CN1488451A - 皮尔格冷轧机的传动系统 - Google Patents

Abstract

一种皮尔格冷轧机的传动系统(1)，该传动系统具有：一个可来回移动的轧机机架(2)；至少一个被一驱动装置(3)驱动的曲柄传动机构(4)，该曲柄传动机构具有一个带有用于至少部分地平衡由该轧机机架(5)产生的惯性力的平衡铁(6)的曲柄臂(5)和一个将该轧机机架(2)和该曲柄臂(5)铰接连接起来的驱动杆(7)；至少一个为平衡惯性力和/或惯性矩而可偏心转动地设置的配重(8)和一个用于使该曲柄传动机构(4)的运动和该配重(8)的运动同步的齿轮传动装置(9，10)。为了在惯性平衡足够强的情况下简单构成传动系统，曲柄传动机构只配备有唯一一个配重(8)，其中，曲柄传动机构(4)的平衡铁(6)在转动时在其中运动的那个平面和配重(8)在转动时在其中运动的那个平面是相同的。

Description

皮尔格冷轧机的传动系统

技术领域

本发明涉及皮尔格冷轧机的传动系统，它具有一个可来回移动的轧机机架、至少一个被一驱动装置驱动的曲柄传动机构和至少一个为平衡惯性力和/或惯性矩而可偏心转动地设置的配重，所述曲柄传动机构具有一个带有用于至少部分地平衡由轧机机架产生的惯性力的平衡铁的曲柄臂和一个将轧机机架和曲柄臂铰接连接起来的驱动杆，其中，通过一个齿轮传动装置使曲柄传动机构的运动和配重的运动同步。

背景技术

上述类型的皮尔格冷轧机的传动系统例如由DE4336422C2公开了。皮尔格冷轧作业，需要一个配备有一皮尔格冷轧辊对的轧机机架，该轧机机架被驱动振动，为此使用了一个曲柄传动机构，它被一电动机驱动。该曲柄传动机构配备有一个平衡铁，以便平衡轧机机架的惯性力。

皮尔格冷轧机的生产率直接取决于单位时间的轧机机架行程次数，因此，出于经济考虑而必须力求每分钟完成尽可能多的工作行程。但是，这也意味着惯性力很高，这不仅使得传动系统且尤其是其轴承要承受很高负荷，也使得地基和进而环境承受很高负荷。

因此，在上述DE4336422C2中规定，曲柄传动机构通过其它轴的齿被驱动，配重与重心有关地偏心设置在所述轴上。这些配重在曲柄传动机构转动时同向和反向地运转，因此，所述配重能够产生平衡用惯性力或惯性矩，因而，从整体上讲，在整个传动系统中得到了惯性力平衡。

这种已知实施形式的缺点是，总体上讲，整个传动系统的结构相当复杂，因为需要许多通过齿相互啮合的机器部件。因此，传动系统和进而皮尔格冷轧机的成本也增加了，在这里，上述成本不仅指设备本身的投资成本，而且也指设备基础设施的成本、备用件和磨损件的成本以及维护修理成本。

DE-PS 962062公开了一种皮尔格冷轧机的传动系统，其中，用于驱动轧机机架的曲柄轴配备有离心配重和一个垂直振动的平衡铁，以便平衡驱动中的一级惯性力以及惯性矩。

这种解决方案的缺点是，轧机地基很复杂并因而要高成本地完成，这是因为必须要照顾到将平衡铁垂直插入地基中。在这种情况下，需要一个更大更深的地下室，这可能使轧机成本增加相当多。

DE3613036C1公开了一种皮尔格冷轧机机架的传动系统，其中采用了一个行星曲柄传动机构来驱动并平衡惯性力和惯性矩。

尽管通过这个解决方案能够实现最佳的惯性平衡，但该传动系统只适用于小型皮尔格冷轧机，因为在大型设备的情况下，这样的传动系统的结构尺寸超比例地增大并因而导致高昂成本。

