接后，冷轧成形系统的设计与结构最好采取下面两种方式中的一种：1)该系统相对高度位置有一自由度，2)该系统能与机架压下推力调整的同时在位置上相应地作必要改变。

本发明的目的是改进上面所说的装置，提供一种能克服以普通方法联接共用基座上的驱动装置和分基座上的轧机机架上的辊轴有关的所有技术问题的联接装置。在实现上述目的提供一种装置方面，不管上下辊之间的距离大小的变化以及其上有若干机架的分基座是否存在，均有可能通过中架在共用基座上滑动完成中架与机架的联接。也有可能为了满足与辊架压下力相一致的需要同时改变位置。

已经在研制工作上付出了持续不断的艰辛努力，以便开发出具有下列功能的机构：(1)可以不读出联接器高度并无需控制其高度的工序；(2)能在调整高度的同时联接传动轴；(3)完成上述联接后，还不受联接器和中架高度位置的限制；(4)能在成形过程中独立进行压下力的准确调整。因此，本发明人成功地研制出了下述机构。本发明的这种机构，与驱动装置和可伸缩的万向接头相联接的联接器，安装于联接器支架上但在水平和垂直方向上均可自由调整。该联接器支架安装于直线引导器上可在垂直方向上滑动。此外，使用该机构，联接联接器与联接器支架的中架在共用基座上滑动的同时已经提升到上方的联接器支架下降到中心定位导块处停止，该联接器与辊轴末端相对。因此只需一道操作程序就可以完成与辊轴的联接而同时又可自动调整高度而不必读出联接器的高度，无需控制其高度等工序。因而上述联轴工序在垂直方向完全不受限制，压下力的调整可以在成形作业过程中自由实现，不管上下辊轴之间的距离是多远。

这就是说本发明的为冷轧成形机提供了一种把联接于共用基座一边的驱动装置与辊架上的辊轴联接起来的联接装置，该联接装置还有以下特点：(1)有一个在共用基座上，可沿辊轴方向滑动的中架，该中架支承着与可伸缩的万向接头的一端相联接的联接器，该万向接头的另一端与驱动装置相联接；(2)对联接器的支承不紧，可在联接器支架上沿水平方向和垂直方向滑动；该联接器的内圆面上沿轴向制有花键槽，通过花键槽在联接器的进口部分制成了引导器，它可装卸地装在上述联轴器上；(3)安装直线引导器可以使联轴器座作垂直滑动，从而能通过压力缸装置的带动上下移动；(4)在联接器支架上安装了一个导杆，以便联接器支架沿垂直方向提升及该支架在水平方向移动接近辊轴之后与安装在机架一边的导块止挡接触而使联接器与辊轴部相对；(5)使联接器与辊轴之间的花键联接成为可能。

通过下面参照附图对本发明实施例的详细说明，可以更充分地了解上面的以及其它许多有关本发明的目的，特点及优点，附图中：

图1是顺成形线方向看，说明本发明的冷轧成型有机的联接装置的示意图；

图2是顺辊轴方向看，说明本发明的冷轧成形机的联接装置的中座的示意图；

图3是说明联接器与辊轴之间的啮合情况的示意图；

图4是说明本发明的冷轧成形机的联接装置中的上下辊轴中心高度与上下联轴器中心高度之间的关系的示意图。

下面参照附图说明根据本发明制造的冷轧成形机联接装置的运行机能。

如图1所示，共用座2安装于共用基座1之上，而装有轧机机座3的分基座4又以可拆装方式置于其上。滑动基座5可以滑动，它置于钢轨上与钢轨接合，钢轨沿轧机机座3的辊轴方向固定，并靠近上述的分基座4。中架10置于滑动基座5上，这是本发明所述冷轧成形机联接装置的特点。另外，一底座6设在靠近共用座2处并安装了蜗杆减速装置7。

而且该滑动基座5可以通过横向压力缸8的作用沿水平方向滑动。横向压力缸8设在有蜗杆减速装置7的座6上。

正如从图2中所见到的那样，中架10设有两个直立的支承柜11，另外形成一个垂直面12，而该垂直面12在轧机机座3旁边构成一个长方形框架。该垂直面12的中央开口部分夹于两条滑轨13之间。此外，在滑轨13上安装直线导向器，使得联接支架14、15可以上下自由移动。

在联接器支架14、15的上部各有一对横向平行于上述垂直面12的翼板14a、14b；15a，15b。一对可以上下移动的提升杆17自由地插于翼板14a，14b，15a，15b的孔内，由安装于上述中架10上端的气缸16自由地拉动。提升杆17向上移动时，固定于提升杆上的金属件18与翼板14a，14b，15a，15b的下部接触，因而这些翼板与金属件一起被往上拉。

