CN205551081U - 一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，包括齿轮箱、机架、连杆、从动齿轮和主动齿轮，齿轮箱平行放置两组连杆、主动齿轮、从动齿轮，所述连杆上均连接着设置有扇形腔的所述从动齿轮，所述从动齿轮上还设置有方形的平衡块，所述平衡块和所述扇形腔设置在从动齿轮的内侧，使用这种结构，通过在从动齿轮的扇形结构上设置扇形腔，扇形腔上方设置平衡块，可以减小质心加速度和角加速度产生的周期性变化的惯性力和惯性力矩，从而减小这种力和力矩造成的冷轧管机强烈振动和噪音，改善机件的磨损和疲劳失效，提高了机构的运动精度和运动平稳性，同时保持冷轧管机结构的紧凑。

Description

一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构

技术领域

本实用新型涉及一种附加平衡装置，特别是一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构。

背景技术

目前的冷轧管机机架的工作行程大多是由曲轴旋转带动连杆的曲柄滑块机构来完成机架的往复运动。冷轧管机在高速运转时，对于曲柄滑块机构中作往复运动的机架，以及作往复运动的连杆等构件，由于它们质心加速度以及角加速度会产生很大的周期性变化的惯性力和惯性力矩。这种力和力矩会造成冷轧管机强烈的振动和噪音，加剧机件的磨损和疲劳失效，降低机构的运动精度和运动平稳性。目前采用的技术措施有：(1)飞轮蓄能缓冲装置，结构复杂，制造成本高；(2)除在曲轴上添加偏心质量外还采用垂直连杆带动另一套垂直方向上的滑块来平衡；这种方式的设备需要修筑一个很深的地坑，土建难度较大，由于整个平衡系统位于地下，维修成本较高；(3)采用一个或多个行星机构来平衡，平衡效果非常好，但是结构复杂，安装难度大；(4)采用平衡块水平配置，通过锥齿轮传动运转两套方向相反的平衡系统，其结构也比较复杂。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术不足，提供一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，使冷轧管机在高速条件下稳定正常地运转，减小设备的振动和噪音，并提高其工作性能，同时保持冷轧管机结构的紧凑。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，包括齿轮箱、机架、连杆、从动齿轮和主动齿轮，齿轮箱中平行放置有两组所述连杆、从动齿轮、主动齿轮，所述连杆与设置有扇形腔的所述从动齿轮连接，所述从动齿轮上还设置有方形的平衡块。平衡块的质量是通过机架与连杆的质量及曲柄半径计算得出的，不同质量的机架与连杆及曲柄半径需要不同的平衡块质量来配合，在剩余惯性力最大值的最小优化目标内选取平衡块最佳平衡质量。

上述方案中，优选的，所述扇形腔设置在所述从动齿轮的扇形结构上，所述平衡块设置在所述扇形腔上方，在所述从动齿轮的扇形结构上设置有扇形腔，可降低所加的平衡块质量，不仅有利于降低惯性力矩，并且能保持两者的紧凑性。

上述方案中，优选的，所述平衡块中心位置与所述从动齿轮圆心同轴。

上述方案中，优选的，所述平衡块上设置有螺栓孔，所述平衡块与所述从动齿轮的扇形结构为螺栓连接。

上述方案中，优选的，所述平衡块与所述从动齿轮的扇形结构是一体式结构，采用一体结构，使装配更简单方便。

上述方案中，优选的，所述平衡块和所述扇形腔设置在所述从动齿轮的内侧。

上述方案中，优选的，所述从动齿轮的扇形结构内径要大于机架上轴承座及轴承盖到回转中心的最大尺寸，保证冷轧管机结构的紧凑。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：机构惯性力的完全平衡对于曲柄滑块机构是很难实现的，即使理论上可以完全平衡，但由于应加的平衡质量过大，带来许多其它问题，因而不宜采用完全平衡法。为使结构紧凑，有时所加的平衡结构质量需要很大，甚至超过机构的原有质量，运动中会产生副作用较大的反力，使用这种结构，通过在从动齿轮的扇形结构上设置扇形腔，扇形腔上方设置平衡块，可以减小质心加速度和角加速度产生的周期性变化的惯性力和惯性力矩，从而减小这种力和力矩造成的冷轧管机强烈振动和噪音，改善机件的磨损和疲劳失效，提高了机构的运动精度和运动平稳性，同时保持冷轧管机结构的紧凑。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的俯视图。

