CN205270394U - 一种钢锭调头机 - Google Patents

Abstract

一种钢锭调头机，包括底座、轨道体、槽轮、调心滚子轴承、连接架、主轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮、传动轴、球面座、推力球轴承、电机、自动调心滑动轴承、托盘、辊道、支撑罩和罩盖；轨道体由圆筒体及圆筒体内壁下端部设置的安装凸耳构成，所述圆筒体上端面为凸弧面，圆筒体上端面形成凸弧状环形轨道，该凸弧状环形轨道由两段形状相同的对称于圆筒体轴线的下凹段和两段形状相同的对称于圆筒体轴线的基准段相间组成；槽轮为圆环形，槽轮的外环面为凹弧面，该凹弧面与轨道体中的圆筒体上端面的凸弧面相匹配。该钢锭调头机在运行中，传动系统受力均衡，从动锥齿轮不会随主轴的转动上下窜动，并可消除槽轮的卡阻和跑偏。

Description

一种钢锭调头机

技术领域

本实用新型属于轧钢设备领域，特别涉及一种轧钢时使用的钢锭调头机。

背景技术

在用钢锭作原料的轧钢车间里，为了便于推动钢锭，钢锭在加热炉中是大小头交错放置的。在轧制时，为便于将钢锭送入轧机，需要将钢锭小头朝向轧机放置。因此在加热炉和轧机之间需要设置钢锭调头机。

关于钢锭调头机，期刊《钢铁》中公开了一种“钢锭调头自动转盘”(1964年第3期，P52-53)，根据所公开的内容，此种钢锭调头自动转盘存在以下问题：(1)由于采用蜗轮蜗杆传动副，使系统受力不均匀,蜗轮会随主轴的转动而上下窜动，因而导致稳定性和启动性差。(2)由于圆轨道为凹面轨道，因而容易存屑，导致小轮(滚轮)容易跑偏或卡死，影响转盘的正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钢锭调头机，以防止主轴和托盘在钢锭的重力下发生过大的倾覆，提高运行的稳定性，并减小传动系统的回转摩擦阻力。

本实用新型所述钢锭调头机，包括底座、轨道体、槽轮、调心滚子轴承、连接架、主轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮、传动轴、球面座、推力球轴承、电机、自动调心滑动轴承、托盘、辊道、支撑罩和罩盖；所述轨道体由圆筒体及圆筒体内壁下端部设置的安装凸耳构成，所述圆筒体的下端面为平面、上端面为凸弧面，圆筒体的上端面形成凸弧状环形轨道，该凸弧状环形轨道由两段形状相同的对称于圆筒体轴线的下凹段和两段形状相同的对称于圆筒体轴线的基准段相间组成，所述安装凸耳至少为三个，沿圆筒体内壁均匀分布；所述槽轮为圆环形，槽轮的外环面为凹弧面，该凹弧面与轨道体中的圆筒体上端面的凸弧面相匹配，槽轮的内孔是由安装调心滚子轴承的第一孔、与连接架组合的第二孔形成的阶梯孔；所述连接架包括轴套和两根支承轴，两根支承轴结构和尺寸相同，它们以轴套的中心线为对称轴，对称设置在轴套的外壁上；所述支撑罩的下端设置有与底座组合的法兰，上部段内壁设置有支撑球面座的环面，上端设置有与罩盖组合的法兰；所述罩盖下端设置有与支撑罩组合的法兰，顶部设置有中心孔，侧面对称设置有两个使传动轴穿过的缺口，所述中心孔的内壁为与自动调心滑动轴承外圈相匹配的凹弧面；所述主轴的上部段与托盘的轴套孔匹配，主轴的下部段与连接架的轴套孔匹配，主轴的中部设置有与从动锥齿轮组合的渐开线花键段，主轴的上部段与渐开线花键段之间为与自动调心滑动轴承组合的部段；上述构件的组装方式：所述支撑罩安装在底座上，所述轨道体安装在底座上并位于支撑罩内；所述调心滚子轴承为两副、槽轮为两个，两副调心滚子轴承分别固定在连接架的两根支承轴上，两个槽轮通过与调心滚子轴承的组合分别安装在两根支承轴上并与轨道体中的凸弧状环形轨道相组合；所述球面座安装在支撑罩上部段内壁设置的环面上，所述推力球轴承安装在球面座上；所述主轴的下部段穿过推力球轴承、球面座的中心孔与连接架的轴套连接，所述从动锥齿轮安装在主轴的渐开线花键段并与推力球轴承连接；所述主动锥齿轮为两个、传动轴为两根、电机为两台，两个主动锥齿轮分别安装在两根传动轴上并与从动锥齿轮组合，两台电机的动力输出轴分别通过联轴器与安装主动锥齿轮的两根传动轴连接；所述自动调心滑动轴承安装在罩盖顶部设置的中心孔处，所述罩盖套在主轴上，罩盖顶部中心孔处安装的自动调心滑动轴承与主轴组合且为动配合，罩盖通过下端设置的法兰与支撑罩连接，使主动锥齿轮和从动锥齿轮位于罩盖与支撑罩围成的空间内；所述托盘与主轴的上部段连接，所述辊道分别安装在托盘的两侧，辊道的安装高度是：当槽轮位于所述凸弧状环形轨道的下凹段最低处时，托盘的上平面低于辊道的顶点，当槽轮位于所述凸弧状环形轨道的基准段时，托盘的上平面高于辊道的顶点。

