专利名称：一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力平衡装置，特别是公开一种高速管子冷轧 机上的三轴动力平衡装置。
背景技术：
我国的管子冷轧机长期以来参照前苏联的管子冷轧机的模式制 造，其驱动平衡装置采用简单的曲柄滑块结构模式，无平衡配重。随 着管子冷轧机机架的每分钟往复运动次数的增高，轧机工作机架的惯 性力大大增加、此惯性力通过曲柄轴的轴承传递至设备的土建基础上 去，限制了二辊管子冷轧机的机架的每分钟往复运动次数的提高。导之生产效率低。目前德国SMSMeeR公司的KPW50LC型与KPW75LC型的二辊子冷轧机采用四块平衡块来平衡工作机架的惯性力，但是这种 平衡方式不可避免地产生一对反复交变的力矩作用于设备基础上，基础 振动较大，因而对土建基础要求较高。KPW50DMR(K)与KPW75DMR(K) 型二辊管子冷轧机同样是采用四块平衡块来平衡工作机架的惯性力， 但采用二边平衡块反向布置的型式，使产生的反复交变力矩与扭距都 由箱体来承受，而不象LC型轧机由设备基础来承受。KPW18HMR(K) 型与KPW25HMR(K)型的二辊管子冷轧机采用行星传动加平衡配重 的完全平衡的型式来平衡工作机架的惯性力与回转主轴的惯性力矩， 平衡性能好，振动小，但是这种型式仅仅适用于小的工作机架重量，因 而仅仅适用于型规格的管子冷轧机。KPWIOOVMRK与KPW125VMRK 型二辊管子冷轧机采用平衡滑块的滑块方向与机架的滑动方向成90°的 垂直平衡，这种型式的轧机的平衡块可以较好地平衡机架重量与滑块 重量所产生的惯性力，并平衡掉大部分的曲柄轴上的惯性力矩，但是 需要很深很昂贵的土建基础。法国Vallourec公司也是依靠在传动轴上安装离心平衡块来平衡轧机工作机架的惯性力，但为避免产生一对较大的反复交变力矩，一对传动齿轮与离心平衡块采用立式布置，而不象德国SMS MeeR的 二辊管子冷轧机一对传动齿轮与离心平衡块采用水平布置型式。我国国内的管子冷轧机除了大型轧机采用曲柄销为同一位置， 但平衡滑块的滑动方向与机架滑动方向成90°的垂直平衡的设计外 还有当工作机架处于前(后)极限位置时平衡滑块处于行程的中间位 置的水平平衡的设计，这种设计由于水平平衡轧机工作机架与滑块的 惯性力得不到很好的平衡，因此曲柄轴的转速较低。其它型式的轧机 在结构上都没有工作机架惯性力的平衡装置，因而只能是低速运转的 管子冷轧机。发明内容本发明的目的是要提供一种新型的动力平衡装置，公幵一种高 速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置，以提高轧机的生产率。本发明是这样实现的 一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡 装置(以下简称三轴动力平衡装置)，其特征在于三轴动力平衡装置 包括主动轴、曲柄轴、平衡轴、小平衡块、大平衡块、传动齿轮、曲 柄销和机架，通过连杆与机架连接。其中小平衡块和传动齿轮连接而 成的部件装在主动轴的中心线两侧，主动轴的两端装在轴承上；大平 衡块和传动齿轮连接而成的部件装在曲柄轴的中心线两侧，曲柄轴安 装在轴承上；小平衡块和传动齿轮连接而成的部件装在平衡轴的中心 线两侧，平衡轴安装在轴承上。曲柄销安装在大平衡块和传动齿轮连 接而成的部件上的销孔中，并与连杆的一端连接，连杆的另一端通过 销子与工作机架连接。所述传动齿轮相互间啮合，大、小平衡块处在 一直线上。所有传动齿轮、平衡块、曲柄销及轴承均安装在一个传动 平衡箱体内。三轴动力平衡装置中，所述的平衡块其结构形状为大 平衡块是一般的扇形结构，小平衡块为中间带凹圆弧形的扇形结构， 以便缩短箱体长度，减小传动齿轮的直径。本发明的三轴动力平衡装置与现有技术相比，其主要特点是1、 采用三轴动力平衡装置后，当曲柄转动至各个位置时不但可以在水平方向平衡工作机架惯性力，而且在垂直方向平衡块之间的离心力也可 相互平衡，从而大大减少机器高速运动时机架惯性力对设备与设备基. 础的作用力，提高了机器的往复运动速度，也就提高了轧机的生产率。2、 由于减轻了传动平衡箱箱体及其基础的振动，使机器的传动 更为平稳。3、 由于减轻了对设备与设备基础的作用力，从而可减少设备土建基础的投资费用。