因此，所有已知的皮尔格冷轧机的传动系统都存在严重缺陷，即在工作时要相当费事地减小惯性力和惯性矩，因而决定了高昂的投资成本和基础设施成本和/或在轧机的生产或维修保养时都难于安装。

事实表明，如果使用可能要承受比较高的负荷的现代的一流设备部件，平衡惯性力和惯性矩有时甚至不需要局部要相当费事地构建的已知传动系统。

发明内容

因此，本发明的任务是如此设计皮尔格冷轧机的上述类型的传动系统，即获得了尽可能简单的并因而成本低廉的结构，但通过这样的结构，能够将惯性力和惯性矩限制到合理的尺度内。

根据本发明，如此完成该任务，即该曲柄传动机构只配备有唯一一个配重，在这里，该曲柄传动机构的平衡铁在转动时在其中运动的那个平面和该配重在转动时在其中运动的那个平面是相同的。

通过这个实施形式，总体上获得了皮尔格冷轧机的结构非常简单的传动系统。尽管如此，仍保证了实现足够强的惯性力平衡和惯性矩平衡，从而得到了可接受的轧机工作状态。

根据一个改进方案而规定了，该曲柄传动机构、该配重和该驱动装置通过齿轮传动装置彼此连接，其中该驱动装置通过一个齿轮传动装置驱动一个同该配重相连的轴，该齿轮传动装置的安装在该轴上的齿轮通过一个齿轮驱动所述的与该曲柄传动机构连接的轴。

此外，有利地规定了，该曲柄传动机构的轴、该配重的轴和该驱动装置的轴在一个平面里，这样一来，可以实现非常简单且易安装的结构。

根据该传动系统的第一结构设计方案，该轧机机架和唯一的曲柄传动机构通过唯一一个驱动杆相互连接。在这种情况下，从结构非常简单的意义上讲，推荐这样的措施，即驱动杆活动地支承在曲柄传动机构上。

在一个替换实施例中，该轧机机架和唯一的曲柄传动机构通过两个驱动杆相互连接，这两个驱动杆活动地支承在该曲柄传动机构的两侧。在这里，可以有利地规定，该轧机机架的中央平面(对称平面)和该曲柄传动机构的中央平面(对称平面)是相同的。另外，该曲柄传动机构的中央平面(对称平面)和该配重的中央平面(对称平面)最好是相同的。

另一个替换实施形式规定，该轧机机架和两个在所述轧机机架的中央平面两侧并相对该轧机机架的中央平面对称而设的曲柄传动机构通过两个驱动杆相互连接。在这里，还可以规定，该驱动装置通过齿轮传动装置连接两个曲柄传动机构和两个配属于这两个曲柄传动机构的配重，其中所述齿轮传动装置邻接地被布置在该曲柄传动机构的侧旁。

事实证明，对所有实施例都有利的措施是，该平衡铁和/或配重以偏心而设的质量的形式设置在齿轮传动装置的齿轮中的一个之内。

该曲柄传动机构的、该配重的和该驱动装置的这些轴是水平或垂直设置的。

经济、有效并尽可能自动化地给轧机工作辊轴承和驱动杆支承提供润滑是相当有意义的。因此，根据一个改进方案来规定，所述驱动杆支承在支承颈上，其中至少一个支承颈配备有一个用于给在驱动杆和支承颈之间的支承点供应润滑油的孔。

在这种情况下，为了使传动系统最佳地工作而规定了，轧机机架的、平衡铁(或多个平衡铁)的和配重(或多个配重)的质量是如此选择的，即在传动系统工作中至少基本平衡了一级的机架惯性力。

本发明提出的皮尔格冷轧机的传动系统的特点是结构简单，但这种简单结构保证了轧机的经济生产和经济运转。此外，惯性平衡的品质足够高，因此，能够获得要生产管材的良好质量。因而，该传动系统颤动很少地工作，从而地基和环境得到良好保护。该传动系统可靠工作并具有很长的使用寿命，维修保养的成本低。

