專利名稱：一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力平衡裝置，特別是公開(kāi)一種高速管子冷軋 機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)的管子冷軋機(jī)長(zhǎng)期以來(lái)參照前蘇聯(lián)的管子冷軋機(jī)的模式制 造，其驅(qū)動(dòng)平衡裝置采用簡(jiǎn)單的曲柄滑塊結(jié)構(gòu)模式，無(wú)平衡配重。隨 著管子冷軋機(jī)機(jī)架的每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)的增高，軋機(jī)工作機(jī)架的慣 性力大大增加、此慣性力通過(guò)曲柄軸的軸承傳遞至設(shè)備的土建基礎(chǔ)上 去，限制了二輥管子冷軋機(jī)的機(jī)架的每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)的提高。導(dǎo)之生產(chǎn)效率低。目前德國(guó)SMSMeeR公司的KPW50LC型與KPW75LC型的二輥?zhàn)永滠垯C(jī)采用四塊平衡塊來(lái)平衡工作機(jī)架的慣性力，但是這種 平衡方式不可避免地產(chǎn)生一對(duì)反復(fù)交變的力矩作用于設(shè)備基礎(chǔ)上，基礎(chǔ) 振動(dòng)較大，因而對(duì)土建基礎(chǔ)要求較高。KPW50DMR(K)與KPW75DMR(K) 型二輥管子冷軋機(jī)同樣是采用四塊平衡塊來(lái)平衡工作機(jī)架的慣性力， 但采用二邊平衡塊反向布置的型式，使產(chǎn)生的反復(fù)交變力矩與扭距都 由箱體來(lái)承受，而不象LC型軋機(jī)由設(shè)備基礎(chǔ)來(lái)承受。KPW18HMR(K) 型與KPW25HMR(K)型的二輥管子冷軋機(jī)采用行星傳動(dòng)加平衡配重 的完全平衡的型式來(lái)平衡工作機(jī)架的慣性力與回轉(zhuǎn)主軸的慣性力矩， 平衡性能好，振動(dòng)小，但是這種型式僅僅適用于小的工作機(jī)架重量，因 而僅僅適用于型規(guī)格的管子冷軋機(jī)。KPWIOOVMRK與KPW125VMRK 型二輥管子冷軋機(jī)采用平衡滑塊的滑塊方向與機(jī)架的滑動(dòng)方向成90°的 垂直平衡，這種型式的軋機(jī)的平衡塊可以較好地平衡機(jī)架重量與滑塊 重量所產(chǎn)生的慣性力，并平衡掉大部分的曲柄軸上的慣性力矩，但是 需要很深很昂貴的土建基礎(chǔ)。法國(guó)Vallourec公司也是依靠在傳動(dòng)軸上安裝離心平衡塊來(lái)平衡軋機(jī)工作機(jī)架的慣性力，但為避免產(chǎn)生一對(duì)較大的反復(fù)交變力矩，一對(duì)傳動(dòng)齒輪與離心平衡塊采用立式布置，而不象德國(guó)SMS MeeR的 二輥管子冷軋機(jī)一對(duì)傳動(dòng)齒輪與離心平衡塊采用水平布置型式。我國(guó)國(guó)內(nèi)的管子冷軋機(jī)除了大型軋機(jī)采用曲柄銷(xiāo)為同一位置， 但平衡滑塊的滑動(dòng)方向與機(jī)架滑動(dòng)方向成90°的垂直平衡的設(shè)計(jì)外 還有當(dāng)工作機(jī)架處于前(后)極限位置時(shí)平衡滑塊處于行程的中間位 置的水平平衡的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)由于水平平衡軋機(jī)工作機(jī)架與滑塊的 慣性力得不到很好的平衡，因此曲柄軸的轉(zhuǎn)速較低。其它型式的軋機(jī) 在結(jié)構(gòu)上都沒(méi)有工作機(jī)架慣性力的平衡裝置，因而只能是低速運(yùn)轉(zhuǎn)的 管子冷軋機(jī)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供一種新型的動(dòng)力平衡裝置，公幵一種高 速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置，以提高軋機(jī)的生產(chǎn)率。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡 裝置(以下簡(jiǎn)稱三軸動(dòng)力平衡裝置)，其特征在于三軸動(dòng)力平衡裝置 包括主動(dòng)軸、曲柄軸、平衡軸、小平衡塊、大平衡塊、傳動(dòng)齒輪、曲 柄銷(xiāo)和機(jī)架，通過(guò)連桿與機(jī)架連接。其中小平衡塊和傳動(dòng)齒輪連接而 成的部件裝在主動(dòng)軸的中心線兩側(cè)，主動(dòng)軸的兩端裝在軸承上；大平 衡塊和傳動(dòng)齒輪連接而成的部件裝在曲柄軸的中心線兩側(cè)，曲柄軸安 裝在軸承上；小平衡塊和傳動(dòng)齒輪連接而成的部件裝在平衡軸的中心 線兩側(cè)，平衡軸安裝在軸承上。