皮爾格冷軋機的傳動系統的製作方法

2023-05-21 07:46:21 1

專利名稱：皮爾格冷軋機的傳動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及皮爾格冷軋機的傳動系統，它具有一個可來回移動的軋機機架、至少一個被一驅動裝置驅動的曲柄傳動機構和至少一個為平衡慣性力和/或慣性矩而可偏心轉動地設置的配重，所述曲柄傳動機構具有一個帶有用於至少部分地平衡由軋機機架產生的慣性力的平衡鐵的曲柄臂和一個將軋機機架和曲柄臂鉸接連接起來的驅動杆，其中，通過一個齒輪傳動裝置使曲柄傳動機構的運動和配重的運動同步。
背景技術：
上述類型的皮爾格冷軋機的傳動系統例如由DE4336422C2公開了。皮爾格冷軋作業，需要一個配備有一皮爾格冷軋輥對的軋機機架，該軋機機架被驅動振動，為此使用了一個曲柄傳動機構，它被一電動機驅動。該曲柄傳動機構配備有一個平衡鐵，以便平衡軋機機架的慣性力。
皮爾格冷軋機的生產率直接取決於單位時間的軋機機架行程次數，因此，出於經濟考慮而必須力求每分鐘完成儘可能多的工作行程。但是，這也意味著慣性力很高，這不僅使得傳動系統且尤其是其軸承要承受很高負荷，也使得地基和進而環境承受很高負荷。
因此，在上述DE4336422C2中規定，曲柄傳動機構通過其它軸的齒被驅動，配重與重心有關地偏心設置在所述軸上。這些配重在曲柄傳動機構轉動時同向和反向地運轉，因此，所述配重能夠產生平衡用慣性力或慣性矩，因而，從整體上講，在整個傳動系統中得到了慣性力平衡。
這種已知實施形式的缺點是，總體上講，整個傳動系統的結構相當複雜，因為需要許多通過齒相互嚙合的機器部件。因此，傳動系統和進而皮爾格冷軋機的成本也增加了，在這裡，上述成本不僅指設備本身的投資成本，而且也指設備基礎設施的成本、備用件和磨損件的成本以及維護修理成本。
DE-PS 962062公開了一種皮爾格冷軋機的傳動系統，其中，用於驅動軋機機架的曲柄軸配備有離心配重和一個垂直振動的平衡鐵，以便平衡驅動中的一級慣性力以及慣性矩。
這種解決方案的缺點是，軋機地基很複雜並因而要高成本地完成，這是因為必須要照顧到將平衡鐵垂直插入地基中。在這種情況下，需要一個更大更深的地下室，這可能使軋機成本增加相當多。
DE3613036C1公開了一種皮爾格冷軋機機架的傳動系統，其中採用了一個行星曲柄傳動機構來驅動並平衡慣性力和慣性矩。
儘管通過這個解決方案能夠實現最佳的慣性平衡，但該傳動系統只適用於小型皮爾格冷軋機，因為在大型設備的情況下，這樣的傳動系統的結構尺寸超比例地增大並因而導致高昂成本。
因此，所有已知的皮爾格冷軋機的傳動系統都存在嚴重缺陷，即在工作時要相當費事地減小慣性力和慣性矩，因而決定了高昂的投資成本和基礎設施成本和/或在軋機的生產或維修保養時都難於安裝。
事實表明，如果使用可能要承受比較高的負荷的現代的一流設備部件，平衡慣性力和慣性矩有時甚至不需要局部要相當費事地構建的已知傳動系統。

發明內容
因此，本發明的任務是如此設計皮爾格冷軋機的上述類型的傳動系統，即獲得了儘可能簡單的並因而成本低廉的結構，但通過這樣的結構，能夠將慣性力和慣性矩限制到合理的尺度內。
根據本發明，如此完成該任務，即該曲柄傳動機構只配備有唯一一個配重，在這裡，該曲柄傳動機構的平衡鐵在轉動時在其中運動的那個平面和該配重在轉動時在其中運動的那個平面是相同的。
