WO2006131035A1 - Laminoir reglable a trois rouleaux en y a essieu moteur d'entree unique - Google Patents

Description

单传动轴三辊 Y型可调式轧机 技术领域

本实用新型涉及一种俗称轧机的金属压延机械，特别是一种单传 动轴三辊 Υ型轧机。 '、:■■.

背景技术

现有的 120° 三辊 Υ型轧机在国外称 KOCKS轧机，它有两种类 型： .

一种是单传动输入轴 120° 三辊 Υ型轧机， 请参看图 1、 图 2及 图 3， 这种轧机早在 1947年就面世， 多用于无缝钢管和焊管张力减 径机组和棒、 线材定、 减径机组上， 其中标号 1 ' 代表轴承， 标号 2 ' 代表主动轴， 标号 3 ' 代表锥齿轮， 标号 4' 代表轧辊， 标号 5 ' 代表被动轴， 它的特征是： 一根主动轴 ' 输入 120° 三辊机架， 通 过两对锥齿轮 3 ' 驱动 120° 三个轧辊同步旋转， 并实现对金属棒材 三个方向压缩变形即三向压延。这种轧机的优点是传动 ft构简单、制 造容易、重量轻、造价低。 目前国外仍大量采用， 国内 ¾' 在电缆厂 铜、铝线冷轧。这种轧机的突出缺陷是两对锥齿轮 3 ' 传动轧辊 4 ' ， 由于受锥齿轮啮合的限制， 在生产线上三个轧辊 4 ' 不能进行径向压 下调整， 生产中三个轧辊 4 ' 孔槽磨损后， 轧件尺寸变大后， 无法恢 复孔槽尺寸， 只好经常更换整个三辊机头， 造成轧机的使用效率低， 生产作业率低， 产品精度低。

第二种是三根传动输入轴 120° 三辊 Y型轧机，请参看图 4及图 5， 其中标号 '代表轴承， 标号 2 "代表主动轴， 标号 3 "代表锥齿 轮， 标号 4 "代表轧辊， 标号 5 "代表圆柱齿轮传动系统， 标号 6〃 代表联轴器， 标号 7〃代表主动动,齿轮， 标号 8〃代表上传动齿轮， 标号 9〃代表下传动齿轮， 标号 10〃代表三辊机架， 这种三辊 Υ型 轧机突出特点是 120° 三个轧辊可以径向压下或提升达 10mm， 在生 产线上随时改变轧件的尺寸大小和提高尺寸精度； 轧辊磨损后， 可通 过在线调整轧辊压下， 恢复轧件尺寸。 因此， 这种三辊机头使用周期 长，可大大提高生产率。它的传动特点是将两对锥齿轮从三辊机头内 移到三辊机头之外，再通过三付万向联轴器与三根轧辊轴头相联，其 结果是， 120° 三个轧辊径向压下不会受锥齿轮的限制。为了解决 120 ° 三根传动轴的同步旋转， 采用了复杂的齿轮系统， 见图 4所示， 根 据图 4机构简图制造出庞大、复杂、笨重的新型三根传动输入轴可调

] 式三辊 Y型轧机， 见图 5所示。

比较图 3与图 5两种类型 120° 三辊轧机， 不难看出他们之间的 差距： 一种是结构简单、 重量轻、 造价低、 效率低的三辊 Υ型轧机。 后一 是传动结构复杂庞大、笨重、造价高、效率高的三辊轧机， 辊 径 Φ 250至 Φ 370， 3机架至 5机架的连轧机组， KOCKS公司的售价 是 350万至 600万美元，非常昂贵，所以至今中国大量电缆厂生产铜、 铝线仍用单传动轴不可调的三辊 Υ型轧机。 .

发明内容

本实甩新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、 重暈 轻、 造价低的单传动轴三辊 Υ型可调式轧机。