本发明提出的系统结构也降低了传动系统的安装成本。同样，对地基没有提出特殊要求。

附图说明

在图中示出了本发明的实施例。其中：

图1a是在皮尔格冷轧作业的前进行程中的皮尔格冷轧辊对的示意侧视图；

图1b是在回程中的图1a的对应视图；

图2a是侧视图；

图2b是用于皮尔格冷轧机的传动系统的第一实施例的对应俯视图；

图3a是侧视图；

图3b是该传动系统的第二实施例的对应俯视图；

图4a是侧视图；

图4b是该传动系统的第三实施例的对应俯视图；

图5a是侧视图；

图5b是该传动系统的第四实施例的对应俯视图。

具体实施方式

在图1a、1b中，示意画出了皮尔格冷轧机作业。它用于借助一皮尔格冷轧辊对23来制造或加工管22，所述皮尔格冷轧辊对支承在一个在此未示出的轧机机架里。要加工的管22穿在一个轧制芯棒24上。轧机机架在轧制过程中执行振动运动，其中行程频率可能高达300次/分钟以上。

管2在轧制过程中在输送方向R上移动。在图1示意所示的前进行程里，皮尔格冷轧辊对23在输送方向R上在管22上滚动；而在如图1b所示的回程中，在辊对23在管22上的滚动与输送方向R相反地进行(见用于转向和平移方向的箭头)。

在图2a、2b中，以侧视图和俯视图画出了一个用于轧机机架2的传动系统1，图1a、1b所示的辊对23支承在该轧机机架里。

为了进行皮尔格冷轧作业，轧机机架2必须进行振动运动，就是说要来回移动。为此，设有一个曲柄传动机构4，它具有一个带有至少一弯头和一个相对支撑点偏心而设的平衡铁6的曲柄臂5。曲柄传动机构4和轧机机架2与一驱动杆7相连，该驱动杆不仅铰接安装在曲柄臂5上，而且铰接安装在轧机机架2上。

轧机机架2的驱动振动过程如下：在一个共同的平面25里，并排设置并支撑着三根轴12、13、14。轴14与一个未详细示出的驱动装置3相连，该驱动装置可以是一台电动机。轴12支撑在一个偏心设置的配重8中。最后，轴13如上所述地支撑着曲柄传动机构4。在这三根轴12、13、14的每个轴上，分别抗转动地设置着一个正齿轮9、10、11。齿轮9与齿轮10构成一个第一齿轮传动装置，同样，齿轮10和齿轮11构成一个第二齿轮传动装置。如图2b所示，齿轮9、10、11全部啮合，从而驱动装置3的轴14转动时驱动轴13和与该轴13连接的配重8。轴12又通过齿轮9、10驱动轴13并进而驱动曲柄传动机构4。

在传动系统1工作过程中，轴12转动，配重8伴随着该轴以曲柄转速但与曲柄传动机构4方向相反地转动，这样就获得了惯性平衡。

重要的是，只给曲柄传动机构4配备唯一一个配重8，其中，当曲柄传动机构4转动时，配重8的转动是同步进行的。另外，曲柄传动机构4的平衡铁6在转动时在其中运动的平面26(见图2b)和配重8在转动时在其中运动的平面27(见图2b)是相同的。

由于曲柄传动机构4、配重8和驱动装置3通过齿轮传动装置9、10、11彼此连接，所以获得了一个有建设性的简单构造。如上所述，在这里，驱动装置3通过一个齿轮传动装置10、11驱动与配重8相连的轴12，另一方面，齿轮传动装置10、11的安装在轴12上的齿轮10通过齿轮9驱动与曲柄传动机构4相连的轴13。此外，曲柄传动机构4的轴13、配重8的轴12和驱动装置4的轴14最好在共一个平面25里，见图2a。