通過這個實施形式，總體上獲得了皮爾格冷軋機的結構非常簡單的傳動系統。儘管如此，仍保證了實現足夠強的慣性力平衡和慣性矩平衡，從而得到了可接受的軋機工作狀態。
根據一個改進方案而規定了，該曲柄傳動機構、該配重和該驅動裝置通過齒輪傳動裝置彼此連接，其中該驅動裝置通過一個齒輪傳動裝置驅動一個同該配重相連的軸，該齒輪傳動裝置的安裝在該軸上的齒輪通過一個齒輪驅動所述的與該曲柄傳動機構連接的軸。
此外，有利地規定了，該曲柄傳動機構的軸、該配重的軸和該驅動裝置的軸在一個平面裡，這樣一來，可以實現非常簡單且易安裝的結構。
根據該傳動系統的第一結構設計方案，該軋機機架和唯一的曲柄傳動機構通過唯一一個驅動杆相互連接。在這種情況下，從結構非常簡單的意義上講，推薦這樣的措施，即驅動杆活動地支承在曲柄傳動機構上。
在一個替換實施例中，該軋機機架和唯一的曲柄傳動機構通過兩個驅動杆相互連接，這兩個驅動杆活動地支承在該曲柄傳動機構的兩側。在這裡，可以有利地規定，該軋機機架的中央平面(對稱平面)和該曲柄傳動機構的中央平面(對稱平面)是相同的。另外，該曲柄傳動機構的中央平面(對稱平面)和該配重的中央平面(對稱平面)最好是相同的。
另一個替換實施形式規定，該軋機機架和兩個在所述軋機機架的中央平面兩側並相對該軋機機架的中央平面對稱而設的曲柄傳動機構通過兩個驅動杆相互連接。在這裡，還可以規定，該驅動裝置通過齒輪傳動裝置連接兩個曲柄傳動機構和兩個配屬於這兩個曲柄傳動機構的配重，其中所述齒輪傳動裝置鄰接地被布置在該曲柄傳動機構的側旁。
事實證明，對所有實施例都有利的措施是，該平衡鐵和/或配重以偏心而設的質量的形式設置在齒輪傳動裝置的齒輪中的一個之內。
該曲柄傳動機構的、該配重的和該驅動裝置的這些軸是水平或垂直設置的。
經濟、有效並儘可能自動化地給軋機工作輥軸承和驅動杆支承提供潤滑是相當有意義的。因此，根據一個改進方案來規定，所述驅動杆支承在支承頸上，其中至少一個支承頸配備有一個用於給在驅動杆和支承頸之間的支承點供應潤滑油的孔。
在這種情況下，為了使傳動系統最佳地工作而規定了，軋機機架的、平衡鐵(或多個平衡鐵)的和配重(或多個配重)的質量是如此選擇的，即在傳動系統工作中至少基本平衡了一級的機架慣性力。
本發明提出的皮爾格冷軋機的傳動系統的特點是結構簡單，但這種簡單結構保證了軋機的經濟生產和經濟運轉。此外，慣性平衡的品質足夠高，因此，能夠獲得要生產管材的良好質量。因而，該傳動系統顫動很少地工作，從而地基和環境得到良好保護。該傳動系統可靠工作並具有很長的使用壽命，維修保養的成本低。
本發明提出的系統結構也降低了傳動系統的安裝成本。同樣，對地基沒有提出特殊要求。


在圖中示出了本發明的實施例。其中圖1a是在皮爾格冷軋作業的前進行程中的皮爾格冷軋輥對的示意側視圖；圖1b是在回程中的圖1a的對應視圖；圖2a是側視圖；圖2b是用於皮爾格冷軋機的傳動系統的第一實施例的對應俯視圖；圖3a是側視圖；圖3b是該傳動系統的第二實施例的對應俯視圖；圖4a是側視圖；圖4b是該傳動系統的第三實施例的對應俯視圖；圖5a是側視圖；圖5b是該傳動系統的第四實施例的對應俯視圖。
具體實施例方式
在圖1a、1b中，示意畫出了皮爾格冷軋機作業。它用於藉助一皮爾格冷軋輥對23來製造或加工管22，所述皮爾格冷軋輥對支承在一個在此未示出的軋機機架裡。要加工的管22穿在一個軋制芯棒24上。軋機機架在軋制過程中執行振動運動，其中行程頻率可能高達300次/分鐘以上。