上述钢锭调头机，所述凸弧状环形轨道的下凹段形状优选抛物线，下凹段最低处与基准段顶部之间的距离h＝50mm～150mm，下凹段起始处与终止处之间的夹角θ＝30°～90°。

上述钢锭调头机，当槽轮位于所述凸弧状环形轨道的下凹段最低处时，托盘的上平面低于辊道顶点的间距h1＝10mm～50mm，当槽轮位于所述凸弧状环形轨道的基准段时，托盘的上平面高于辊道顶点的间距h2＝40mm～100mm。

上述钢锭调头机，连接架中的两根支承轴均设置有两个筋板，两个筋板以支承轴的轴线为对称轴，对称安装在支承轴上并与连接架中的轴套外壁相连。

上述钢锭调头机还包括两个锁紧环，所述连接架中的两根支承轴的自由端端部设置有卡槽，两个锁紧环分别安装在两根支承轴的卡槽处，对槽轮进行轴向限位，防止槽轮轴向移动。

本实用新型所述钢锭调头机的工作原理：启动电机后，电机通过锥齿轮传动副带动主轴旋转，主轴通过连接架带动槽轮沿轨道体中的凸弧状环形轨道运动，并带动托盘转动及在转动中实现上下升降运动，槽轮沿凸弧状环形轨道运动一周，即完成两次钢锭的调头。托盘上下升降运动是由凸弧状环形轨道的结构导致的，当槽轮从凸弧状环形轨道的基准段与下凹段交界处向下凹段底部运动时，托盘则在转动中伴随下降，当槽轮从凸弧状环形轨道的下凹段底部向下凹段与基准段的交界处运动时，托盘则在转动中伴随上升，当槽轮在凸弧状环形轨道的基准段运动时，托盘仅转动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型所述钢锭调头机中，组成轨道体的圆筒体上端面为凸弧面，槽轮的外环面为与所述凸弧面相匹配的凹弧面，此种凸弧状环形轨道不仅避免了存屑，而且与槽轮的组合性更好，因而可消除槽轮的卡阻和跑偏，运行更稳定。

2、本实用新型所述钢锭调头机用两个主动锥齿轮和一个从动锥齿轮组成传动副，且将从动锥齿轮安装于推力球轴承上并与其连接，因而在运行中，传动系统受力均衡，从动锥齿轮不会随主轴的转动上下窜动，并减小了传动系统的回转摩擦阻力。

3、与槽轮组合的调心滚子轴承和罩盖顶部中心孔处安装的自动调心滑动轴承在钢锭的重力下都具有一定的自动调心能力，因而可防止主轴和托盘在钢锭的重力下发生过大的倾覆，保证钢锭调头机正常运行，并提高使用寿命。

