CN1894516A - 特别是用于轧机机架的主传动线路的保护离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于在轧制机架上的主传动线路的防止过载的保护离合器，其将设有齿部的主轴段1和设有紧密配合的主轴段6搭接。为了将用于轴向过载的保护离合器和用于由于扭转造成的过载的旋转保护机构组合起来，该保护离合器具有一个旋转移动套筒3，该旋转移动套筒在一个端部可轴向移动地容纳具有内齿部的主轴段1，在另一端部紧密配合地包围具有内套筒4的主轴段6，并且用它的后面的套筒形状的延续部分13借助一个压力套筒5和一个用压力液体张紧的压力间隙14产生一个不可相对转动的在过载情况时变形的摩擦配合连接。为了将用于轴向过载的保护离合器和用于通过扭转造成的过载的扭转保护机构组合起来，将该保护离合器设计成主轴段1具有一个固定轴承支架2，主轴段6具有一个浮动轴承支架8。

Description

特别是用于轧机机架的主传动线路的保护离合器
本发明涉及一种特别是用于轧机机架的主传动线路的防止过载的保护离合器，其将一个具有齿部的主轴段和一个具有紧密配合的主轴段搭接。
今天在现代的厚钢板轧机机架中通常是将防止力矩过载的保护离合器设置在轴向运动的传动轴的马达侧外部。
在联节轴中防止轴向过载的安全功能例如是通过移动件中的轧辊斜断口达到的。在此移动件也用于轧辊主动移动时的长度补偿。
与联节轴相反，扁辊颈主轴通常不具有轴向的可移动性。在扁辊颈传动机构中在轧辊侧的扁头和万向接头之间不实现轴向移动。对于轧辊的比较大的轴向位移或者作为事故时的保护功能是单个地使用花键轴上的万向接头的移动。
文献DE 38 11 790 A1例如公开了一种具有弧形齿-万向节轴的轧机传动机构。在齿轮辊和工作辊之间设置的轴向可移动的万向节轴时主轴活节分别由一个具有弧形齿部的离合器梅花头和一个包围这个梅花头且设置有内齿部的离合器套筒形成。离合器套筒移动到齿轮辊或者工作辊的轴颈上。万向节轴借助在主轴轴线区域内设置的支承元件和轴向可调节的压力推杆在离合器套筒之间被导向。为了平衡和万向节轴耦合的工作辊的轴向移动，离合器套筒的内齿部至少以这样一种支承的长度L-该长度和万向节轴的轴向移动性的尺寸相当-搭接梅花头的弧形齿部。
文献DE 37 06 577 C2公开了一种用于轧机传动机构的齿轮万向节轴。该齿轮万向节轴具有在主轴的端部上设置的带有弧形齿部的离合器梅花头，和主轴的两端通过支承球和冲头支承的连接套筒的包围这个离合器梅花头的内齿部，并且具有一个油循环润滑装置，一个设置槽的输油环就属于该油循环润滑装置。该输油环密封地包围主轴，并且防止轴向移动地且可转动地支承在该主轴上，其中，该槽通过该主轴中的至少一个径向孔和至少一个在该主轴中纵向延伸的中心通道连接，从该通道可向待调滑和待冷却的齿轮离合器提供油。该中心通道的孔在主轴的辊侧端部区域具有一个扩大的直径，用于容纳通过碟形弹簧夹紧的压力推杆。至少一个支承在主轴上的排油外壳密封地包围齿轮离合器和输油环。主轴在至少一个离合器梅花头中不可相对转动地可轴向移动地被导向，并且在一个具有支承球的轴向预紧的导向套筒中可轴向移动地被导向。中心通道设置孔以及输油管道，用于对朝主轴可轴向移动的离合器梅花头，朝主轴可轴向移动的导向套筒，朝压力推杆可移动的支承球和朝向内齿部可移动的弧形齿部之间的摩擦表面进行循环润滑。
文献DE 40 28 158 A1出示一种将两个彼此可共轴旋转的部件彼此连接起来的离合器。该离合器包括一个基本为圆筒形的耦合部件，该耦合部件可固定在彼此待耦合的部件之间，并且沿径向方向既可向外也可向内延展，以便通过耦合部件的中间连接给这些部件施加耦合压力。该耦合部件包括一个压力室，其用一个压力流动通道提供用于耦合部件延展的压力，并且还设置一个压力补偿装置，当前述部件作相对转动时释放该压力补偿装置。设计该耦合部件，使它施加到上述部件中的第一部件的耦合力比施加到这些部件的其它部件的耦合力要大，并且设计压力补偿装置，使当第一部件和耦合部件之间作相对转动时它被激活，然而它使得这些部件的其它部件和耦合部件之间的转动成为可能。