管2在軋制過程中在輸送方向R上移動。在圖1示意所示的前進行程裡，皮爾格冷軋輥對23在輸送方向R上在管22上滾動；而在如圖1b所示的回程中，在輥對23在管22上的滾動與輸送方向R相反地進行(見用於轉向和平移方向的箭頭)。
在圖2a、2b中，以側視圖和俯視圖畫出了一個用於軋機機架2的傳動系統1，圖1a、1b所示的輥對23支承在該軋機機架裡。
為了進行皮爾格冷軋作業，軋機機架2必須進行振動運動，就是說要來回移動。為此，設有一個曲柄傳動機構4，它具有一個帶有至少一彎頭和一個相對支撐點偏心而設的平衡鐵6的曲柄臂5。曲柄傳動機構4和軋機機架2與一驅動杆7相連，該驅動杆不僅鉸接安裝在曲柄臂5上，而且鉸接安裝在軋機機架2上。
軋機機架2的驅動振動過程如下在一個共同的平面25裡，並排設置並支撐著三根軸12、13、14。軸14與一個未詳細示出的驅動裝置3相連，該驅動裝置可以是一臺電動機。軸12支撐在一個偏心設置的配重8中。最後，軸13如上所述地支撐著曲柄傳動機構4。在這三根軸12、13、14的每個軸上，分別抗轉動地設置著一個正齒輪9、10、11。齒輪9與齒輪10構成一個第一齒輪傳動裝置，同樣，齒輪10和齒輪11構成一個第二齒輪傳動裝置。如圖2b所示，齒輪9、10、11全部嚙合，從而驅動裝置3的軸14轉動時驅動軸13和與該軸13連接的配重8。軸12又通過齒輪9、10驅動軸13並進而驅動曲柄傳動機構4。
在傳動系統1工作過程中，軸12轉動，配重8伴隨著該軸以曲柄轉速但與曲柄傳動機構4方向相反地轉動，這樣就獲得了慣性平衡。
重要的是，只給曲柄傳動機構4配備唯一一個配重8，其中，當曲柄傳動機構4轉動時，配重8的轉動是同步進行的。另外，曲柄傳動機構4的平衡鐵6在轉動時在其中運動的平面26(見圖2b)和配重8在轉動時在其中運動的平面27(見圖2b)是相同的。
由於曲柄傳動機構4、配重8和驅動裝置3通過齒輪傳動裝置9、10、11彼此連接，所以獲得了一個有建設性的簡單構造。如上所述，在這裡，驅動裝置3通過一個齒輪傳動裝置10、11驅動與配重8相連的軸12，另一方面，齒輪傳動裝置10、11的安裝在軸12上的齒輪10通過齒輪9驅動與曲柄傳動機構4相連的軸13。此外，曲柄傳動機構4的軸13、配重8的軸12和驅動裝置4的軸14最好在共一個平面25裡，見圖2a。
平衡鐵6和配重8是如此設計的，即當該傳動系統1運動時，為包括軋機機架2、平衡鐵6和配重8的系統平衡一級慣性力。而因軋機機架2振動運動而出現的二級以上的慣性力未被抵消掉。也沒有採取補償力矩的防範措施，所述力矩造成平衡鐵的垂直於軋機機架前進方向地作用的離心力分量。這種情況同樣適用於因為平衡鐵慣性力之和沒有位於與該軋機機架的用於平衡的慣性力相同的作用線上而產生的力矩。
在根據現有技術的解決方案中大多數都如此的範圍裡，所提出的傳動方案具有有意識地小一些的慣性平衡品質。但是，這個缺點尤其在小型設備中不突出，這是因為通過地基發出的力和力矩的幅度足夠小。只有在具有從振動技術上講非常敏感的地層的設施地點的情況下，才可能會不利地影響到環境。但在這些情況下，在已知解決方案中也要進行振動技術上的分析和或許需要輔助措施。
根據圖2a或圖2b的並利用唯一一個驅動杆7的解決方案特別有利地發揮作用，該驅動杆活動支撐在曲柄傳動機構4上。如圖所示，驅動杆7被布置在軋機機架的中央平面15上，這或是決定了要相應深地定位由曲柄傳動機構4、配重8和驅動裝置3構成的系統，或是決定了使所製造的管適當地偏離軋制中心。
