本發(fā)明涉及一種可自動(dòng)嚙合脫離的雙傳動(dòng)齒輪裝置、方法及減定徑機(jī)組，屬于減定徑機(jī)組。

背景技術(shù)：

1、鋼管作為一種消耗材料，越來(lái)越多的應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)對(duì)現(xiàn)代精品管生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸精度、表面質(zhì)量以及組織性能要求越來(lái)越高，鋼管的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設(shè)備也隨之越來(lái)越先進(jìn)。其中，利用鋼管減定徑機(jī)組生產(chǎn)熱軋無(wú)縫鋼管是較先進(jìn)的方法，而齒輪箱作為一種特殊的傳動(dòng)裝置，進(jìn)而也被廣泛應(yīng)用于鋼管生產(chǎn)線的減定徑機(jī)組中。

2、然而，由于減定徑精軋機(jī)組的系統(tǒng)性布局緊湊、功能性結(jié)構(gòu)復(fù)雜且工作環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)齒輪箱無(wú)法完成快速更換機(jī)組的要求，且現(xiàn)場(chǎng)布局受限以及存在防水，漏油等問(wèn)題；另外，傳統(tǒng)齒輪箱多為單排傳動(dòng)，適應(yīng)范圍小且靈活度低。因此，亟待提供一種高適應(yīng)性的傳動(dòng)齒輪箱來(lái)解決減定徑精軋機(jī)組在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所面臨的相關(guān)技術(shù)弊端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種可自動(dòng)嚙合脫離的雙傳動(dòng)齒輪裝置、方法及減定徑機(jī)組，旨在實(shí)現(xiàn)鋼管生產(chǎn)線靈活的布局配置以及換輥效率的顯著提升。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一方面，本發(fā)明提供了一種可自動(dòng)嚙合脫離的雙傳動(dòng)齒輪裝置，其包括：控制單元，以及相互平行設(shè)置的兩組傳動(dòng)單元；

4、所述傳動(dòng)單元包括：輸入系組件、輸出系組件、嚙合脫離組件、拉桿及驅(qū)動(dòng)件，所述輸入系組件與輸出系組件相嚙合，所述輸出系組件用于驅(qū)動(dòng)工作輥；

5、所述嚙合脫離組件包括第一固定組件、第二固定組件及移動(dòng)組件，所述輸出系組件的兩端分別與所述第一固定組件及第二固定組件相連接；所述拉桿的一端與所述驅(qū)動(dòng)件相連，另一端依次貫穿所述第一固定組件、輸出系組件及第二固定組件的中部，并與所述移動(dòng)組件的頂部相固接；所述移動(dòng)組件與所述第二固定組件相對(duì)滑動(dòng)連接；

6、所述控制單元與所述驅(qū)動(dòng)件電連接，用于根據(jù)人機(jī)交互單元輸出的控制指令，至少控制一組傳動(dòng)單元中的所述拉桿于軸向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以完成所述移動(dòng)組件與相應(yīng)工作輥的嚙合或脫離操作；

7、其中，兩組傳動(dòng)單元對(duì)應(yīng)的輸入系組件與輸出系組件嚙合所形成的嚙合面相平行設(shè)置。

8、本發(fā)明創(chuàng)新式的設(shè)計(jì)出兩個(gè)獨(dú)立的傳動(dòng)路徑，即兩個(gè)輸入系組件和兩個(gè)輸出系組件，保證了雙排傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼管生產(chǎn)線的靈活配置和高效運(yùn)行；同時(shí)，針對(duì)相關(guān)齒輪裝置在實(shí)際工作過(guò)程中的頻繁換裝需求，本發(fā)明通過(guò)將人機(jī)交互模塊、控制單元、輸出系組件、嚙合脫離組件、拉桿及驅(qū)動(dòng)件進(jìn)行有效的協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)了換裝效率的顯著提高以及生產(chǎn)線的針對(duì)性控制。

9、可選的，所述輸入系組件包括：動(dòng)力輸入軸，其一端設(shè)有輸入花鍵，另一端上設(shè)有第一錐齒輪，且所述輸入花鍵、第一錐齒輪及動(dòng)力輸入軸一體成型設(shè)置；

10、所述輸出系組件包括：動(dòng)力輸出軸及第二錐齒輪；所述第二錐齒輪安裝在所述動(dòng)力輸出軸的中部，并與所述第一錐齒輪嚙合；所述動(dòng)力輸出軸的一端設(shè)有用于與所述第二固定組件相連接的輸出花鍵，另一端與所述第一固定組件連接，且所述輸出花鍵、第二錐齒輪及動(dòng)力輸出軸一體成型設(shè)置。

