专利名称：一种万向接轴对中装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无缝钢管轧制设备，特别涉及皮尔格轧机的万向接轴的对中装置。
技术背景
在大型无缝钢管生产中，轧辊由于磨损或者调整管子规格时需要更换。皮尔格轧机的主传动通常由1台交流变频电机、1台主减速机、1台分配箱、上下两根万向接轴组成。 轧辊和分配箱之间用万向接轴联接，万向接轴长度不可伸缩，这样可以保证万向接轴的耐冲击性。由于传递的力矩大，这种万向接轴单根重达四十余吨，因此需要设计接轴托架来平衡万向接轴的自重。万向接轴不能伸缩，需要使用浮动式接轴托架来平衡万向接轴的自重。然而浮动式接轴托架仅能对万向接轴起到支撑的作用，无法保证万向接轴的十字扁头对中。因此，如何使万向接轴保持对中为亟待解决的问题。发明内容
本发明的目的在于提供一种皮尔格轧机万向接轴对中装置，其能够同时实现万向接轴的对中、夹紧及升降。
本发明提供一种万向接轴对中装置，该万向接轴对中装置包括支架组件、升降组件及夹紧对中组件；其中该支架组件固定于地面；该升降组件包括上部升降组件和下部升降组件，该上部升降组件和该下部升降组件可上下滑动地安装在该支架组件上；该夹紧对中组件包括上部夹紧对中组件和下部夹紧对中组件，该上部夹紧对中组件可水平枢转地安装在该上部升降组件上，该下部夹紧对中组件可水平枢转地安装在该下部升降组件上， 该上部夹紧对中组件和该下部夹紧对中组件各包括两相同的扇轮和两相同的摇臂，两相同的摇臂各包括一相同的压块，该上部夹紧对中组件和该下部夹紧对中组件的各两相同的扇轮相对该万向接轴对中装置的中心线对称，该上部夹紧对中组件和该下部夹紧对中组件的各两相同的压块相对该万向接轴对中装置的中心线对称。
本发明的有益效果在于，本发明的皮尔格轧机万向接轴对中装置能够方便、准确的实现万向轴的夹持、对中及升降。
图1是本发明的皮尔格轧机万向接轴对中装置的立体图。
图2是本发明的皮尔格轧机万向接轴对中装置的另一角度的立体图。
图3是本发明的皮尔格轧机万向接轴对中装置的主视示意图。
图4是图3中A部分的剖视图。
图5是图3中B部分的剖视图。
图6是皮尔格轧机万向接轴对中装置的扇轮的立体图。
图7是皮尔格轧机万向接轴对中装置与万向轴结合的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明皮尔格轧机万向接轴对中装置100包括支架组件、升降组件及夹紧对中组件。
如图1、2所示，支架组件包括固定于地面的底座11、位于底座11的两端且垂直于地面相互平行设置的两根立柱12及位于两根立柱12的顶端并将两根立柱12连接的水平的横梁13。底座11包括两个座体111和连接于座体111之间的底座梁112，两个座体111 的下表面通过螺栓固定于地面，上表面连接于立柱12的下部。底座11、两根立柱12及横梁 13组成皮尔格轧机万向接轴对中装置100的框架。
升降组件包括上下两部分。在支架组件的上部分设有上部升降组件22，其包括 上部电机221，其位于横梁13的上表面；两个上滑动套222，其分别套设于左右两根立柱12 上，可与立柱12滑动连接；及上部传动机构，在上部电机221的驱动下使得上滑动套222运动。
如图4所示，上滑动套222与立柱12之间设有第一铜套223，第一铜套223的上边缘与上滑动套222的上边缘基本齐平，并通过透盖2M和螺栓225固定于上滑动套222上， 因此，上滑动套222可与立柱12滑动连接。