图3为本实用新型扇形腔和平衡块局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：参照图1至图3所示，一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，包括齿轮箱、机架、连杆1、从动齿轮2和主动齿轮5，所述齿轮箱中平行放置有两组所述连杆1、从动齿轮2、主动齿轮5，所述连杆1与设置有扇形腔3的所述从动齿轮2连接，所述从动齿轮2上还设置有方形的平衡块4。平衡块4的质量是通过机架与连杆的质量及曲柄半径计算得出的，不同质量的机架与连杆及曲柄半径需要不同的平衡块4质量来配合，在剩余惯性力最大值的最小优化目标内选取平衡块4最佳平衡质量。

所述扇形腔3设置在所述从动齿轮2的扇形结构上，为使结构紧凑，有时所加的平衡结构质量需要很大，甚至大于机构的原有质量，运动中会产生副作用较大的反力，因此在所述从动齿轮2的扇形结构上设置有扇形腔3，可降低所加的平衡质量，不仅有利于降低惯性力矩，并且能保持两者的紧凑性；所述平衡块4设置在所述扇形腔3上方；平衡块4中心位置与所述从动齿轮2圆心同轴；所述平衡块4与所述从动齿轮2的扇形结构为一体式结构；所述平衡块4和所述扇形腔3设置在所述从动齿轮2的内侧；所述从动齿轮2的扇形结构内径要大于机架上轴承座及轴承盖到回转中心的最大尺寸，保证冷轧管机结构的紧凑。

机构惯性力的完全平衡对于曲柄滑块机构是很难实现的，即使理论上可以完全平衡，但由于应加的平衡质量过大，带来许多其它问题，因而不宜采用完全平衡法。使用本实用新型的这种结构，通过在从动齿轮2的扇形结构上设置扇形腔3，扇形腔3上方设置平衡块4，可以减小质心加速度和角加速度产生的周期性变化的惯性力和惯性力矩，从而减小这种力和力矩造成的冷轧管机强烈振动和噪音，同类型及其振动噪音大于80分贝，采用这种结构后，冷轧管机的振动噪声为小于60分贝。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，包括齿轮箱、机架、连杆（1）、从动齿轮（2）和主动齿轮（5），其特征在于，所述齿轮箱中平行放置有两组所述连杆（1）、所述从动齿轮（2）和所述主动齿轮（5），所述连杆（1）与设置有扇形腔（3）的所述从动齿轮（2）连接，所述从动齿轮（2）上还设置有方形的平衡块（4）。

2.如权利要求1所述的一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，其特征在于，所述扇形腔（3）设置在所述从动齿轮（2）的扇形结构上，所述平衡块（4）设置在所述扇形腔（3）上方。

3.如权利要求1所述的一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，其特征在于，所述平衡块（4）中心位置与所述从动齿轮（2）圆心同轴。

4.如权利要求1所述的一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，其特征在于，所述平衡块（4）上设置有螺栓孔，所述平衡块与所述从动齿轮（2）的扇形结构为螺栓连接。

5.如权利要求4所述的一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，其特征在于，所述平衡块（4）与所述从动齿轮（2）的扇形结构是一体式结构。

6.如权利要求1所述的一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，其特征在于，所述平衡块（4）和所述扇形腔（3）设置在所述从动齿轮（2）的内侧。

7.如权利要求1所述的一种具有双平衡块的周期式冷轧管机用曲柄连杆机构，其特征在于，所述从动齿轮（2）的扇形结构内径要大于机架上轴承座及轴承盖到回转中心的最大尺寸。