4、钢锭调头的过程也是钢锭调头机回到初始位置(复位)的过程，这一过程不需要其它辅助工作时间，因而提高了生产效率。

5、本实用新型所述钢锭调头机操作简单，使用方便，不仅可用于生产横断面为正方形的钢锭(方锭，如生产棒材和型材)，也可用于生产横断面为长方形的钢锭(扁锭，如板材)。

附图说明

图1是本实用新型所述钢锭调头机的结构示意图；

图2是槽轮位于凸弧状环形轨道的下凹段最低处(托盘下降到最低点)时托盘与辊道的位置关系示意图；

图3是槽轮位于凸弧状环形轨道的基准段(托盘上升到最高点)时托盘与辊道的位置关系示意图；

图4是轨道体结构的三维示意图；

图5是轨道体的主视图；

图6是图5的俯视图；

图7是图6的A-A剖视图；

图8是槽轮的结构示意图；

图9是连接架结构的三维示意图；

图10是锥齿轮传动副与电机的组合示意图。

图中，1—轨道体，1-1—圆筒体，1-1-1—下凹段，1-1-2—基准段，1-1-3—下端面，1-2—安装凸耳，2—槽轮，2-1—凹弧面，2-2—第一孔，2-3—第二孔，2-4—侧板，3—锁紧环，4—调心滚子轴承，5—连接架，5-1—轴套，5-1-1—键槽，5-2—筋板，5-3—支承轴，5-4—卡槽，6—球面座，7—推力球轴承，8—从动锥齿轮，9—主动锥齿轮，10—渐开线花键段，11—自动调心滑动轴承，12—主轴，13—辊道，13-1—辊道顶点，14—钢锭，15—托盘，15-1—托盘上平面，16—第一平键，17—罩盖，18—螺栓，19—支撑罩，20—第二平键，21—轨道体固定螺钉，22—支撑罩固定螺钉，23—底座，24—电机，25—传动轴。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型所述钢锭调头机的结构和使用方式作进一步说明。

本实施例中，钢锭调头机的结构如图1所示，包括底座23、轨道体1、槽轮2、锁紧环3、调心滚子轴承4、连接架5、主轴12、主动锥齿轮9、从动锥齿轮8、传动轴25、球面座6、推力球轴承7、电机24、自动调心滑动轴承11、托盘15、辊道13、支撑罩19和罩盖17。

所述轨道体如图4、图5、图6、图7所示，由圆筒体1-1及圆筒体内壁下端部设置的安装凸耳1-2构成，所述圆筒体的下端面1-1-3为平面、上端面为凸弧面，圆筒体的上端面形成凸弧状环形轨道，该凸弧状环形轨道由两段形状相同的对称于圆筒体轴线的下凹段1-1-1和两段形状相同的对称于圆筒体轴线的基准段1-1-2相间组成，所述下凹段的形状为抛物线，下凹段与基准段的衔接平滑过渡，下凹段最低处与基准段顶部之间的距离h＝60mm，下凹段1-1-1起始处与终止处之间的夹角θ＝60°，所述安装凸耳为四个，沿圆筒体内壁均匀分布。

所述槽轮2如图8所示，为圆环形，槽轮的外环面为凹弧面2-1，该凹弧面与轨道体中的圆筒体上端面的凸弧面相匹配，槽轮的内孔是由安装调心滚子轴承的第一孔2-2、与连接架组合的第二孔2-3形成的阶梯孔，所述第一孔2-2的孔径大于第二孔2-3的孔径，环绕第二孔的环面形成槽轮的侧板2-4。

所述连接架5如图9所示，由轴套5-1、两根支承轴5-3和四个筋板5-2构成，轴套5-1的内壁设置有与平键组合的键槽5-1-1，两根支承轴是由两段直径不同的圆形轴组成的阶梯轴，两根支承轴中，直径较小的圆形轴与调心滚子轴承的内孔和槽轮的第二孔2-3孔径相匹配且端部设置有卡槽5-4，直径较大的圆形轴分别与轴套的外壁连接，它们以轴套的中心线为对称轴，对称设置在轴套的外壁上，四个筋板5-2分为两组，一组筋板与一根支承轴组合，组合方式是：以支承轴的轴线为对称轴，对称安装在支承轴的直径较大的圆形轴上并与轴套5-1的外壁相连。

所述支撑罩19如图1所示，为上小下大的圆锥筒体和圆筒体的组合体，圆筒体位于圆锥筒体之上，圆锥筒体下端设置有与底座组合的法兰，圆锥筒体与圆筒体结合部的内壁设置有支撑球面座的环面，圆筒体上端设置有与罩盖组合的法兰。

所述罩盖17如图1所示，下端设置有与支撑罩组合的法兰，顶部设置有中心孔，侧面对称设置有两个使传动轴25穿过的缺口，所述中心孔的内壁为与自动调心滑动轴承11外圈相匹配的凹弧面。

所述主轴12如图1所示，其上部段与托盘的轴套孔匹配并设置有键槽，其下部段与连接架的轴套孔匹配并设置有键槽，其中部设置有与从动锥齿轮8组合的渐开线花键段10，上部段与渐开线花键段10之间为与自动调心滑动轴承组合的部段。