具体升降原理如下。上部传动机构由蜗轮蜗杆传动机构和螺旋传动机构构成，如图1所示，上部电机221驱动上部蜗杆2 转动，上部蜗杆2 驱动与之啮合的上部蜗轮 227转动，上部蜗轮227具有中心螺纹孔，中心螺纹孔内装有螺纹杆，螺纹杆即为上升降杆 2211。由于上升降杆2211的下端固定于连接梁15的上表面，因此，上升降杆2211带动连接梁15上下运动，与上连接梁15连接的上滑动套222也随之沿立柱12上下移动。
在支架组件的下部分设有下部升降组件21，其包括下部电机211，其连接于底座 11的一侧；第一下部蜗杆212，其从下部电机211内伸出；两下部蜗轮213，其分别位于座体 111的上表面、相对于两根立柱12设置，且位于左侧的下部蜗轮213与第一下部蜗杆212啮合；传动轴214，其一端通过联轴器215与第一下部蜗杆212连接，且由轴承座216固定于座体111的上表面；第二下部蜗杆217，其通过联轴器215连接于传动轴214的另一端，且与右侧的下部蜗轮213啮合；两下升降杆218，两下部蜗轮213具有中心螺纹孔，中心螺纹孔内装有螺纹杆，螺纹杆即为所述两下升降杆218 ；及两个下滑动套219，其分别套设于左右两根立柱12上，且与两下升降杆218的上端焊接，两个下滑动套219之间还连接有下连接梁14，以辅助左右两个下滑动套219同步运动。下滑动套219可与立柱12滑动连接，具体连接关系与上滑动套222与立柱12之间的连接关系相同，在此不再赘述。
具体升降原理如下。传动轴213与下部升降机212之间也采用蜗轮蜗杆传动和螺旋传动方式传动。下部电机211驱动第一下部蜗杆212转动，第一下部蜗杆212驱动与之啮合的下部蜗轮213转动；由于第一下部蜗杆212转动，与之通过传动轴214连接的第二下部蜗杆217随之转动，第二下部蜗杆217驱动与之啮合的下部蜗轮213转动；由于左右两个下部蜗轮213转动，使得两下升降杆218随之上下运动。由于下升降杆218的一端连接于下滑动套219，因此，下滑动套219被带动而同时上升或下降。
夹紧对中组件也包括上下两部分。由于上下两部分的结构基本相同，以下仅对位于支架组件下部分的下部夹紧对中组件进行详细说明，且以下所说的左、右、内、外、顺时针、逆时针等方向，均以图2为视角进行说明。下部夹紧对中组件包括下液压缸311、第一扇轮312、第二扇轮313、第一摇臂314及第二摇臂315。第一摇臂314和第二摇臂315分别位于第一扇轮312和第二扇轮313之上。如图2所示，第一扇轮312及第一摇臂314位于整个装置的左侧，第二扇轮313及第二摇臂315位于整个装置的右侧。
下液压缸311包括缸筒3111和内活塞杆3112，缸筒3111的右端通过螺栓枢转连接于位于右侧的上下两片夹持片3113的一端之间，两片夹持片3113的另一端之间夹持并固定在第二扇轮313的上下表面上。内活塞杆3112从缸筒3111的左端可移动的伸出，且内活塞杆3112的左端通过螺栓枢转连接于位于左侧的上下两片夹持片3114的一端之间， 两片夹持片3114的另一端夹持并固定在第一扇轮312的上下表面上。
第一扇轮312与第二扇轮313的结构、形状完全相同，以下仅对第一扇轮312进行详细说明。第一扇轮312具有无齿端3121及与其相对的有齿端3122，无齿端3121的一侧被夹持在两片夹持片3114内，另一侧设有向上延伸的第一扇轮轴套3123。有齿端3122具有多个齿，与第二扇轮313所具有的多个齿相啮合，且二者的齿数、模数、转速等参数均相同。
