一种冷轧管机机架双扇形块平衡装置的制作方法

本实用新型涉及一种附加平衡装置，特别是一种冷轧管机机架双扇形块平衡装置。

背景技术：

目前的冷轧管机机架的工作行程大多是由曲轴旋转带动连杆的曲柄滑块机构来完成机架的往复运动。冷轧管机在高速运转时，对于曲柄滑块机构中作往复运动的机架，以及作往复运动的连杆等构件，由于它们质心加速度以及角加速度会产生很大的周期性变化的惯性力和惯性力矩。这种力和力矩会造成冷轧管机强烈的振动和噪音，加剧机件的磨损和疲劳失效，降低机构的运动精度和运动平稳性。目前采用的技术措施有：(1)飞轮蓄能缓冲装置，结构复杂，制造成本高；(2)除在曲轴上添加偏心质量外还采用垂直连杆带动另一套垂直方向上的滑块来平衡；这种方式的设备需要修筑一个很深的地坑，土建难度较大，由于整个平衡系统位于地下，维修成本较高；(3)采用一个或多个行星机构来平衡，平衡效果非常好，但是结构复杂，安装难度大；(4)采用平衡块水平配置，通过锥齿轮传动运转两套方向相反的平衡系统，其结构也比较复杂。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术不足，提供一种冷轧管机机架双扇形块平衡装置，使冷轧管机在高速条件下稳定正常地运转，减小设备的振动和噪音，并提高其工作性能，同时保持冷轧管机结构的紧凑。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：一种冷轧管机机架双扇形块平衡装置，包括两组平行放置的机架、连杆、从动齿轮和主动齿轮，所述从动齿轮包括平衡齿轮(4)与曲柄齿轮，所述连杆与曲柄齿轮连接，所述平衡齿轮与曲柄齿轮啮合，所述平衡齿轮与所述曲柄齿轮上均设置有扇形平衡块，所述平衡齿轮和曲柄齿轮上设置有扇形腔，扇形腔可降低所加的扇形平衡块质量，不仅有利于降低惯性力矩，并且能保持结构的紧凑性；扇形平衡块的质量是通过机架与连杆的质量及曲柄半径计算得出的，不同质量的机架与连杆及曲柄半径需要不同的扇形平衡块质量来配合，在剩余惯性力最大值的最小优化目标内选取平衡块最佳平衡质量，有时为了简化加工工艺，平衡齿轮与曲柄齿轮上也可以不设置扇形腔。

上述方案中，优选的，所述平衡齿轮和所述曲柄齿轮具有相同的的齿数和模数，以便获得更好的传动效率和啮合度。

上述方案中，优选的，所述扇形平衡块上设置有螺栓孔。

上述方案中，优选的，所述平衡齿轮和曲柄齿轮与扇形平衡块均为螺栓及柱销联接，加工更加方便。

上述方案中，优选的，所述扇形平衡块均设置在所述平衡齿轮和所述曲柄齿轮的内侧。

上述方案中，优选的，所述扇形平衡块内径R大于机架上轴承座的最大尺寸H，保证冷轧管机结构的紧凑。

上述方案中，优选的，所述曲柄齿轮上的扇形平衡块与平衡齿轮上的扇形平衡块相位差为180度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：机构惯性力的完全平衡对于曲柄滑块机构是很难实现的，即使理论上可以完全平衡，但由于应加的平衡质量过大，带来许多其它问题，为使结构紧凑，有时所加的平衡结构质量需要很大，甚至超过机构的原有质量，运动中会产生副作用较大的反力，使用这种结构，经双扇形一阶平衡后，机架运行时产生的水平惯性力和垂直惯性力得到大幅度降低，从而减小这种力和力矩造成的冷轧管机强烈振动和噪音，改善机件的磨损和疲劳失效，提高了机构的运动精度和运动平稳性，同时保持冷轧管机结构的紧凑，且该平衡装置制造简单、结构紧凑、成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的俯视图。

图3为本实用新型扇形腔结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：参照图1至图3所示，一种冷轧管机机架双扇形块平衡装置，包括两组平行放置的机架1、连杆2、从动齿轮和主动齿轮3，所述从动齿轮包括平衡齿轮4与曲柄齿轮5，所述连杆2与曲柄齿轮5连接，所述平衡齿轮4与曲柄齿轮5啮合，所述平衡齿轮4与所述曲柄齿轮5上均设置有扇形平衡块6，所述平衡齿轮4和曲柄齿轮5上设置有扇形腔7；所述平衡齿轮4和所述曲柄齿轮5具有相同的的齿数和模数，所述扇形平衡块6上设置有螺栓孔，所述平衡齿轮4和曲柄齿轮5与扇形平衡块6的连接方式均为螺栓及柱销联接，所述扇形平衡块6均设置在所述平衡齿轮4和所述曲柄齿轮5的内侧，所述扇形平衡块6内径R大于机架上轴承座的最大尺寸H，所述曲柄齿轮5上的扇形平衡块6与平衡齿轮4上的扇形平衡块6相位差为180度。

为使结构紧凑，有时所加的平衡结构质量需要很大，甚至大于机构的原有质量，运动中会产生副作用较大的反力，所述平衡齿轮4与曲柄齿轮5上设置所述扇形腔7，可降低所加的平衡质量，不仅有利于降低惯性力矩，并且能保持两者的紧凑性；机构惯性力的完全平衡对于曲柄滑块机构是很难实现的，即使理论上可以完全平衡，但由于应加的平衡质量过大，带来许多其它问题，因而不宜采用完全平衡法，通过在平衡齿轮4与曲柄齿轮5上设置扇形腔7，并在平衡齿轮4与曲柄齿轮5上方设置扇形平衡块6，可以减小质心加速度和角加速度产生的周期性变化的惯性力和惯性力矩，从而减小这种惯性力和力矩造成的冷轧管机强烈振动和噪音，同类型及其振动噪音大于80分贝，采用这种结构后，冷轧管机的振动噪声为小于60分贝。并且可大大提高冷轧管机的运行速度，提高管子生产效率。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。