上述构件的组装方式：所述支撑罩19安装在底座23上，通过支撑罩固定螺钉22固定，所述轨道体1安装在底座23上并位于支撑罩内，通过轨道体固定螺钉21固定；所述调心滚子轴承4为两副、槽轮2为两个、锁紧环3为两个，两副调心滚子轴承分别固定在连接架的两根支承轴5-3的直径较小的圆形轴上，两个槽轮通过其第一孔2-2分别套装在两副调心滚子轴承上并与轨道体中的凸弧状环形轨道相组合，两根支承轴5-3的直径较小的圆形轴端部穿过槽轮的第二孔2-3伸出，两个锁紧环3分别安装在两根支承轴的直径较小的圆形轴端部的卡槽5-4处，锁紧环3作用于槽轮的侧板2-4，从而对槽轮2进行轴向限位，防止槽轮2轴向移动；所述球面座6安装在组成支撑罩的圆锥筒体与圆筒体结合部内壁设置的环面上，所述推力球轴承7安装在球面座上；所述主轴12的下部段穿过推力球轴承、球面座的中心孔与连接架的轴套5-1通过第二平键20连接，所述从动锥齿轮8安装在主轴的渐开线花键段10并与推力球轴承连接；所述主动锥齿轮9为两个、传动轴25为两根、电机24为两台，两个主动锥齿轮9分别安装在两根传动轴上并与从动锥齿轮8组合，两台电机24的动力输出轴分别通过联轴器与安装主动锥齿轮的两根传动轴连接；所述自动调心滑动轴承11安装在罩盖顶部设置的中心孔处，所述罩盖17套在主轴上，罩盖顶部中心孔处安装的自动调心滑动轴承与主轴12组合且为动配合，罩盖通过下端设置的法兰与支撑罩19连接，由螺栓18固定，使主动锥齿轮9和从动锥齿轮8位于罩盖17与支撑罩围成的空间内；所述托盘15的轴套套装在主轴12的上部段，通过第一平键16与主轴上部段连接；所述辊道13分别安装在托盘15的两侧，辊道13的安装高度是：当槽轮2位于所述凸弧状环形轨道的下凹段1-1-1最低处时，托盘的上平面15-1低于辊道顶点13-1的间距h1＝10mm，当槽轮2位于所述凸弧状环形轨道的基准段时，托盘15的上平面15-1高于辊道顶点13-1的间距h2＝50mm。

Claims (9)

1.一种钢锭调头机，其特征在于包括底座(23)、轨道体(1)、槽轮(2)、调心滚子轴承(4)、连接架(5)、主轴(12)、主动锥齿轮(9)、从动锥齿轮(8)、传动轴(25)、球面座(6)、推力球轴承(7)、电机(24)、自动调心滑动轴承(11)、托盘(15)、辊道(13)、支撑罩(19)和罩盖(17)；

所述轨道体由圆筒体(1-1)及圆筒体内壁下端部设置的安装凸耳(1-2)构成，所述圆筒体的下端面(1-1-3)为平面、上端面为凸弧面，圆筒体的上端面形成凸弧状环形轨道，该凸弧状环形轨道由两段形状相同的对称于圆筒体轴线的下凹段(1-1-1)和两段形状相同的对称于圆筒体轴线的基准段(1-1-2)相间组成，所述安装凸耳至少为三个，沿圆筒体内壁均匀分布；

所述槽轮(2)为圆环形，槽轮的外环面为凹弧面(2-1)，该凹弧面与轨道体中的圆筒体上端面的凸弧面相匹配，槽轮的内孔是由安装调心滚子轴承的第一孔(2-2)、与连接架组合的第二孔(2-3)形成的阶梯孔；

所述连接架(5)包括轴套(5-1)和两根支承轴(5-3)，两根支承轴结构和尺寸相同，它们以轴套的中心线为对称轴，对称设置在轴套的外壁上；

所述支撑罩(19)的下端设置有与底座组合的法兰，上部段内壁设置有支撑球面座(6)的环面，上端设置有与罩盖组合的法兰；所述罩盖(17)下端设置有与支撑罩组合的法兰，顶部设置有中心孔，侧面对称设置有两个使传动轴(25)穿过的缺口，所述中心孔的内壁为与自动调心滑动轴承(11)外圈相匹配的凹弧面；

所述主轴(12)的上部段与托盘的轴套孔匹配，主轴的下部段与连接架的轴套孔匹配，主轴的中部设置有与从动锥齿轮组合的渐开线花键段(10)，主轴的上部段与渐开线花键段(10)之间为与自动调心滑动轴承组合的部段；