第一摇臂314与第二摇臂315的结构、形状完全相同，以下仅对第一摇臂314进行详细说明。第一摇臂314包括第一臂部3141、位于第一臂部3141前端的第一压块3142及位于第一臂部3141后端的第一摇臂轴套3143。第一压块3142大致呈侧U形，其包括上臂 31421、下臂31422及位于上臂31421与下臂31422之间的夹持臂31423。上臂31421和下臂31422通过销轴3144连接于第一臂部3141的一端，即销轴3144贯穿上臂31421、下臂 31422及第一臂部3141。并且，第一压块3142可围绕销轴3144枢转。使用时，由第一压块 3142夹持万向接轴，还在第一压块3142的内表面以螺钉固定有衬板3145，以使夹持更稳固且避免损坏万向轴的表面。
下滑动套219外周的上下端还设有连接块2191，连接块2191上均开设有连接孔 2192，第一销轴2193从上端的连接块2191内的连接孔2192内穿入，自上而下依次通过第一摇臂轴套3143、第一扇轮轴套3123及下端的连接块2191内的连接孔2192，且第一销轴 2193的两端分别用轴端挡板和螺栓固定地安装在上端和下端的连接孔2192内。如图5所示，第一摇臂轴套3143和第一扇轮轴套3123固定连接成一整体，第一摇臂轴套3143和第一扇轮轴套3123与第一销轴2193之间设有第二铜套2195，其中，第二铜套2195分别位于第一摇臂轴套3143的上端和第一扇轮轴套3123的下端，第一摇臂轴套3143与第一扇轮轴套3123可以共同围绕第一销轴2193旋转，第二铜套2195起到滑动轴承的作用。S卩，当第一扇轮312转动时，其上的第一扇轮轴套3123同时转动，与之固定连接的第一摇臂轴套3143 相应转动，从而带动固定连接于第一摇臂轴套3143的第一臂部3141转动。并且，当下滑动套219上下运动时，由于第一摇臂轴套3143枢转的安装于第一销轴2193上，轴向固定于连接块2191，从而带动第一扇轮312以及第一摇臂314共同上下运动。
上下两部分夹紧对中组件的结构基本相同，然而，上部分的上部夹紧对中组件中， 第三扇轮316和第四扇轮317均位于第三摇臂318及第四摇臂319之上，但设置位置并不限于本发明实施例所示。
从装置整体看，位于左侧的扇轮、摇臂与右侧的扇轮、摇臂相对整个装置的中心线对称。
以下将详细说明本发明的皮尔格轧机万向接轴对中装置的运行情况。
首先，说明皮尔格轧机万向接轴对中装置关于对中操作的原理，当下液压缸311 中内活塞杆3112伸出时，下液压缸311的活塞杆3112和缸筒3111推动第一扇轮312和第二扇轮313相向转动，其上的第一扇轮轴套3123和第二扇轮轴套3133同时相向转动，与之固定连接的第一摇臂轴套3143和第二摇臂轴套3153相应转动，从而带动固定连接于第一旋转轴2193的第一摇臂轴套3143以及固定连接于第二旋转轴2194的第二摇臂轴套3153 转动，因此，第一臂部3141和第二臂部3151也相向转动，使得第一压块3142与第二压块 3152相互靠近。由于第一扇轮312与第二扇轮313的齿数、模数、转速等参数均相同，且第一扇轮312与第二扇轮313相对万向接轴对中装置的中心线对称，第一压块3142与第二压块31 相对万向接轴对中装置的中心线对称，因此，无论第一扇轮312与第二扇轮313如何转动，都能将第一压块3142与第二压块3152的中心保持在万向接轴对中装置100的中心线上，从而，被夹持在第一压块3142与第二压块3152之间的万向轴也保持在万向接轴对中装置100的中心线上。并且，在第一压块3142与第二压块3152与万向轴接触时，由于各压块可围绕销轴枢转，因此，在摇臂旋转及压块夹持万向轴的同时，压块绕销轴枢转以贴合万向轴的外轮廓，并以衬板紧贴于万向轴的外表面，最终实现夹紧对中。