曲柄銷(xiāo)安裝在大平衡塊和傳動(dòng)齒輪連 接而成的部件上的銷(xiāo)孔中，并與連桿的一端連接，連桿的另一端通過(guò) 銷(xiāo)子與工作機(jī)架連接。所述傳動(dòng)齒輪相互間嚙合，大、小平衡塊處在 一直線上。所有傳動(dòng)齒輪、平衡塊、曲柄銷(xiāo)及軸承均安裝在一個(gè)傳動(dòng) 平衡箱體內(nèi)。三軸動(dòng)力平衡裝置中，所述的平衡塊其結(jié)構(gòu)形狀為大 平衡塊是一般的扇形結(jié)構(gòu)，小平衡塊為中間帶凹圓弧形的扇形結(jié)構(gòu)， 以便縮短箱體長(zhǎng)度，減小傳動(dòng)齒輪的直徑。本發(fā)明的三軸動(dòng)力平衡裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，其主要特點(diǎn)是1、 采用三軸動(dòng)力平衡裝置后，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)至各個(gè)位置時(shí)不但可以在水平方向平衡工作機(jī)架慣性力，而且在垂直方向平衡塊之間的離心力也可 相互平衡，從而大大減少機(jī)器高速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)架慣性力對(duì)設(shè)備與設(shè)備基. 礎(chǔ)的作用力，提高了機(jī)器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，也就提高了軋機(jī)的生產(chǎn)率。2、 由于減輕了傳動(dòng)平衡箱箱體及其基礎(chǔ)的振動(dòng)，使機(jī)器的傳動(dòng) 更為平穩(wěn)。3、 由于減輕了對(duì)設(shè)備與設(shè)備基礎(chǔ)的作用力，從而可減少設(shè)備土建基礎(chǔ)的投資費(fèi)用。


圖l、 一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖 (方案一)。圖2、 一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖 (方案二)。圖3、 一種髙速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置工作原理圖。 圖4、平衡塊運(yùn)動(dòng)相對(duì)位置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。本發(fā)明的一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置。根據(jù)附 圖l，它是包括主動(dòng)軸4、曲柄軸8、平衡軸13、小平衡塊、大平衡 塊5、傳動(dòng)齒輪、曲柄銷(xiāo)9和機(jī)架15，通過(guò)連桿14與機(jī)架15連接。 其中小平衡塊1和傳動(dòng)齒輪2連接而成的部件裝在主動(dòng)軸4的中心線 兩側(cè)，主動(dòng)軸4的兩端裝在軸承3上；大平衡塊5和傳動(dòng)齒輪6連接 而成的部件裝在曲柄軸8的中心線兩側(cè)，曲柄軸8安裝在軸承7上； 小平衡塊10和傳動(dòng)齒輪11連接而成的部件裝在平衡軸13的中心線 兩側(cè)，平衡軸13安裝在軸承12上。曲柄銷(xiāo)9安裝在大平衡塊5和傳 動(dòng)齒輪6連接而成的部件上的銷(xiāo)孔中并與連桿14的一端連接，連桿 14的另一端通過(guò)銷(xiāo)子與工作機(jī)架15連接。傳動(dòng)齒輪(2、 6、 11)相 互間嚙合，大、小平衡塊(1、 5、 10)處在一直線上，三軸動(dòng)力平衡 裝置中的所有傳動(dòng)齒輪、平衡塊、曲柄銷(xiāo)及軸承均安裝在一個(gè)傳動(dòng)平衡箱體內(nèi)。一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置也可按照?qǐng)D2方式 實(shí)施。如圖2所示它是包括主動(dòng)軸4、曲柄軸8、平衡軸13、小平 衡塊、大平衡塊5、傳動(dòng)齒輪、曲柄銷(xiāo)9和機(jī)架15,通過(guò)連桿14與 機(jī)架15連接。小平衡塊1和傳動(dòng)齒輪2裝在主動(dòng)軸4的中心線的兩 側(cè)，主動(dòng)軸4的兩端裝在軸承3上，這與圖l所示的結(jié)構(gòu)形式相同。 圖2與圖1的區(qū)別在于曲柄軸8和平衡軸13由一根變成二根，中 間斷開(kāi)。