'本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：该单传动 轴三辊 Υ型可调式轧机包括锥齿轮径向与轴向联合同步位移机械组 合件，装在同一根主动轴上的轧辊与左锥齿轮通过装在主动轴上的圆 柱滚子轴承支撑在左偏心轴承套的内孔中，左偏心轴承套的外圆有一 段蜗轮卡装在箱体的内孔中，左轴向调整环外圆的螺紋与左偏心轴承 套内孔的螺母相旋合，其侧端面通过挡圈和圆柱滚子推力轴承与左锥 齿轮的大端端面相接触， 左锥齿轮小端端面与大压縮弹簧端面相接 触， 大压缩弹簧另一端面与挡套相接触， 并定位， 左轴'向调整环外圆 是螺紋并有两条相距 180° 的轴向键槽， 两个定位销装在箱体的两侧 面， 它们的端头深入该健槽中， 卡住左轴向调整环， 定位销端头与键 槽保留滑动间隙。左偏心轴承套外圆上的蜗轮两侧面卡装在箱体内孔 的圆周槽中，并与调整蜗杆相啮合.；装在同一根被动轴上的轧辊与右 锥齿轮通过装在被动轴上的圆柱滚子轴承支撑在右偏心轴承套的内 孔中，右偏心轴承套的外圆有一段蜗轮卡装在箱体的内孔中，其外圆 上的蜗轮两侧面卡装在箱体内孔的圆周槽中， 并与调整蜗杆相啮合， 此根调整蜗杆同时与左偏心轴承套外圆上的蜗轮相啮合， 即一拖二， 右轴向调整环外圆的螺纹与右偏心轴承套内孔的螺母相旋合，其侧端 面通过挡圈与圆柱滚子推力轴承和右锥齿轮的大端端面相接触；右锥 齿轮小端端面有小压缩弹簧顶住并通过挡板压住弹簧另一端面，右轴 向调整环外圆是螺纹并有两条相距 180° 的轴向键槽， 两个定位销装 在箱体的两侧面， 它们的端头深入该键槽中， 卡住右轴向调整环， 定 位销端头与键槽保留滑动间隙 6 其中两根调整蜗杆分别驱动四个左 偏心轴承套和右偏心轴承套上的蜗轮，一稂调整蜗杆驱动两个后偏心 轴承套上的蜗轮，另两根调整蜗杆分别驱动窄偏心套与偏心螺紋套上 的蜗轮， 五根调整蜗杆出轴端都装有圆柱齿轮， 其一端装在箱体中， 另一端支撑在同步齿轮箱中。

'其中一根调整蜗杆出轴端加长，其上装设一驱动五个圆柱齿轮同 步同方向旋转的手轮。

本实用新型单传动轴三辊 Y型可调式轧机的优点在于： 这种单 传动轴三辊 Y型轧机的 120° 三个轧辊可以在生产线上不停机地随意 进行径向同步压下或提升调整，并且两对锥齿轮始终保持最佳啮合状 态不变。 这种结构简单、 重量轻、 造价低的单传动轴可调式三辊 Y 型轧机， 同样具备传动结构复杂、 庞大、笨重、造价高的三根传动输 入轴可调式三辊 Y型轧机相同的性能， 即三个轧辊在生产线上可同 步径向压下调整的性能。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

'图 1是现有单传动轴三辊 Y型轧机上传动结构简图。

图 2是现有单传动轴三辊 Y型轧机下传动结构简图。

图 3是现有德国 KOCKS公司单传动输入轴三辊 Y型轧机机组 图。

图 4是现有德国 KOCKS公司三根传动输入轴三辊 Y型轧机的传 动结构简图。

图 5是现有德国 KOCKS公司三根传动输入轴可调式三辊 Y型轧 机图。 '

图 6是本实用新型单传动轴三辊 Y型可调式轧机主视图。

图 7是图 6中 B-B向剖视图。 .

图 8是图 7中 C-C向剖视图。

'图 9是图 8中 F向视图。

具体实施方式

请参看图 6至图 9，本实用新型单传动轴三辊 Y型可调式轧机的 技术方案分为三个部分。

1. 锥齿轮径向与轴向联合同步位移机械组合件， 它的组成与结 构特征： '

①装在同一根主动轴 3上的轧辊 Ί与左锥齿轮 5通过装在主动轴 3上的圆柱滚子轴承 18支承在左偏心轴承套 9的内孔中，左锥齿轮 5 内孔与主动轴 3是花键连接；

②左偏心轴承套 9的外圆有一段蜗轮卡装在箱体 1的内孔中，内 孔有一段梯形螺母， 与左轴向调整环 15外圆的梯形螺紋相旋合； 左 轴向调整环 15侧端面通过挡圈 17与圆柱滚子推力轴承 16与左锥齿 轮 5的大端端面相接触； 左锥齿轮 5小端端面与大压缩弹簧 20端面 相接触， 弹簧 20的另一端面与挡套 έ相接触， 并定位；

.(D左轴向调整环 15外圆有两条相距 180° 的轴向键槽， 两个定 位销 22装在箱体 1两侧面， 它们的端头深入轴向健槽中， 卡住左轴 向调整环 15， 但定位销端头与键槽保留滑动间隙。