文献DE 34 19 307 A1公开了一种在一个设计为空心轴并且在壳体的内部支承在有间距的轴承上的传动机构输入轴和一个可插入到该输入轴中的传动轴之间的可分开的摩擦配合连接的装置。在传动机构输入轴中，形成一个在轴承前结束的并且注满液体且径向具有小宽度的环形室。至少在传动机构输入轴的一个端部设置一个与环形室连接的装置，用于向液体施加压力，并且因此将传动机构输入轴夹紧在驱动轴上。
文献EP 0 429 468 B1公开了一种限制扭矩的耦合装置，它具有两个彼此共轴的耦合元件，这些耦合元件不可相对转动地和一个驱动轴或者一个被动轴连接，并且通过两个彼此面对的、作用有压力的表面彼此啮合，以形成摩擦配合连接机构。该摩擦配合连接机构的尺寸是如此确定的，即，当作用到离合器的扭矩超过规定值时该摩擦配合连接机构就滑动。设置一个采集在摩擦配合连接机构中出现滑动情况和在出现滑动时松开离合器的装置。该摩擦配合连接机构具有一个圆筒形的部件，该圆筒部件与耦合元件刚性连接，并且以紧密配合支承一个圆筒形的套筒，并且该圆筒形的部件和另一耦合元件刚性连接。此外，耦合装置具有一个高压泵，该高压泵通过检测装置被驱动，即当在摩擦配合连接机构中出现滑动时它将处于压力下的介质输送到一个输出通道。在摩擦表面的至少一个表面上形成许多孔，这些孔和泵的排出通道相通。这些孔是如此设计的，即当输入压力介质时它们与摩擦表面一起形成一个流体静压层。
文献DE 101 12 088 A1公开了一种在用于两个共轴的彼此无间隙耦合的机械元件-一个第一驱动侧机械部件和一个第二输出侧机械元件-的传力连接的连接耦合器中形成压力的方法，其中连接耦合器具有一个由至少部分地可弹性变形的壁限定的中间腔室，该中间腔室可注入一种压力介质。压力介质在连接耦合器转动时借助至少一个设置在连接耦合器的外圆周区域中的输送装置从一个一起转动的压力介质箱输送到该中间腔室中，其中，由一个偏心轮形成传动机构，该偏心轮直接或者间接地通过其它的传动机构作用在输送装置上。
根据上述现有技术，本发明的任务是特别为具有两个用于主轴平衡的轴承的扁辊颈传动机构提供一种解决方案，采用该方案可成功地将一个组合的转动/滑动保护机构优选地集成到现有的传动机构中。
为了完成这个任务，本发明建议在特别是用于在轧机机架上的主传动线路的且将一个设有齿部的主轴段和一个具有紧密配合的主轴段搭接起来的防止过载的保护离合器中提出一个旋转移动套筒，其在一端可轴向移动地容纳具有内齿部的主轴段，在另一端紧密配合地包围作用于具有一个内套筒的主轴段。所述旋转移动套筒用它的向后的套筒形状的延续部分，借助一个压力套筒和一个用压力液体张紧的压力间隙产生一个不可相对转动的摩擦配合连接，在发生过载情况时该摩擦配合连接变形。通过这些措施成功地将用于轴向过载的保护机构和用于通过扭转造成的过载的旋转保护机构组合起来。
在保护离合器的一种结构方案中规定，为了承受轴向耦合力优选地设置外置的轴向压力缸，作为主轴段之间的衬垫，该衬垫在过载时产生变形。
根据从属权利要求设定了本发明的其它结构方案。
在此，可以规定这样的措施，即一个主轴段具有一个固定轴承支架，另一主轴段具有一个浮动轴承支架。
此外也可以规定，当在主轴段上沿固定轴承侧发生轴向过载时该主轴段和浮动轴承架、旋转保护机构和有内部制齿的旋转移动套筒可在该主轴段的外部制齿的部分上移动。
此外，轴向移动的释放力可有利地通过压力缸中的压力进行调节。此外，还可有利地形成用于调节或者阻尼耦合作用的压力缸。
一种合适的方案规定，当出现扭矩过载时，具有固定连接的套筒的主轴段可相对于旋转移动套筒和压力套筒滑动，并且一个和该主轴段固定连接的剪切环和一个剪切阀连接，由此松开通过压力间隙中的压力介质张紧的连接。在释放以后，并且在通过压力套筒中的压力调节释放转矩后通过轴承转动。
从下述对在附图中示意表示的实施例的说明中得到本发明的其它细节、特征和优点。
图1：特别是用于在轧机机架上的主传动线路的组合的旋转/滑动保护离合器，其将一个设有齿部的主轴段和一个具有紧密配合的主轴段搭接起来。
根据本发明的保护离合器具有一个旋转滑动套筒3，该旋转滑动套筒在一端可轴向移动地容纳具有内齿的主轴段1，在另一端紧密配合地包围具有内套筒4的主轴段6，该旋转滑动套筒本身在旋转滑动套筒3的向后的套筒形状的延续部分13与压力套筒5插接的情况下通过用压力液体张紧的压力缝隙14和这个延续部分13接合产生一种不可相对转动的摩擦配合连接，在过载情况时该摩擦配合连接变形，其中，为了承受轴向耦合力优选地在外部设置轴向压力缸7、7’，作为主轴段1和6之间的衬垫，当过载时该衬垫变形。