在联接器支架14，15的开口内安装联接器21，22，它们在在水平和垂直两个方向都可方便地细调。其中该两联接器在水平方向由弹簧松地支撑，在垂直方向也有一定空间。

该两联接器21，22包括主体21a，22a，其内又有花键轴21b，22b。这两个花键轴配有凹形渐开线花键，由轴承可转动地支撑，在花键轴21b，22b的进口部分各有两块横向相对的导块21c，22c，该板形导块与制成花键槽设在花键轴21b，22b的开孔部位。

虽然位于轧机机架3内的辊轴31，32在与中架10相对的轴端部分制成凹形花键轴，但该轴端还是紧紧地拧上了一段短短的圆柱形键导座(未示出)；该导座的外围面上有花键槽。该导座以及导块21c，22c中的至少一个应在相应的啮合边制成刀锋状以便两花键槽安装部分相撞时，联接器21，22能在转动中啮合上。

联接器主体21a，22a的另一端通过可伸缩的万向接头(未示出)与减速装置7的输出轴联接。

此外，在联接器支架14，15的翼板14a，14b，15a，15b上有朝辊轴31，32突出的中心定位导块14c，14d，15c，15d，另一方面，预先在轴架3花键轴一侧的中架垂直面上定一个所需的高度。此外还制造了一对导块止挡33，34，使上述导块14c，14d和15c，15d能与之互相接触。

具有上述结构，如图1所见的那样，中架10位于蜗杆减速装置7的一边表明是开始位置，这时，提升杆17向上移动把联接器装置(由联接支架14，15和联接器21，22组成)拉到上极限。

装有辊架3的分基座4一旦与共用座2相结合，分基座4即令滑动基座5向前移动，结果暂停于虚线所示位置，中架10的中心定位导块14c，14d，15c，15d与辊架3的导块的止挡在此相交。

气缸16的提升力松开让上下联接支架14，15下降时，中心定位导块14c，14d，15c，15d与导块止挡33，34接触并停止导块下降。这时中架10向前移动到终止位置，联接器21，22和位于辊轴31，32端部的花键轴被引导朝向导块21c，22c因而花键在稍有旋转的状态下完成啮合。

此时，因为联接器21，22与联接器支架14，15在水平方向及垂直方向上均结合得很松，即使辊轴31，32的中心与联接器21，22的中心稍有偏离而不在一条线上，上述啮合仍然是可能的。尽管提升杆17上此时金属件18，18在垂直方向上脱离接触。因为联接器支架14、15通过沿联接器21，22轴向固定的直线导向器受滑轨13的限制，上面提到的啮合在运转中不会松动。

要松开联接器21，22时，应把中架10推回到上面提到的起始位置以便花键轴脱离啮合，此外，提升杆17向上运动把联接器装置提到上限位置做推回起始位置的准备工作。

使用按照图1至图3的传动轴的联接装置，把联接器21，22的中心向上拉到相对预定的辊轴31，32在辊轴31，32控制范围所规定的上限高度后，再把联接器装置向下推，以便通过与中心定位导块接触的方法确定走上下联接器21，22的高度。提升杆17被向下推到气缸16的最大冲程。联接器21，22停止在此高度，因而花键轴就可以在此啮合。然而，要把中架10滑到最终位置，花键的联接才能完成。

因此，重要的是在本发明中的联接装置而言，重要的是利用机械功能使轧辊31，32中心与联接器21，22中心自动成一线。为了实现上述辊与联接器的中心成一线，提升杆17的下限要有一定活动范围。因此即使上，下轴31，32拉到它们的上限，也必须找到下联接器22的中心位置不超过其上限的条件。

一般说来，在许多情况下，上辊的控制范围大于下辊的控制范围。因此，有干扰的危险，就是说，上联接器拉到上限和一定冲程的必要高度时，下联接器的高度被升到了高于其所需的高度。

因此，如果根据预定条件决定活动范围为“K”，此种干扰就可避免。这样就可以把联接器装置以某一冲程“S”上拉，并在下移的过程中把上、下辊轴31，32的中心与上、下联接器的中心分别对准成为一线。

此种条件可按下列公式规定。

如图4中所见到的那样，辊轴方面的预设条件可决定如下：

假设A₁和A₂分别为从基线到上辊轴的最高高度和最低高度，B₁和B₂分别为从基线到下辊轴的最高高度和最低高度，X₁和X₂分别为从基线至上联接器的最高高度和最低高度，我们可以得到

两轴之间的最小距离C_min＝A₂-B₁

和两轴之间的最大距离C_max＝A₁-B₂＝a+b+c，

其中：a＝A₁-A₂，b＝B₁-B₂。

联接器的预设条件也可用下列公式求得：假设X₁和X₂分别为从基线到上联接器的最高高度和最低高度，Y₁和和₂分别为从基线到下联接器的最高高度和最低高度，我们可以得到：

两联接器之间的最小距离Z_min＝X₂-X₁，

两联接器之间的最大距离Z_max＝X₁-X₂＝C_max+α+β’

气缸16的冲程“S”可按下列的公式决定：

假设α＝α′，β＝β′

当a＞b，S＝a+α+β

当a＜b，S’＝b+α′+β’