對皮爾格冷軋機的經濟工作重要的還有，可以自動潤滑驅動杆的支承點和在軋機機架內的工作輥軸承。為此，如圖2b(只示意表示)所示，兩個孔20、21穿過曲柄傳動機構4的曲軸。通過這些孔20、21，可以給支承點供應潤滑油，所述支承點將在軋機機架2上或在曲柄傳動機構上的支承頸18、19與驅動杆7連接起來。
由於藉助孔20、21來提供潤滑油，可以省掉為了給軸承補加潤滑油而進行的停機，就是說，補充潤滑油可以在傳動系統工作中進行。可以通過這個實施形式獲得的另一突出優點就是，可以獲得潤滑油和冷潤滑劑的可靠分離。
在圖3a、3b中，示出了傳動系統1的一個替換實施形式。在這裡，在軋機機架2上，側設有兩個驅動杆7、7′，它們也是活動地側支撐在曲柄傳動機構4上。軋機機架2的中央平面15、曲柄傳動機構4的中央平面16和配重8的中央平面17是相同的。因此實現了，當軋機機架2的質量、平衡鐵6的質量和配重8相對運動時，沒有出現未平衡的慣性矩。
如圖3a所示，齒輪9、10、11位於軋制中心的下面。平衡鐵6在所示例子中被設置成偏心安置在齒輪9內的質量的形式，因此，平衡鐵6被整合到齒輪9中。同樣地，配重8以偏心設置的質量的形式設置在齒輪10裡。
在根據圖4a、4b的實施例中能看到，活動支撐在曲柄傳動機構4上的驅動杆7、7′的工作原理。驅動杆7、7′在此與兩個曲柄傳動機構4、4′連接。在其中一個曲柄傳動機構4的一側，設有包括齒輪傳動裝置9、10、11在內的傳動單元以及驅動裝置3。每個帶有一平衡鐵6、6′的曲柄傳動機構4、4′配備有一個配重8、8′，該配重為平衡慣性而藉助齒輪9、10、11被同步驅動。
由於結構對稱，所以所有平衡鐵6、6′和配重8、8′的離心力之和位於軋機機架的中央平面15裡，因而軋機機架2的也在該中央平面15裡的慣性力可以得到最佳平衡。
可以從根據圖5a、5b的替換實施例中看到，也可以實現這樣一種結構，其中，軸12、13、14垂直布置，而在圖2、3、4所示的解決方案裡，這些軸是水平設置的。
因此，所提出的傳動系統1具有很簡單的結構，這造成減低投資成本。另外，由於設備方案簡單，所以維修成本較低。另一方面，也可以良好地平衡慣性力和慣性矩，從而無須高成本地使皮爾格冷軋機少振動地工作。軋機的可用性高。因此，確保了製造成本低但質量高的皮爾格冷軋管的生產。
附圖標記一覽表1-傳動系統；2-軋機機架；3-驅動裝置；4，4′-曲柄傳動機構；5-曲柄臂；6，6′-平衡鐵；7，7′-驅動杆；8，8′-配重；9，10，11-傳動裝置(齒輪傳動裝置)；9，10，11-齒輪；12，13，14-軸；15-軋機機架的中央平面(對稱平面)；16-曲柄傳動機構的中央平面(對稱平面)；17-配重的中央平面(對稱平面)；18-支承頸；19-支承頸；20，21-孔；22-管；23-皮爾格冷軋機輥對；24-軋制芯棒；25，26，27-平面；R-輸送方向
權利要求
1.一種用於皮爾格冷軋機的傳動系統(1)，該傳動系統具有-一個可來回移動的軋機機架(2)；-至少一個被一驅動裝置(3)驅動的曲柄傳動機構(4)，該曲柄傳動機構具有一個帶有用於至少部分地平衡由該軋機機架(5)產生的慣性力的平衡鐵(6)的曲柄臂(5)和一個將該軋機機架(2)和該曲柄臂(5)鉸接連接起來的驅動杆(7)，-至少一個為平衡慣性力和/或慣性矩而可偏心轉動地設置的配重(8)和一個用於使該曲柄傳動機構(4)的運動和該配重(8)的運動同步的齒輪傳動裝置(9，10)，其特徵在於，該曲柄傳動機構(4)只配備有唯一一個配重(8)，在這裡，該曲柄傳動機構(4)的平衡鐵(6)在轉動時在其中運動的那個平面和該配重(8)在轉動時在其中運動的那個平面是相同的。
