专利名称：冷轧管机轧制主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协调机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力加工机械设备，更确切地说是冷轧管机轧制主运动和伺服电 机驱动管坯送进回转运动的协调机构。
背景技术：
目前，两辊周期式冷轧管机的管料变形是局部间歇进行的，在压力变形的间隔时 间里进行管料的送进和回转，因此送进回转机构不仅具有周期性，而且必须与工作机架轧 制主运动相协调。现有冷轧管机的结构方式主要是主电机通过减速机后，动力分别分配给 轧制主运动和管坯送进回转运动机构，送进回转机构主要是马尔他机构、减速箱型回转送 进机构、丝杆自锁无丝杆回转送进机构、液压回转送进机构和游动丝杆回转送进机构等。上 述各种机构都采用了复杂的结构，才能将输入端驱动轴的连续转动输入变为输出端齿轮传 动机构的间歇单向输出，保证送进回转机构具有周期性，而且与轧制主运动相协调。这些结 构不仅复杂，而且设备造价高，运动精度不够准确，冲击惯性大，设备占地面积大。
实用新型内容针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种全新的冷轧管机轧制 主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协调机构。该机构具有传动链少、结构简单、机 构运转平衡、造价低、维护方便等优势，且设备占地面积少。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种冷轧管机轧制主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协调机构，包括高 速轴齿轮、曲柄齿轮、连杆、机架、同步齿轮箱、编码器、伺服电机、送进小车、回转及丝杆固 定箱、蜗轮、蜗杆、芯棒小车；其中高速齿轮与曲柄齿轮相啮合，同步齿轮箱与高速轴连接， 形成同步齿轮箱输出轴与曲柄齿轮同步；同步齿轮箱输出轴上装有法兰盘，法兰盘上装有 调节块与编码器形成对应，通过编码器操作伺服电机工作。送进床身的两条丝杆前端固定 在机头上，后端固定在回转及丝杆固定箱上；其固定方式丝杆后端与丝杠固定套连接，通 过丝杆固定螺丝锁紧丝杆。-所述的送进小车，通过伺服电机的输出轴与驱动齿轮连接；驱动齿轮与介齿轮 啮合，介齿轮与丝杆螺母齿轮啮合，使丝杆螺母齿轮在丝杆上作送进及快速后退运动。-所述的回转及丝杆固定箱中的回转伺服电机的输出轴与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮 啮合，蜗轮通过蜗轮轴与传动齿轮连接，传动齿轮啮合芯棒小车齿轮，芯棒小车齿轮的转动 带动芯杆及芯棒的回转。本实用新型的工作原理为高速齿轮带动曲柄齿轮，曲柄齿轮带动连杆，连杆带动 机架，机架内装有一付孔型，孔型轴上的齿轮与齿条啮合。由于机架做往复运动，故齿轮在 齿条上运动，上下孔型做相对运动，从而对管坯产生轧制。高速轴另一输出端与同步齿轮箱 相连接，同步齿轮箱内有一组齿轮，它们的速比与高速轴齿轮和曲柄齿轮一致。曲柄齿轮带
3动连杆使机架往复运动一周时，同步齿轮箱内的一个齿轮相对做一圈运动。轴的一端上装 有一个法兰盘，法兰盘上有两个调节块，调节块与编码器互感，使伺服电机在机架到前后死 点及孔型前后开口时进行送进与回转，即两次送进与回转。本实用新型采用先进的机电一体化概念设计的无轴传动。简化了冷轧管机轧制主 运动和管坯送进回转运动协调机构，降低了设备的造价及运行费用，提高了设备的精确度 和可靠性，减少了故障率，更便于保养和维修，减少了设备占地面积。
图1为本实用新型的整体结构示意图。图2为同步齿轮箱结构示意图。图3(a)、(b)为送进小车结构示意图。图4(a)、(b)及(C)为回转及螺杆固定箱结构示意图。图1中，11-高速轴齿轮12-曲柄齿轮13-同步齿轮箱14-连杆 15-机架 16-孔型 17-丝杆 18-送进小车19-回转及丝杆固定箱 110-芯棒小车图2中，21-齿轮轴22-齿轮(同高速轴齿轮齿数相同)23-齿轮(同曲柄齿轮齿数相同)24-法兰25-调节块26-编码器(传感器)图3中，31-送进伺服电机32-电机齿轮33-介齿轮34-丝杆螺母齿轮35-空心轴送进推盘图4中，41-回转伺服电机42-蜗杆43-蜗轮44-传动齿轮45-芯棒小车齿轮46-芯棒连接杆47-丝杆固定套48-丝杆固定螺丝