故在二根曲柄軸8上分別安裝一個(gè)大平衡塊5和傳動(dòng)齒輪6， 二個(gè)曲柄銷(xiāo)9分別安裝在二個(gè)大平衡塊5上的銷(xiāo)孔中，連桿14 一端 與曲柄銷(xiāo)連接，另一端與工作機(jī)架15通過(guò)銷(xiāo)子連接，二根曲柄軸8 分別安裝在二邊箱體上的軸承7上，二根平衡軸13上分別安裝一個(gè) 傳動(dòng)齒輪11與小平衡塊10, 二根平衡軸13分別安裝在二個(gè)箱體上 的軸承12上。傳動(dòng)齒輪2、 6、 11相互嚙合并分別安裝在二個(gè)箱體之 中，二個(gè)大平衡塊5、曲柄銷(xiāo)9、小平衡塊1和10分別安裝在二個(gè)箱 體的外面。大平衡塊5與小平衡塊1、 IO處在一直線上。二個(gè)箱體之 間用底板相連接。按照上述實(shí)施方式，工作機(jī)架與三根軸上的六塊平衡塊組成了 一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，當(dāng)高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置工作 時(shí)，在中心線兩側(cè)的大、小平衡塊用來(lái)平衡工作機(jī)架的慣性力，當(dāng)工 作機(jī)架15處于行程的前(后)極限位置時(shí)，大小平衡塊轉(zhuǎn)動(dòng)至最后 (前)的水平位置以平衡工作機(jī)架15的慣性力(如圖3、圖4一B所 示)，當(dāng)工作機(jī)架15處于行程的中間位置時(shí)二邊的四塊小平衡塊1 和10與中間二塊大平衡塊5都轉(zhuǎn)至垂直方向位置，但大平衡塊與小 平衡塊卻處于相反的方向(如圖4一A、圖4一C所示)，使中間大平 衡塊5的離心力與二邊小平衡塊1與10的離心力之和相等，從而避 免產(chǎn)生象LC軋機(jī)上產(chǎn)生的一對(duì)反復(fù)交變力矩。附圖2的工作原理與附圖1相同。
權(quán)利要求
1、一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置，其特征在于其裝置包括主動(dòng)軸(4)、曲柄軸(8)、平衡軸(13)、小平衡塊、大平衡塊(5)、傳動(dòng)齒輪、曲柄銷(xiāo)(9)和機(jī)架(15)，通過(guò)連桿(14)與機(jī)架(15)連接，其中小平衡塊(1)和傳動(dòng)齒輪(2)連接而成的部件裝在主動(dòng)軸(4)的中心線兩側(cè)，主動(dòng)軸(4)的兩端裝在軸承(3)上，大平衡塊(5)和傳動(dòng)齒輪(6)連接而成的部件裝在曲柄軸(8)的中心線兩側(cè)，曲柄軸(8)裝在軸承(7)上，小平衡塊(10)和傳動(dòng)齒輪(11)連接而成的部件裝在平衡軸(13)的中心線兩側(cè)，平衡軸(13)安裝在軸承(12)上，曲柄銷(xiāo)(9)安裝在大平衡塊(5)和傳動(dòng)齒輪(6)連接而成的部件上的銷(xiāo)孔中并與連桿(14)連接，連桿(14)的另一端通過(guò)銷(xiāo)子與工作機(jī)架(15)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平 衡裝置，其特征在于大平衡塊(5)為扇形結(jié)構(gòu)，小平衡塊(1)和(10) 為中間帶凹圓弧形的扇形結(jié)構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平 衡裝置，其特征在于傳動(dòng)齒輪(2)、傳動(dòng)齒輪(6)和傳動(dòng)齒輪(11) 相互間嚙合，大、小平衡塊處在一直線上。
全文摘要
本發(fā)明為一種高速管子冷軋機(jī)上的三軸動(dòng)力平衡裝置，其特征在于其裝置包括由主動(dòng)軸、曲柄軸、平衡軸、小平衡塊、大平衡塊、傳動(dòng)齒輪、曲柄銷(xiāo)和機(jī)架組成，通過(guò)連桿與機(jī)架連接。本發(fā)明的三軸動(dòng)力平衡裝置當(dāng)管子冷軋機(jī)工作時(shí)，在中心線兩側(cè)的六塊平衡塊用來(lái)平衡工作機(jī)架的慣性力及平衡塊之間的離心力，不但大大減小機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)架慣性力對(duì)設(shè)備及設(shè)備基礎(chǔ)的作用力，提高軋機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，提高軋機(jī)的生產(chǎn)率，而且減輕了設(shè)備土建基礎(chǔ)的投資費(fèi)用。
文檔編號(hào)B21B28/00GK101269385SQ20081004335
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月12日
發(fā)明者樊天偉, 阮道獻(xiàn) 申請(qǐng)人:上海攀枝花機(jī)械廠