其中：

α＝X₁-A₁，

β＝A₂-X₂，

α′＝Y₁-B₁，

β′＝B₂-Y₂。

另外，提升杆17的金属件18之间的距离可以按下列公式决定：

当a＞b时，提升杆下方金属件18与下联接器之间的活动范围“K”可按下列公式决定：

如果α＝α’

    K＝S-α-b；

通过提升杆17把联接器21，22向下推时，两个联接器之间的距离“F”可按下面的公式求得：

F＝S+Z_min

中心定位导块的止挡接触面之间的距离“L”可按下面的公式求得：

假设δ₁为上联接器21和上中心定位导块的止挡接触面之间的距离，δ₂为下联接器22与下中心定位导块的止挡接触面之间的距离，我们可以得到

L＝F+δ₁-δ₂

根据本发明的冷轧成形机中驱动装置的联接装置，与驱动装置和可伸缩万向关节相联接的联接器装在联接器支架上(该支架又装在能垂直滑动的直线引导器上)，在垂直和水平两个方向上均可方便地调整。支承该联接器和联接器支架的中架在共用基座上滑动时，联接器支架也被下推，对准辊轴末端的联接器。有了这样一种结构，中架就可以被自动引导到联接位置而不管离线作业时辊轴的预定位置在哪里，因而可以实现一触联接。这样就可以明显免去不必要的时间浪费。

不必须先控制和调整联接位置，更准确地说，这一位置是通过气缸以一定的冲程作垂直运动时由机械确定的。因此可以在运转中调整下推力而在读出工序中没有任何误差。

此外，只需在轧机机架一边设一结构简单的中心定位导块的止挡，因而预期的增重是微乎其微的。而且可以很容易地在一定控制范围内自由地预设定上下辊轴的位置调整。

本发明虽已参照这里公开的结构作了说明，可并不限于上述叙述，本申请应包括下面提出的权利要求书的范围内所作的修改和改型。

Claims (2)

1.一种冷轧成形机传动轴联接装置用于联接共用基座上的驱动装置与分基座一边辊架上的辊轴，所述的冷轧成形机传动轴的联接装置的特征在于：

在共用基座上设置的可沿辊轴方向作水平移动的中架，该中架支承着一连接器，连接器的另一端通过可伸缩万向接头与驱动装置相联接；

所述的联接器被松松地支承于联接器支架上，可在水平和垂直两个方向滑动；该联接器有可装拆的导块，内圆面制成与轴向一致的花键槽，在进口部分也有花键槽；

一直线导器，能沿水平和垂直两方向滑动联接器支架，使该联接器支架可以通过压力缸装置上下移动；

一导向杆定位成能与轧机机一边的中心定位导块止挡接触；

该导向杆设在联接器支架上，以便在联接器支架被垂直上拉，水平方向移到靠近形成花键轴的辊轴端部后，再被下推时，对准辊轴端部；

该联接器通过花键与辊轴啮合。

2.按照权利要求1所述的冷轧成形机中的传动轴联接装置，其特征在于为了在提升杆的下限给示了活动范围“K”而且下联接器提到了上，下轴的上限的情况下，使下联接器的中心高度不超过上限值，还要规定下列条件：

假设A₁和A₂分别为从基线至上辊轴的最高高度和最低高度，B₁和B₂分别为从基线至下辊轴的最高高度和最低高度，X₁和X₂分别为从基线至上联接器的最高高度和最低高度，和Y₁和和Y₂分别为从基线至下联接器的最高高度和最低高度，

辊轴方面的预设条件规定如下，因此得到：

两辊轴之间的最小距离C_min＝A₂-B₁

两辊轴之间的最大距离C_max＝A₁-B₂＝a+b+c，

其中：a＝A₁-A₂，b＝B₁-B₂；

联接器方面的预设条件规定如下，因此得到：

两联接器之间的最小距离Z_min＝X₂-Y₁

两联接器之间的最大距离Z_max＝X₁-Y₂＝C_max+α+β’

其中：α＝X₁-A₁，β’＝B₂-Y₂；

设定气缸冲程为“S”，假设α＝α‘，β＝β’因此得出：

如a＞b，S＝a+α+β和

如a＜b，S’＝b+α‘+β’

这里的α＝Y₁-B₁，β＝A₂-X₂；

根据给定的提升杆的下金属件与下联接器之间的活动范围为“K”决定提升杆两金属件之间的距离，假设α＝α’，因此得出

如果a＞b则K＝S-α-b；

规定该两联接器为提升杆下推时两联轴器之间的距离“F”，

因此得到

F＝S+Z_min；

另外，规定上下中心定位导块的止挡的接触之间的距离为L，因此得到

L＝F+δ₁-δ₂

其中：δ₁是上联接器接触面与上中心定位导块接触面之间的距离，

δ₂是下联接器接触面与下中心定位导块的止挡接触面之间的距离。

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