11、可選的，所述第一錐齒輪與第二錐齒輪均為60°錐齒輪，該60°整體錐齒輪軸作為一種高精度、高扭矩傳動(dòng)元件，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的能量傳遞和扭矩傳遞，具有較高的傳動(dòng)效率和負(fù)載能力。

12、可選的，所述移動(dòng)組件包括：鼓形齒軸、鼓形齒聯(lián)軸器及彈性連接件，所述鼓形齒軸一端與所述鼓形齒聯(lián)軸器于軸向相對(duì)固定連接，另一端設(shè)有相應(yīng)的鼓形齒。

13、可選的，所述第二固定組件包括：內(nèi)齒套及連接組件，所述連接組件套設(shè)于所述動(dòng)力輸出軸的一端；所述輸出花鍵于周向與所述內(nèi)齒套相對(duì)固定連接；所述內(nèi)齒套與所述鼓形齒相適配，且所述鼓形齒相對(duì)滑動(dòng)限位于所述內(nèi)齒套對(duì)應(yīng)的內(nèi)腔中，通過(guò)將相應(yīng)的滑動(dòng)距離局限在規(guī)定的位置范圍內(nèi)，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行；

14、其中，所述彈性連接件套設(shè)于所述拉桿上，一端與所述連接組件相抵接，另一端貫穿所述鼓形齒及鼓形齒軸，并與所述鼓形齒軸內(nèi)開設(shè)的下沉孔的底部相抵接。

15、可選的，所述可自動(dòng)嚙合脫離的雙傳動(dòng)齒輪裝置，還包括：輸出軸頭密封組件，其包括動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、第一氮化套、第一透蓋、第一密封件、第二密封件及第三密封件；

16、所述第一透蓋套設(shè)在所述內(nèi)齒套上，所述第一密封件的內(nèi)圈與所述內(nèi)齒套相貼合，且所述第一密封件的上端面與所述內(nèi)齒套相抵接，下端面與所述第一透蓋的頂部相抵接，以形成第一v形密封。

17、可選的，所述第一氮化套套設(shè)于所述內(nèi)齒套上，且所述第二密封件的內(nèi)圈與所述第一氮化套相貼合，外圈與所述第一透蓋相貼合，其中，所述第二密封件設(shè)置有兩處，于軸向相互堆疊。

18、可選的，所述動(dòng)環(huán)與所述鼓形齒軸于周向進(jìn)行相對(duì)固定；所述靜環(huán)套設(shè)于所述內(nèi)齒套上，并與所述第一透蓋的頂部相固接，所述靜環(huán)的外周面與所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)壁面之間存在周向間隙，以形成機(jī)械密封。

19、可選的，所述靜環(huán)的外周面與所述動(dòng)環(huán)的內(nèi)壁面之間存在周向間隙設(shè)置為2mm。

20、可選的，所述第三密封件設(shè)于所述動(dòng)環(huán)與鼓形齒聯(lián)軸器之間，所述第三密封件的上端面用于與相應(yīng)的工作輥相擠壓，以形成端面密封。

21、可選的，所述可自動(dòng)嚙合脫離的雙傳動(dòng)齒輪裝置，還包括輸入軸頭密封組件，其包括：第二氮化套、密封環(huán)、第二透蓋、第四密封件及第五密封件，所述第二氮化套套設(shè)于所述動(dòng)力輸入軸上，所述密封環(huán)與第二透蓋套設(shè)于所述第二氮化套上；

22、所述密封環(huán)一端面于周向設(shè)有若干環(huán)槽，用于與現(xiàn)場(chǎng)裝置的外環(huán)相適配，以形成迷宮密封。

23、可選的，所述密封環(huán)的另一端面與所述第二透蓋之間安裝有所述第四密封件，且所述第四密封件的內(nèi)圈與所述第二氮化套相貼合，外圈與所述第二透蓋相貼合。

24、可選的，所述第五密封件一端面相抵接于所述密封環(huán)中部對(duì)應(yīng)設(shè)有的中空槽內(nèi)，且所述第五密封件的內(nèi)圈與所述第二氮化套相貼合，以形成第二v形密封。

25、相關(guān)v型密封、端面密封以及機(jī)械密封等密封設(shè)計(jì)能夠使得外部的水、油難以進(jìn)入，保障了相關(guān)零部件的使用壽命。

26、可選的，在齒形方向?qū)λ龉男锡X聯(lián)軸器的齒部進(jìn)行修形倒角，齒兩側(cè)為10°的倒角；

27、在齒向方向?qū)λ龉男锡X聯(lián)軸器的齒部進(jìn)行倒尖角，齒厚設(shè)置為1mm，兩側(cè)為50°的倒角，且所述倒角中部位置還進(jìn)行30°倒角，用于快速脫離及嚙合。