如图7所示，上下两根万向轴200、200’的右端连接于分配箱300，中部由接轴托架 400夹持并支撑，左端分别伸入皮尔格轧机万向接轴对中装置100内，万向轴200大致位于第三摇臂318与第四摇臂319之间，万向轴200’大致位于第一摇臂314与第二摇臂315之间。先运行升降组件，例如，若万向轴200向上倾斜，则使上升降杆2211下降，带动上滑动套222下移，使得万向轴200的向上倾斜端下降。通过运行升降组件，使得上下两根万向轴 200、200，大致呈水平。
接着，运行夹紧对中组件以使各扇轮转动，从而使各压块夹紧万向轴2。例如前文所述的，当下液压缸311的内活塞杆3112伸出时，使得第一压块3142与第二压块3152相互靠近，从而夹持其中的万向轴200’。由前述对于本装置对中原理的描述可知，被夹持的万向轴200’处在万向接轴对中装置100的中心线上，即被夹紧对中。当需要松开万向轴时， 只需使内活塞杆缩回即可。
因此，本发明的皮尔格轧机万向接轴对中装置具备两个功能一是升降功能；二是对中夹紧或松开功能。其中，升降功能主要通过位于上下两部分的升降组件来实现；对中夹紧或松开功能主要通过上下两部分的夹紧对中组件来实现，主要在于，以液压缸带动具有相同齿数、模数、转速的两个扇形齿轮啮合转动，使得摇臂随之转动，由摇臂上的压块夹持的万向轴保持在万向接轴对中装置的中心线上。因此，本发明能够方便、准确的实现万向轴的夹持、对中及升降。
本发明仅以夹持两根万向轴为例，根据实际使用情况，可以通过相应增加升降组件和夹紧对中组件的数量，以夹持两根以上的万向轴。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种万向接轴对中装置，其特征在于，该万向接轴对中装置包括支架组件、升降组件及夹紧对中组件；其中该支架组件固定于地面；该升降组件包括上部升降组件和下部升降组件，该上部升降组件和该下部升降组件可上下滑动地安装在该支架组件上；该夹紧对中组件包括上部夹紧对中组件和下部夹紧对中组件，该上部夹紧对中组件可水平枢转地安装在该上部升降组件上，该下部夹紧对中组件可水平枢转地安装在该下部升降组件上，该上部夹紧对中组件和该下部夹紧对中组件各包括两相同的扇轮和两相同的摇臂，两相同的摇臂各包括一相同的压块，该上部夹紧对中组件和该下部夹紧对中组件的各两相同的扇轮相对该万向接轴对中装置的中心线对称，该上部夹紧对中组件和该下部夹紧对中组件的各两相同的压块相对该万向接轴对中装置的中心线对称。
2.根据权利要求1所述的万向接轴对中装置，其特征在于，该支架组件包括底座、位于该底座的两端且垂直于地面相互平行设置的两根立柱及位于所述两根立柱的顶端并将所述两根立柱连接的水平的横梁；该上部升降组件包括上部电机，其位于该横梁的上表面；两个上滑动套，彼此固定连接，分别套设于所述两根立柱上，能够沿所述立柱上下滑动；及上部传动机构，驱动所述上滑动套滑动；该下部升降组件包括下部电机，连接于该底座；两个下滑动套，彼此固定连接，分别套设于所述两根立柱上，能够沿所述立柱上下滑动；及下部传动机构，驱动所述下滑动套滑动；该下部夹紧对中组件包括下液压缸，该下部夹紧对中组件的该两相同的扇轮为第一扇轮和第二扇轮，该下部夹紧对中组件的该两相同的摇臂为第一摇臂和第二摇臂，该下液压缸的活塞杆枢转地连接于该第一扇轮，该下液压缸的缸体枢转地连接于该第二扇轮，所述两个下滑动套上分别固定连接有第一销轴和第二销轴，该第一销轴连接该第一摇臂和该第一扇轮，该第二销轴连接该第二摇臂和该第二扇轮；该上部夹紧对中组件包括上液压缸，该上部夹紧对中组件的该两相同的扇轮为第三扇轮和第四扇轮，该上部夹紧对中组件的该两相同的摇臂为第三摇臂及第四摇臂，该上液压缸的活塞杆枢转地连接于该第三扇轮，该上液压缸的缸体枢转地连接于该第四扇轮，所述两个上滑动套上分别固定连接有第三销轴和第四销轴，该第三销轴连接该第三摇臂和该第三扇轮，该第四销轴连接该第四摇臂和该第四扇轮；所述第一、第二、第三及第四扇轮的形状、齿数、模数、转速均相同，第一摇臂、第三摇臂、第一扇轮及第三扇轮与第二摇臂、第四摇臂、第二扇轮及第四扇轮相对整个装置的中心线相应对称。