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述。如图1所示；高速齿轮11和曲柄齿轮12啮合；曲柄齿轮12带动连杆14 ；连杆14 带动机架15做往复运动；机架15上装有一付孔型总成16，使孔型做相同运动，对管坯进行 压制；高速轴11传动同步齿轮箱13。如图2所示同步齿轮箱的齿轮轴21带动齿轮22 ；齿轮轴22带动齿轮23 ；法兰 盘24固定在齿轮23上带动调节块25 ；调节块25向编码器26传递信号；编码器26通过控 制电路使送进伺服电机31工作。如图3(a)、(b)所示送进小车的伺服电机31驱动齿轮 32 ；齿轮32带动介齿轮33 ；介齿轮33带动丝杆螺母齿轮34 ；丝杆螺母34的转动在丝杆上 形成前后的移动，即送进与快速后退。如图4(a)、(b)及(c)所示编码器26通过控制线路使伺服电机41工作；伺服电 机41驱动蜗杆42 ；蜗杆42带动蜗轮43 ；蜗轮43带动齿轮44 ；齿轮44与芯棒小车齿轮45 啮合；小车齿轮的转动驱动芯杆及芯棒回转。
权利要求一种冷轧管机轧制主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协调机构，其特征在于包括高速轴齿轮、曲柄齿轮、连杆、机架、同步齿轮箱、编码器、伺服电机、送进小车、丝杆、回转及丝杆固定箱、蜗轮、蜗杆、芯棒小车；其中高速齿轮与曲柄齿轮相啮合，同步齿轮箱与高速轴连接，形成同步齿轮箱输出轴与曲柄齿轮同步；同步齿轮箱输出轴上装有法兰盘，法兰盘上装有调节块与编码器形成对应，通过编码器操作伺服电机工作。
2.根据权利要求1所述冷轧管机轧制主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协 调机构，其特征在于送进床身的两条丝杆前端固定在机头上，后端固定在回转及丝杆固定 箱上；其固定方式丝杆后端与丝杠固定套连接，通过丝杆固定螺丝锁紧丝杆。
3.根据权利要求1所述冷轧管机轧制主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协 调机构，其特征在于所述的送进小车，通过伺服电机的输出轴与驱动齿轮连接；驱动齿轮 与介齿轮啮合，介齿轮与丝杆螺母齿轮啮合，使丝杆螺母齿轮在丝杆上作送进及快速后退 运动。
4.根据权利要求1所述冷轧管机轧制主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协 调机构，其特征在于所述的回转及丝杆固定箱中的回转伺服电机的输出轴与蜗杆连接，蜗 杆与蜗轮啮合，蜗轮通过蜗轮轴与传动齿轮连接，传动齿轮啮合芯棒小车齿轮，芯棒小车齿 轮的转动带动芯杆及芯棒的回转。
专利摘要一种冷轧管机轧制主运动和伺服电机驱动管坯送进回转运动的协调机构，是由高速轴齿轮、曲柄齿轮、连杆、机架、同步齿轮箱、编码器、伺服电机、送进小车、回转及丝杆固定箱、蜗轮、蜗杆、芯棒小车等组成。其中高速齿轮与曲柄齿轮相啮合，同步齿轮箱与高速轴连接，形成同步齿轮箱输出轴与曲柄齿轮同步。同步齿轮箱输出轴上装有法兰盘，法兰盘上装有调节块与编码器形成对应，通过编码器操作伺服电机工作。送进小车由伺服电机通过齿轮及螺母的转动，实现送进及快速后退上料。芯棒回转由伺服电机通过蜗杆、蜗轮、齿轮轴、齿轮与芯棒小车齿轮啮合实现芯棒回转。由于采用了无轴传动，从而简化了冷轧管机轧制主运动和管坯送进回转运动协调机构，提高了设备的精确度和可靠性，更便于保养和维修。
文档编号B21B21/06GK201676894SQ20102019563
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者吴建军 申请人:丽水市凯泰机械设备制造有限公司