平衡铁6和配重8是如此设计的，即当该传动系统1运动时，为包括轧机机架2、平衡铁6和配重8的系统平衡一级惯性力。而因轧机机架2振动运动而出现的二级以上的惯性力未被抵消掉。也没有采取补偿力矩的防范措施，所述力矩造成平衡铁的垂直于轧机机架前进方向地作用的离心力分量。这种情况同样适用于因为平衡铁惯性力之和没有位于与该轧机机架的用于平衡的惯性力相同的作用线上而产生的力矩。

在根据现有技术的解决方案中大多数都如此的范围里，所提出的传动方案具有有意识地小一些的惯性平衡品质。但是，这个缺点尤其在小型设备中不突出，这是因为通过地基发出的力和力矩的幅度足够小。只有在具有从振动技术上讲非常敏感的地层的设施地点的情况下，才可能会不利地影响到环境。但在这些情况下，在已知解决方案中也要进行振动技术上的分析和或许需要辅助措施。

根据图2a或图2b的并利用唯一一个驱动杆7的解决方案特别有利地发挥作用，该驱动杆活动支撑在曲柄传动机构4上。如图所示，驱动杆7被布置在轧机机架的中央平面15上，这或是决定了要相应深地定位由曲柄传动机构4、配重8和驱动装置3构成的系统，或是决定了使所制造的管适当地偏离轧制中心。

对皮尔格冷轧机的经济工作重要的还有，可以自动润滑驱动杆的支承点和在轧机机架内的工作辊轴承。为此，如图2b(只示意表示)所示，两个孔20、21穿过曲柄传动机构4的曲轴。通过这些孔20、21，可以给支承点供应润滑油，所述支承点将在轧机机架2上或在曲柄传动机构上的支承颈18、19与驱动杆7连接起来。

由于借助孔20、21来提供润滑油，可以省掉为了给轴承补加润滑油而进行的停机，就是说，补充润滑油可以在传动系统工作中进行。可以通过这个实施形式获得的另一突出优点就是，可以获得润滑油和冷润滑剂的可靠分离。

在图3a、3b中，示出了传动系统1的一个替换实施形式。在这里，在轧机机架2上，侧设有两个驱动杆7、7′，它们也是活动地侧支撑在曲柄传动机构4上。轧机机架2的中央平面15、曲柄传动机构4的中央平面16和配重8的中央平面17是相同的。因此实现了，当轧机机架2的质量、平衡铁6的质量和配重8相对运动时，没有出现未平衡的惯性矩。

如图3a所示，齿轮9、10、11位于轧制中心的下面。平衡铁6在所示例子中被设置成偏心安置在齿轮9内的质量的形式，因此，平衡铁6被整合到齿轮9中。同样地，配重8以偏心设置的质量的形式设置在齿轮10里。

在根据图4a、4b的实施例中能看到，活动支撑在曲柄传动机构4上的驱动杆7、7′的工作原理。驱动杆7、7′在此与两个曲柄传动机构4、4′连接。在其中一个曲柄传动机构4的一侧，设有包括齿轮传动装置9、10、11在内的传动单元以及驱动装置3。每个带有一平衡铁6、6′的曲柄传动机构4、4′配备有一个配重8、8′，该配重为平衡惯性而借助齿轮9、10、11被同步驱动。

由于结构对称，所以所有平衡铁6、6′和配重8、8′的离心力之和位于轧机机架的中央平面15里，因而轧机机架2的也在该中央平面15里的惯性力可以得到最佳平衡。

可以从根据图5a、5b的替换实施例中看到，也可以实现这样一种结构，其中，轴12、13、14垂直布置，而在图2、3、4所示的解决方案里，这些轴是水平设置的。

因此，所提出的传动系统1具有很简单的结构，这造成减低投资成本。另外，由于设备方案简单，所以维修成本较低。另一方面，也可以良好地平衡惯性力和惯性矩，从而无须高成本地使皮尔格冷轧机少振动地工作。轧机的可用性高。因此，确保了制造成本低但质量高的皮尔格冷轧管的生产。