3.根据权利要求2所述的万向接轴对中装置，其特征在于，所述两个上滑动套通过上连接梁固定连接，该上连接梁平行于该横梁，该上部传动机构由蜗轮蜗杆传动机构和螺旋传动机构构成，该螺旋传动机构的螺纹杆为上升降杆，该上升降杆的下端固定于该连接梁的上表面。
4.根据权利要求2所述的万向接轴对中装置，其特征在于，该上滑动套与该立柱之间设有铜套，该铜套的上边缘与该上滑动套的上边缘基本齐平，并通过透盖和螺栓固定于该上滑动套上。
5.根据权利要求2所述的万向接轴对中装置，其特征在于，该底座包括两个座体和连接于所述座体之间的底座梁，所述两个座体的下表面通过螺栓固定于地面，其上表面连接于所述立柱的下部。
6.根据权利要求2所述的万向接轴对中装置，其特征在于，所述两个下滑动套之间固定连接有下连接梁。
7.根据权利要求5所述的万向接轴对中装置，其特征在于，该下部传动机构由两个蜗轮蜗杆传动机构和两个螺旋传动机构构成，所述蜗轮蜗杆传动机构均包括相互啮合的下部蜗杆和下部蜗轮，所述下部蜗杆之间通过传动轴连接，所述下部蜗轮具有中心螺纹孔，所述中心螺纹孔内装有螺纹杆，所述螺纹杆为下升降杆，所述下升降杆分别与所述两个下滑动套连接。
8.根据权利要求1所述的万向接轴对中装置，其特征在于，该下液压缸包括缸筒和位于该缸筒内的内活塞杆，该缸筒的一端通过螺栓枢转连接于位于上下两片夹持片的一端之间，所述两片夹持片的另一端之间夹持并固定在所述第二扇轮的上下表面上，该内活塞杆从该缸筒的另一端可移动的伸出，且该内活塞杆的一端通过螺栓枢转连接于上下两片夹持片的一端之间，所述两片夹持片的另一端夹持并固定在该第一扇轮的上下表面上。
9.根据权利要求1所述的万向接轴对中装置，其特征在于，所述各摇臂还分别包括臂部，所述臂部分别连接于所述压块的后侧，该压块包括上臂、下臂及位于所述上臂与下臂之间的夹持臂，所述上臂和下臂通过销轴枢转连接于该臂部的一端，该压块的内表面还以螺钉固定有衬板。
10.根据权利要求9所述的万向接轴对中装置，其特征在于，所述各扇轮还设有扇轮轴套，各摇臂的壁部后端还设有摇臂轴套，该第一扇轮的扇轮轴套和该第一摇臂的摇臂轴套固定连接成一体，并通过铜套枢转的联接于该第一销轴的外周，该第二扇轮的扇轮轴套和该第二摇臂的摇臂轴套固定连接成一体，并通过铜套枢转的联接于该第二销轴的外周，该第三扇轮的扇轮轴套和该第三摇臂的摇臂轴套固定连接成一体，并通过铜套枢转的联接于该第三销轴的外周，该第四扇轮的扇轮轴套和该第四摇臂的摇臂轴套固定连接成于一体， 并通过铜套枢转的联接于该第四销轴的外周。
全文摘要
一种万向接轴对中装置，包括支架组件、升降组件及夹紧对中组件；升降组件包括上部升降组件和下部升降组件，上部升降组件和下部升降组件可上下滑动地安装在支架组件上；夹紧对中组件包括上部夹紧对中组件和下部夹紧对中组件，上部夹紧对中组件可水平枢转地安装在上部升降组件上，下部夹紧对中组件可水平枢转地安装在下部升降组件上，上部夹紧对中组件和下部夹紧对中组件各包括两相同的扇轮和两相同的摇臂，两相同的摇臂各包括一相同的压块，上部夹紧对中组件和该下部夹紧对中组件的各两相同的扇轮相对万向接轴对中装置的中心线对称，上部夹紧对中组件和下部夹紧对中组件的各两相同的压块相对万向接轴对中装置的中心线对称。
文档编号B21B31/08GK102513365SQ20111042126
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者张大勇 申请人:太原重工股份有限公司