④左偏心轴承套 9外圆上的一段蜗轮两侧面卡装在箱体 1内孔的 圆周槽中，并与调整蜗杆 134相啮合，调整蜗杆 134—端通过滚针轴 承 30支,承在箱体 1中， 另一端通过滚珠轴承 29支承在同步齿轮箱 28中， 它的出轴端装有圆柱齿轮 23。

锥齿轮径向与轴向联合位移机械组合件的运动特征如下所述：

①当圆柱齿轮 23带动调整蜗杆 134旋转一个角度 "时， 它将驱 动左偏心轴承套 9上的蜗轮旋转一个角度 ， 装在左偏心轴承套 9内 孔中的主动轴 3、 轧辊 7、 左锥齿轮 5等将相对于箱体 1的中心点 0 径向位移八 量， 为左偏心轴承套 9的偏心量。

②当左偏心轴承套 9旋转 β角时， 由于左轴向调整环 15被两个 定位销 22的端头卡住而不能旋转， 左偏心轴承套 9内孔上的梯形螺 母的旋转将推动左轴向调整环 15进行轴向位移 Δ /量； 左轴向调整环 15通过圆柱滚子推力轴承 16及挡圈 17推动左锥齿轮 5轴向位移 Δ/ 量， 如果左轴向调整环 15反向 "松动" -Δ/量， 此时大压缩弹簧 20 将推动左锥齿轮 5反方向轴向位移 -Δ/量。 . 以上是单个锥齿轮径向与轴向联合位移机械组合件的组成结构 与运动特征。

2、 一对相啮合锥齿轮径向与轴向联合位移的组成结构与运动特 征如下所述：

'①上面已叙述主动轴 3上的左锥齿轮 5的径向与轴向联合位移机 械组合件的组成结构与运动特征。装在同一根被动轴 4上的轧辊 7与 右锥齿轮 6通过装在被动轴 4上的圆柱滚子轴承 18支撑在右偏心轴 承套 8的内孔中，右锥齿轮 6内孔与被动轴 4是花键连接；右偏心轴 承套 8的外圆有一段蜗轮卡装在箱体 1的内孔中，内孔有一段梯形螺 母，与右轴向调 环 14外圆的梯形螺紋相旋合；右轴向调整环 14侧 端面通过挡圈 17与圆柱滚子推力轴承 16和右锥齿轮 6的大端端面相 接触；右锥齿轮 6小端端面有小压縮弹簧 21顶住并通过挡板 19压住 弹簧 21另一端面； 右偏心轴承套 8外圆上的蜗轮两侧面卡装在箱体 1的内孔圆周槽中， 蜗轮与调整蜗杆 134相啮合， 此根调整蜗杆 134 同时啮合左偏心轴承套' 9外圆上的蜗轮， 即一拖二； 右轴向调整环 14外圆是螺纹并有两条相距 180° 的轴向键槽， 两个定位销^装在 箱体 1的两侧面， 它们的端头深入该键槽中， 卡住右轴向调整环 14， 定位销 22端头与键槽保留滑动间隙。

②左偏心轴承套 9内孔的梯形螺母以及左轴向调整环 15外圆上 的梯形螺纹为左旋，右偏心轴承套 8内孔的梯形螺母以及右轴向调整 环 14外圆上的梯形螺纹是右旋， 并且这些梯形螺母以及梯形螺纹的 螺距相同。

③当调整蜗杆 132、 134为右旋特征， 我们将调整蜗杆 132、 134 进行顺时针旋转"角时， 左偏心轴承套 9将反时针旋转 角， 右偏心 轴承套 8将顺时针旋转 β角，此时主动轴 3上的轧辊 7与被动轴 4上 的轧辊 7均向心（0点）径向位移 量。与此同时， 左锥齿轮 5与右 锥齿轮 6也同步向心位移 Ah量， 两个锥齿轮将 "卡死"， 啮合条件

"破坏"，与此同时，左轴向调整环 15同步地向着轧辊 7端面方向轴 向位移 -Δ 量，左锥齿轮 5也向轧辊 7的方向轴向位移 -Δ ; 与此同时 右轴向调整环 14推动右锥齿轮 6同步地向着同轴的轧辊 7的端面方 向轴向位移 量， 一对锥齿轮"卡死"消除， 又恢复最佳啮合状态， 因为 "卡死"与 "松开"是在同一时.间极微量地发生， 从宏观来看， "卡死"始终未发生。