2.如權利要求1所述的傳動系統，其特徵在於，該曲柄傳動機構(4)、配重(8)和該驅動裝置(3)通過齒輪傳動裝置(9，10，11)彼此連接，其中該驅動裝置(3)通過一個齒輪傳動裝置(10，11)驅動一個同該配重(8)相連的軸(12)，該齒輪傳動裝置(10，11)的安裝在該軸(12)上的齒輪(10)通過一個齒輪(9)驅動所述的與該曲柄傳動機構(4)連接的軸(13)。
3.如權利要求2所述的傳動系統，其特徵在於，該曲柄傳動機構(4)的軸(13)、該配重(8)的軸(12)和該驅動裝置(3)的軸(14)在一個平面裡。
4.如權利要求2所述的傳動系統，其特徵在於，該軋機機架(2)的中央平面(15)和該曲柄傳動機構(4)的中央平面(16)是相同的。
5.如權利要求4所述的傳動系統，其特徵在於，該曲柄傳動機構(4)的該中央平面(16)和該配重(8)的中央平面(17)是相同的。
6.如權利要求1-3之一所述的傳動系統，其特徵在於，該軋機機架(2)和兩個在所述軋機機架(2)的中央平面(15)兩側並相對該軋機機架的中央平面(15)對稱而設的曲柄傳動機構(4，4′)通過兩個驅動杆(7，7′)相互連接。
7.如權利要求6所述的傳動系統，其特徵在於，該驅動裝置(3)通過齒輪傳動裝置(9，10，11)連接兩個曲柄傳動機構(4，4′)和兩個配屬於這兩個曲柄傳動機構的配重(8，8′)，其中所述齒輪傳動裝置(9，10，11)鄰接地被布置在該曲柄傳動機構的側旁。
8.如權利要求2-7之一所述的傳動系統，其特徵在於，該平衡鐵(6)和/或配重(8)以偏心而設的質量的形式設置在齒輪傳動裝置(9，10，11)的齒輪(9，10)中的一個之內。
9.如權利要求3-8之一所述的傳動系統，其特徵在於，曲柄傳動機構(4，4′)的、配重(8，8′)的和驅動裝置(3)的這些軸(12，13，14)是水平設置的。
10.如權利要求3-9之一所述的傳動系統，其特徵在於，曲柄傳動機構(4，4′)的、配重(8，8′)的和驅動裝置(3)的這些軸(12，13，14)是垂直設置的。
11.如權利要求1-10之一所述的傳動系統，其特徵在於，所述驅動杆(7，7′)支承在支承頸(18，19)上，其中至少一個支承頸(18，19)配備有一個用於給在驅動杆(7，7′)和支承頸(18，19)之間的支承點供應潤滑油的孔(20，21)。
全文摘要
一種皮爾格冷軋機的傳動系統(1)，該傳動系統具有一個可來回移動的軋機機架(2)；至少一個被一驅動裝置(3)驅動的曲柄傳動機構(4)，該曲柄傳動機構具有一個帶有用於至少部分地平衡由該軋機機架(5)產生的慣性力的平衡鐵(6)的曲柄臂(5)和一個將該軋機機架(2)和該曲柄臂(5)鉸接連接起來的驅動杆(7)；至少一個為平衡慣性力和/或慣性矩而可偏心轉動地設置的配重(8)和一個用於使該曲柄傳動機構(4)的運動和該配重(8)的運動同步的齒輪傳動裝置(9，10)。為了在慣性平衡足夠強的情況下簡單構成傳動系統，曲柄傳動機構只配備有唯一一個配重(8)，其中，曲柄傳動機構(4)的平衡鐵(6)在轉動時在其中運動的那個平面和配重(8)在轉動時在其中運動的那個平面是相同的。
文檔編號B21B35/06GK1488451SQ0315674
公開日2004年4月14日 申請日期2003年9月8日 優先權日2002年9月7日
發明者M·貝恩施, M 貝恩施 申請人:Sms米爾股份有限公司