图l、 一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置结构示意图 (方案一)。图2、 一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置结构示意图 (方案二)。图3、 一种髙速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置工作原理图。 图4、平衡块运动相对位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。本发明的一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置。根据附 图l，它是包括主动轴4、曲柄轴8、平衡轴13、小平衡块、大平衡 块5、传动齿轮、曲柄销9和机架15，通过连杆14与机架15连接。 其中小平衡块1和传动齿轮2连接而成的部件装在主动轴4的中心线 两侧，主动轴4的两端装在轴承3上；大平衡块5和传动齿轮6连接 而成的部件装在曲柄轴8的中心线两侧，曲柄轴8安装在轴承7上； 小平衡块10和传动齿轮11连接而成的部件装在平衡轴13的中心线 两侧，平衡轴13安装在轴承12上。曲柄销9安装在大平衡块5和传 动齿轮6连接而成的部件上的销孔中并与连杆14的一端连接，连杆 14的另一端通过销子与工作机架15连接。传动齿轮(2、 6、 11)相 互间啮合，大、小平衡块(1、 5、 10)处在一直线上，三轴动力平衡 装置中的所有传动齿轮、平衡块、曲柄销及轴承均安装在一个传动平衡箱体内。一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置也可按照图2方式 实施。如图2所示它是包括主动轴4、曲柄轴8、平衡轴13、小平 衡块、大平衡块5、传动齿轮、曲柄销9和机架15,通过连杆14与 机架15连接。小平衡块1和传动齿轮2装在主动轴4的中心线的两 侧，主动轴4的两端装在轴承3上，这与图l所示的结构形式相同。 图2与图1的区别在于曲柄轴8和平衡轴13由一根变成二根，中 间断开。故在二根曲柄轴8上分别安装一个大平衡块5和传动齿轮6， 二个曲柄销9分别安装在二个大平衡块5上的销孔中，连杆14 一端 与曲柄销连接，另一端与工作机架15通过销子连接，二根曲柄轴8 分别安装在二边箱体上的轴承7上，二根平衡轴13上分别安装一个 传动齿轮11与小平衡块10, 二根平衡轴13分别安装在二个箱体上 的轴承12上。传动齿轮2、 6、 11相互啮合并分别安装在二个箱体之 中，二个大平衡块5、曲柄销9、小平衡块1和10分别安装在二个箱 体的外面。大平衡块5与小平衡块1、 IO处在一直线上。二个箱体之 间用底板相连接。按照上述实施方式，工作机架与三根轴上的六块平衡块组成了 一个动态平衡机构，当高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置工作 时，在中心线两侧的大、小平衡块用来平衡工作机架的惯性力，当工 作机架15处于行程的前(后)极限位置时，大小平衡块转动至最后 (前)的水平位置以平衡工作机架15的惯性力(如图3、图4一B所 示)，当工作机架15处于行程的中间位置时二边的四块小平衡块1 和10与中间二块大平衡块5都转至垂直方向位置，但大平衡块与小 平衡块却处于相反的方向(如图4一A、图4一C所示)，使中间大平 衡块5的离心力与二边小平衡块1与10的离心力之和相等，从而避 免产生象LC轧机上产生的一对反复交变力矩。附图2的工作原理与附图1相同。
权利要求
1、一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置，其特征在于其装置包括主动轴(4)、曲柄轴(8)、平衡轴(13)、小平衡块、大平衡块(5)、传动齿轮、曲柄销(9)和机架(15)，通过连杆(14)与机架(15)连接，其中小平衡块(1)和传动齿轮(2)连接而成的部件装在主动轴(4)的中心线两侧，主动轴(4)的两端装在轴承(3)上，大平衡块(5)和传动齿轮(6)连接而成的部件装在曲柄轴(8)的中心线两侧，曲柄轴(8)装在轴承(7)上，小平衡块(10)和传动齿轮(11)连接而成的部件装在平衡轴(13)的中心线两侧，平衡轴(13)安装在轴承(12)上，曲柄销(9)安装在大平衡块(5)和传动齿轮(6)连接而成的部件上的销孔中并与连杆(14)连接，连杆(14)的另一端通过销子与工作机架(15)连接。
2、 根据权利要求1所述的一种高速管子冷轧机上的三轴动力平 衡装置，其特征在于大平衡块(5)为扇形结构，小平衡块(1)和(10) 为中间带凹圆弧形的扇形结构。
3、 根据权利要求1所述的一种高速管子冷轧机上的三轴动力平 衡装置，其特征在于传动齿轮(2)、传动齿轮(6)和传动齿轮(11) 相互间啮合，大、小平衡块处在一直线上。
全文摘要
本发明为一种高速管子冷轧机上的三轴动力平衡装置，其特征在于其装置包括由主动轴、曲柄轴、平衡轴、小平衡块、大平衡块、传动齿轮、曲柄销和机架组成，通过连杆与机架连接。本发明的三轴动力平衡装置当管子冷轧机工作时，在中心线两侧的六块平衡块用来平衡工作机架的惯性力及平衡块之间的离心力，不但大大减小机器高速运转时机架惯性力对设备及设备基础的作用力，提高轧机的往复运动速度，提高轧机的生产率，而且减轻了设备土建基础的投资费用。
文档编号B21B28/00GK101269385SQ20081004335
公开日2008年9月24日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者樊天伟, 阮道献 申请人:上海攀枝花机械厂