上述构件的组装方式：所述支撑罩(19)安装在底座(23)上，所述轨道体(1)安装在底座(23)上并位于支撑罩内；所述调心滚子轴承(4)为两副、槽轮(2)为两个，两副调心滚子轴承分别固定在连接架的两根支承轴(5-3)上，两个槽轮(2)通过与调心滚子轴承的组合分别安装在两根支承轴(5-3)上并与轨道体中的凸弧状环形轨道相组合；所述球面座(6)安装在支撑罩上部段内壁设置的环面上，所述推力球轴承(7)安装在球面座上；所述主轴(12)的下部段穿过推力球轴承、球面座的中心孔与连接架的轴套(5-1)连接，所述从动锥齿轮(8)安装在主轴的渐开线花键段(10)并与推力球轴承连接；所述主动锥齿轮(9)为两个、传动轴(25)为两根、电机(24)为两台，两个主动锥齿轮(9)分别安装在两根传动轴上并与从动锥齿轮(8)组合，两台电机(24)的动力输出轴分别通过联轴器与安装主动锥齿轮的两根传动轴连接；所述自动调心滑动轴承(11)安装在罩盖顶部设置的中心孔处，所述罩盖(17)套在主轴上，罩盖顶部中心孔处安装的自动调心滑动轴承与主轴(12)组合且为动配合，罩盖通过下端设置的法兰与支撑罩(19)连接，使主动锥齿轮(9)和从动锥齿轮(8)位于罩盖(17)与支撑罩围成的空间内；所述托盘(15)与主轴(12)的上部段连接，所述辊道(13)分别安装在托盘(15)的两侧，辊道(13)的安装高度是：当槽轮(2)位于所述凸弧状环形轨道的下凹段(1-1-1)最低处时，托盘(15)的上平面(15-1)低于辊道(13)的顶点，当槽轮(2)位于所述凸弧状环形轨道的基准段时，托盘(15)的上平面(15-1)高于辊道(13)的顶点。

2.根据权利要求1所述钢锭调头机，其特征在于所述凸弧状环形轨道的下凹段(1-1-1)形状为抛物线，下凹段最低处与基准段顶部之间的距离h＝50mm～150mm，下凹段(1-1-1)起始处与终止处之间的夹角θ＝30°～90°。

3.根据权利要求1或2所述钢锭调头机，其特征在于当槽轮(2)位于所述凸弧状环形轨道的下凹段(1-1-1)最低处时，托盘(15)的上平面(15-1)低于辊道(13)顶点的间距h1＝10mm～50mm，当槽轮(2)位于所述凸弧状环形轨道的基准段时，托盘(15)的上平面(15-1)高于辊道(13)顶点的间距h2＝40mm～100mm。

4.根据权利要求1或2所述钢锭调头机，其特征在于所述连接架中的两根支承轴(5-3)均设置有两个筋板(5-2)，两个筋板以支承轴的轴线为对称轴，对称安装在支承轴上并与连接架中的轴套(5-1)外壁相连。

5.根据权利要求3所述钢锭调头机，其特征在于所述连接架中的两根支承轴(5-3)均设置有两个筋板(5-2)，两个筋板以支承轴的轴线为对称轴，对称安装在支承轴上并与连接架中的轴套(5-1)外壁相连。

6.根据权利要求1或2所述钢锭调头机，其特征在于还包括两个锁紧环(3)，所述连接架中的两根支承轴(5-3)的自由端端部设置有卡槽(5-4)，两个锁紧环分别安装在两根支承轴的卡槽(5-4)处，对槽轮进行轴向限位。

7.根据权利要求3所述钢锭调头机，其特征在于还包括两个锁紧环(3)，所述连接架中的两根支承轴(5-3)的自由端端部设置有卡槽(5-4)，两个锁紧环分别安装在两根支承轴的卡槽(5-4)处，对槽轮进行轴向限位。

8.根据权利要求4所述钢锭调头机，其特征在于还包括两个锁紧环(3)，所述连接架中的两根支承轴(5-3)的自由端端部设置有卡槽(5-4)，两个锁紧环分别安装在两根支承轴的卡槽(5-4)处，对槽轮进行轴向限位。

9.根据权利要求5所述钢锭调头机，其特征在于还包括两个锁紧环(3)，所述连接架中的两根支承轴(5-3)的自由端端部设置有卡槽(5-4)，两个锁紧环分别安装在两根支承轴的卡槽(5-4)处，对槽轮进行轴向限位。