另外一对右锥齿轮 6与左锥齿轮 5的组成与运动特征与上述情况 完全相同， 在此不重复。

3、 120° 三个轧辊与两对锥齿轮径向与轴向同歩调整装置的组成 与运动特征如下所述： _；,

①两根调整蜗杆 132、 134分别驱动四个左和右偏心轴承套 8与 9上的蜗轮， 一根调整蜗杆 136驱动两个后偏心轴承套 10上的蜗轮； 另两根调整蜗杆 137、 138分别驱动窄偏心套 11与偏心螺紋套 12上 的蜗轮； 五根调整蜗杆 132、 134、 136、 137、 138的出轴端都分别装 上圆'柱齿轮 23 ; 五个圆柱齿轮 23分别与过桥齿轮 25及中心过桥齿 轮 24相啮合； 它们通过小心轴 27， 空心轴 26， 滚珠轴承 33、 34等 装配在同步齿轮箱 28中， 组成一套同步旋转的齿轮机构；

②调整蜗杆 137、 138其中一根出轴端加长， 并装上手轮 31， 当 手轮 31旋转 α角时， 五个圆柱齿轮 23将同步、 同方向旋转 α角， 并 通过五根调整蜗杆 132、 134、 136、 137、 138, 驱动四个左和右偏心 轴承套 8与 9、 两个后偏心轴承套 10、 一个窄偏心套 11、 一个偏心 螺紋套 12等八个偏心套上的蜗轮同步地旋转 β角， 这就是该同步调 整装置的运动特征。

③也可以通过步进电机 32驱动圆柱齿轮 23， 进而驱动整个同步 齿轮机构， 实现电动调整及数控与自动控制单传动轴三辊 Υ型轧机 及连轧机组。

本实用新型的偏心轴承套内孔的梯形螺母与偏心轴承套的外圆 是同心的； 当然也可以选与轴承孔同心； 梯形螺纹付也可以用矩形螺 紋付， 锯齿形螺紋付， 及其它形式螺紋付代替， 甚至采用偏心轴承套 与轴向调整环两接触圆柱侧端面由斜面付组成。锥齿轮内孔与主动轴 或被动轴相连接可以用花键， 也可以用其它滑键连接。

上述锥齿轮径向与轴向联合同步位移机械组合件也可以用在双 传动轴四辊十字可调式轧机、 多辊轧机以及其他锥齿轮机械传动中。

Claims

权禾 (I要求书

1、一种单传动轴三辊 Y型可调式轧机，包括主动轴（3 )、被动轴（4)、 一对左锥齿轮（5 )、 一对右锥齿轮（6)、 120° 三个轧辊 （7)、 右偏 心轴承套（8)、 左偏心轴承套（9)、 五根调整蜗杆 ( 132、 134、 136、 137、 138)、 圆柱滚子轴承 （18);

装在同一根主动轴 (3)上的轧辊 （7) 与左锥齿轮 （5) 通过装在 主动轴（3 )上的圆柱滚子轴承（18)支撑在左偏心轴承套（9) 的内 孔中， 左偏心轴承套（9)的外圆有一段蜗轮卡装在箱体（1 ) 的内孔 中， 其外圆上的蜗轮两侧面卡装在箱体（1 ) 内孔的圆周槽中， 并与 调整蜗杆 （134)相啮合；

装在同一根被动轴 （4) 上的轧辊 （7) 与右锥齿轮 （6)通过装 在被动轴（4)上的圆柱滚子轴承.（18)支撑在右偏心轴承套（8) 的 内孔中， 右偏心轴承套（8) 的外圆有一段蜗轮卡装在箱体（1 ) 的内 孔中， 其外圆上的蜗轮两侧面卡装在箱体 （1 ) 内孔的圆周槽中， 并 与调整蜗杆（134)相啮合， 此根调整蜗杆（134) 同时与左偏心轴承 套（9)外圆上的蜗轮相啮合， 即一拖二；

其中两根调整蜗杆（132、 134)分别驱动四个左偏心轴承套（9) 和右偏心轴承套（8)上的蜗轮， 一根调整蜗杆（136)驱动两个后偏 心轴承套（10)上的蜗轮， 另两根调整蜗杆（137、 138)分别驱动窄 偏心套（11 ) 与偏心螺紋套 （12) 上的蜗轮， 五根调整蜗杆 （132、 134、 136、 137、 138) 出轴端都装有圆柱齿轮 （23 )， 其一端装在箱 体（1 ) 中， 另一端支撑在同步齿轮箱 （28) 中， 其特征在于-