28、可選的，所述鼓形齒聯(lián)軸器對(duì)應(yīng)齒部的硬度為650hv，該較高的硬度設(shè)計(jì)，使得鼓形齒聯(lián)軸器在一定程度上能夠有效抵抗外部壓力、磨損以及刮擦。

29、可選的，所述鼓形齒聯(lián)軸器對(duì)應(yīng)齒部的氮化層深度為0.5-1mm，該較厚的氮化層深度，能顯著提高材料的耐磨性、耐蝕性以及硬度。

30、第二方面，本發(fā)明還提供了一種適用于如第一方面所述的可自動(dòng)嚙合脫離的雙傳動(dòng)齒輪裝置的嚙合脫離方法，其包括：

31、獲取人機(jī)交互模塊輸出的嚙合或脫離控制指令；

32、響應(yīng)于人機(jī)交互模塊輸出的嚙合或脫離控制指令，控制單元至少控制一組傳動(dòng)單元中的拉桿于軸向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以完成移動(dòng)組件與相應(yīng)工作輥的嚙合或脫離操作。

33、當(dāng)控制單元接收到來(lái)自人機(jī)交互單元輸出的嚙合或脫離的相關(guān)信號(hào)時(shí)，相關(guān)控制器會(huì)激活相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如液壓缸或伺服電機(jī)，以推動(dòng)相應(yīng)的對(duì)接組件向工作輥靠近或遠(yuǎn)離，進(jìn)而完成相應(yīng)的嚙合或脫離操作，整個(gè)過(guò)程實(shí)用性強(qiáng)且針對(duì)性高。

34、可選的，所述動(dòng)組件與相應(yīng)工作輥的脫離操作，包括：

35、所述控制單元根據(jù)相應(yīng)的脫離控制指令，至少控制一組傳動(dòng)單元的所述拉桿于軸向背離工作輥進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)安裝于所述拉桿一側(cè)的所述鼓形齒聯(lián)軸器與工作輥進(jìn)行相應(yīng)的脫離操作；其中，當(dāng)所述鼓形齒聯(lián)軸器與相應(yīng)工作輥進(jìn)行脫離操作，所述彈性連接件處于相應(yīng)的壓縮狀態(tài)。

36、可選的，所述移動(dòng)組件與相應(yīng)工作輥的嚙合操作，包括：

37、所述控制單元根據(jù)相應(yīng)的嚙合控制指令，至少控制一組傳動(dòng)單元的所述拉桿于軸向靠近工作輥進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)安裝于所述拉桿一側(cè)的所述鼓形齒聯(lián)軸器與工作輥進(jìn)行相應(yīng)的嚙合操作；其中，當(dāng)所述鼓形齒聯(lián)軸器與相應(yīng)工作輥進(jìn)行嚙合操作，所述彈性連接件處于相應(yīng)的伸張狀態(tài)。

38、第三方面，本發(fā)明還提供了一種減定徑機(jī)組，其包括如第一方面中所述的可自動(dòng)嚙合脫離的雙傳動(dòng)齒輪裝置。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

40、本發(fā)明一改傳統(tǒng)角齒輪箱的單排設(shè)計(jì)，創(chuàng)新式地采用雙排傳動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)鋼管生產(chǎn)線的靈活配置，同時(shí)，相關(guān)嚙合脫離組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也使得換輥效率得到顯著提升；其次，本發(fā)明通過(guò)60°整體齒輪軸精確傳遞扭矩，避免了因錐齒輪與傳動(dòng)軸之間采用分體式加工所帶來(lái)的零件剛度、同軸度差且高線速度下出現(xiàn)的嚙合不良以及振動(dòng)較高的技術(shù)弊端；此外，面對(duì)現(xiàn)有設(shè)備中鼓形齒聯(lián)軸器換裝不順暢且磨損較大的問(wèn)題，本發(fā)明不僅通過(guò)對(duì)鼓形齒聯(lián)軸器進(jìn)行特殊修形以及倒角處理，以滿足快速換輥，同時(shí)還通過(guò)對(duì)相關(guān)齒面進(jìn)行氮化處理，以提高硬度、減少磨損；另外，由于現(xiàn)有設(shè)備的相關(guān)密封結(jié)構(gòu)較差，密封件因而會(huì)導(dǎo)致一定程度上的磨損，本發(fā)明通過(guò)針對(duì)性地引用組合式密封結(jié)構(gòu)，以有效實(shí)現(xiàn)防水、防漏油，密封效果顯著得到提升。