主轴段1具有一个固定轴承支架2，主轴段6具有一个浮动轴承支架8。当在主轴段6上沿着固定轴承侧2轴向过载时这个主轴段6和浮动轴承支架8、旋转保护机构4、5和内部制齿的旋转滑动套筒3可在主轴段1的外部制齿的部件上移动。轴向移动的释放力可通过压力缸7，7’中的压力调节。其中，压力缸7，7’可用作调节或者阻尼耦合作用。
当扭矩过载时主轴段6和固定连接的套筒4相对于旋转滑动套筒3和压力套筒5滑动，其中，一个与主轴段6固定连接的剪切环10将剪切阀11的头部分离，这样，通过压力间隙14中的压力介质预张紧的连接被释放，并且在释放之后，在通过压力套筒中的压力对释放力矩进行调节后通过轴承12转动。
可以如下地描述根据本发明的保护离合器的功能：
具有外齿部的主轴段1通过固定轴承支架2轴向和径向支承。它形状配合连接地通过旋转滑动套筒3传递所要求的轧制力矩。在旋转滑动套筒的未制齿的端部和旋转保护单元的压力套筒5之间存在摩擦配合连接。这个摩擦配合连接通过在压力套筒5的一个间隙中存在的压力介质而保持。内套筒4和主轴段6固定连接。主轴段1和旋转滑动套筒3之间的齿部的轴向运动性受到至少一个压力缸7，7’的限制。
为了例如在轧辊斜断时防止损坏主轴的平衡、马达侧的铰链的销钉、中间轴或者下辊马达的推力轴承和可能间接涉及的结构部件，并且防止马达的轴向移动，当向固定轴承侧方向在主轴段6上出现轴向过载时这个主轴段和浮动轴承支架8、旋转保护机构4、5、10、11、12和内部制齿的旋转滑动套筒3在主轴段1的外部制齿的部分上移动。移动行程受到两个彼此面对的主轴端面的待确定的距离的限制。通过压力缸7、7’中的压力调节轴向移动的释放力。当超过最大压力时压力缸变形，并且释放移动行程。压力缸7、7’也可以进行主动调节或者阻尼。浮动轴承支架8的移动发生在薄板9上。
当力矩过载时，主轴段6和固定连接的套筒4相对于旋转滑动套筒3和压力套筒5滑动。其中，和主轴段6固定连接的剪切环10将剪切阀11的头部分开，这样，通过压力介质预张紧的连接被释放。在释放后通过轴承12进行旋转。释放力矩通过压力套筒中的压力进行调节。

Claims (9)

1.特别是用于在轧机机架上的主传动线路的防止过载的保护离合器，其将具有齿部的主轴段1和一个具有紧密配合的主轴段6搭接，其特征在于一个旋转滑动套筒3，其在一端可轴向移动地容纳具有内齿部的主轴段1而在另一端紧密配合地包围具有内套筒4的主轴段6，并且用它的向后的套筒形状的延续部分13，借助一个压力套筒5和一个用压力液体张紧的压力缝隙14产生不相对旋转的在过载情况中变形的摩擦配合连接。
2.按照权利要求1所述的保护离合器，其特征在于，为了承受轴向耦合力优选地设置外置的轴向压力缸7、7’作为主轴段1和6之间的衬垫。
3.按照权利要求1或2所述的保护离合器，其特征在于，主轴段1具有一个固定轴承支架2，主轴段6具有一个浮动轴承支架8。
4.按照权利要求1、2或3所述的保护离合器，其特征在于，当沿着固定轴承侧2的方向在主轴段6上轴向过载时，这个主轴段6和浮动轴承支架8、旋转保护机构(4、5、10、11、12)和内部制齿的旋转滑动套筒3可在主轴段1的外部制齿的部分上滑动。
5.按照权利要求1至4中任一项或者多项所述的保护离合器，其特征在于，轴向移动的释放力可通过压力缸7、7’中的压力进行调节。
6.按照权利要求1至5中任一项或者多项所述的保护离合器，其特征在于，设有用于调节或者阻尼耦合作用的压力缸7、7’。
7.按照权利要求1至6中任一项或者多项所述的保护离合器，其特征在于，在扭矩过载时主轴段6和一个固定连接的套筒4可相对于旋转滑动套筒3和压力套筒5滑动，并且一个与主轴段6固定连接的剪切环10与一个剪切阀11连接，由此释放通过压力间隙14中的压力介质预张紧的连接。
8.按照权利要求1至7中任一项或者多项所述的保护离合器，其特征在于，压力套筒(5)通过轴承(12)可转动地支承在内套筒(4)上。
9.按照权利要求1至8中任一项或者多项所述的保护离合器，其特征在于，通过压力套筒(5)上的压力可调节规定的释放力矩。
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