'该单传动轴三辊 Y型可调式轧机包括锥齿轮径向与轴向联合同 步位移机械组合件，该锥齿轮径向与轴向联合同步位移机械组合件包 括右偏心轴承套 （8〉、 左偏心轴承套（9)、 右轴向调整环 （14)、 左 轴向调整环 （15)、 圆柱滚子推力轴承 （16)、 挡圈 （17)、 圆柱滚子 轴承 ( 18)、'大压縮弹簧 (20)、 小压缩弹簧 (21 ) 以及定位销 (22), 其中左轴向调整环 （15 )外圆的螺紋与左偏心轴承套 （9) 内孔的螺 母相旋合， 其侧端面通过挡圈 （17)和圆柱滚子推力轴承（16)与左 锥齿轮（5) 的大端端面相接触， 左锥齿轮 (5)小端端面与大压缩弹簧 (20)端面相接触， 大压缩弹簧 (20)另一端面与挡套 (2)相接触， 并定位； 左轴向调整环 (15)外圆是螺紋并有两条相距 180° 的轴向键槽， 两个 定位销 (22)装在箱体 (1)的两侧面， 它们的端头深入该键槽中， 卡住左 轴向调整环 (15)， 定位销 (22)端头与键槽保留滑动间隙;' 右轴向调整环 （14) 外圆的螺紋与右偏心轴承套（8) 内孔的螺 母相旋合， 其侧端面通过挡圈 （17)与圆柱滚子推力轴承（16)和右 锥齿轮（6)的大端端面相接触； 右锥齿轮（6)小端端面有小压缩弹 簧（21 )顶住并通过挡板（19)压住小压缩弹簧（21 )另一端面， 右 轴向调整环 (14)外圆是螺紋并有两条相距 180° 的轴向键槽， 两个定 位销 (22)装在箱体 (1)的两侧面， 它们的端头深入该键槽中， 卡住右轴 向调整环 (14)， 定位销 (22)端头与键槽保留滑动间隙。

2、如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在于: 还包括滚针轴承 （30) 以及滚珠轴承 （29)， 调整蜗杆 （132、 134、 136、 137、 138)一端通过滚针轴承（30)装在箱体（1 ) 中， 另一端 通过滚珠轴承 （29) 支撑在同步齿轮箱 （28)上。 .

3、如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在于： 所述的圆柱齿轮（23 )分别与中心过桥齿轮（24)及过桥齿轮（25) 相啮合，所述中心过桥齿轮（24)及过桥齿轮（25)通过滚珠轴承（33， 34)分别支撑在空心轴（26)以及小心轴（27)上， 所述空心轴（26) 以及小心轴 （27) 固定在所述的同步齿轮箱 （28)。

4、如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在 调整蜗杆（137、 138)其中一根的出轴端加长， 其上装设一驱动五个 圆柱齿轮 （23 ) 同步同方向旋转的手轮 （31 )。

5、如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在于： 调整蜗杆（ 137、 138)其中一根的出轴端加长，其连接一步进电机 (32)， 由该步进电机 （32) 驱动其上的圆柱齿轮 （23 ) 同步同方向旋转。

6、如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在于： 右偏心轴承套（8)与左偏心轴承套（9) 内孔的螺母为梯形螺母， 右 轴向调整环 （14) 与左轴向调整环 （15 ) 外圆的螺纹为梯形螺纹。

7、如权利要求 6所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在于- 左偏心轴承套 （9) 内孔的梯形螺母以及左轴向调整环 （15)外圆上 的梯形螺紋为左旋， 右偏心轴承套（8) 内孔的梯形螺母以及右轴向 调整环（14)外圆上的梯形螺纹是右旋， 并且这些梯形螺母以及梯形 螺紋的螺距相同。

8、如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在于： 右偏心轴承套（8)与左偏心轴承套（9)的圆柱侧端面，··以及与其配 合的右轴向调整环（14)与左轴向调整环（15 )的圆柱的侧端面为斜 面付接触。

9、如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机，其特征在于: 所述左锥齿轮 （5) 的内孔与主动轴 （3 ) 以及右锥齿轮 （6) 的内孔 与被动轴 （4)之间釆用花键连接。

10、 如权利要求 1所述的单传动轴三辊 Y型可调式轧机， 其特征在 于： 所述左锥齿轮 （5) 的内孔与主动轴 （3 ) 以及右锥齿轮 （6) 的 内孔与被动轴 （4) 之间采用滑键连接。