                附图标记一览表1-传动系统；2-轧机机架；3-驱动装置；4，4′-曲柄传动机构；5-曲柄臂；6，6′-平衡铁；7，7′-驱动杆；8，8′-配重；9，10，11-传动装置(齿轮传动装置)；9，10，11-齿轮；12，13，14-轴；15-轧机机架的中央平面(对称平面)；16-曲柄传动机构的中央平面(对称平面)；17-配重的中央平面(对称平面)；18-支承颈；19-支承颈；20，21-孔；22-管；23-皮尔格冷轧机辊对；24-轧制芯棒；25，26，27-平面；R-输送方向

Claims (11)

1、一种用于皮尔格冷轧机的传动系统(1)，该传动系统具有：

-一个可来回移动的轧机机架(2)；

-至少一个被一驱动装置(3)驱动的曲柄传动机构(4)，该曲柄传动机构具有一个带有用于至少部分地平衡由该轧机机架(5)产生的惯性力的平衡铁(6)的曲柄臂(5)和一个将该轧机机架(2)和该曲柄臂(5)铰接连接起来的驱动杆(7)，

-至少一个为平衡惯性力和/或惯性矩而可偏心转动地设置的配重(8)和一个用于使该曲柄传动机构(4)的运动和该配重(8)的运动同步的齿轮传动装置(9，10)，其特征在于，该曲柄传动机构(4)只配备有唯一一个配重(8)，在这里，该曲柄传动机构(4)的平衡铁(6)在转动时在其中运动的那个平面和该配重(8)在转动时在其中运动的那个平面是相同的。

2、如权利要求1所述的传动系统，其特征在于，该曲柄传动机构(4)、配重(8)和该驱动装置(3)通过齿轮传动装置(9，10，11)彼此连接，其中该驱动装置(3)通过一个齿轮传动装置(10，11)驱动一个同该配重(8)相连的轴(12)，该齿轮传动装置(10，11)的安装在该轴(12)上的齿轮(10)通过一个齿轮(9)驱动所述的与该曲柄传动机构(4)连接的轴(13)。

3、如权利要求2所述的传动系统，其特征在于，该曲柄传动机构(4)的轴(13)、该配重(8)的轴(12)和该驱动装置(3)的轴(14)在一个平面里。

4、如权利要求2所述的传动系统，其特征在于，该轧机机架(2)的中央平面(15)和该曲柄传动机构(4)的中央平面(16)是相同的。

5、如权利要求4所述的传动系统，其特征在于，该曲柄传动机构(4)的该中央平面(16)和该配重(8)的中央平面(17)是相同的。

6、如权利要求1-3之一所述的传动系统，其特征在于，该轧机机架(2)和两个在所述轧机机架(2)的中央平面(15)两侧并相对该轧机机架的中央平面(15)对称而设的曲柄传动机构(4，4′)通过两个驱动杆(7，7′)相互连接。

7、如权利要求6所述的传动系统，其特征在于，该驱动装置(3)通过齿轮传动装置(9，10，11)连接两个曲柄传动机构(4，4′)和两个配属于这两个曲柄传动机构的配重(8，8′)，其中所述齿轮传动装置(9，10，11)邻接地被布置在该曲柄传动机构的侧旁。

8、如权利要求2-7之一所述的传动系统，其特征在于，该平衡铁(6)和/或配重(8)以偏心而设的质量的形式设置在齿轮传动装置(9，10，11)的齿轮(9，10)中的一个之内。

9、如权利要求3-8之一所述的传动系统，其特征在于，曲柄传动机构(4，4′)的、配重(8，8′)的和驱动装置(3)的这些轴(12，13，14)是水平设置的。

10、如权利要求3-9之一所述的传动系统，其特征在于，曲柄传动机构(4，4′)的、配重(8，8′)的和驱动装置(3)的这些轴(12，13，14)是垂直设置的。

11、如权利要求1-10之一所述的传动系统，其特征在于，所述驱动杆(7，7′)支承在支承颈(18，19)上，其中至少一个支承颈(18，19)配备有一个用于给在驱动杆(7，7′)和支承颈(18，19)之间的支承点供应润滑油的孔(20，21)。

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