一种双电机并联驱动装置及实芯张力卷取机的制作方法

1.本发明涉及轧钢设备领域，具体涉及一种双电机并联驱动装置及双电机并联驱动的实芯张力卷取机。


背景技术：

2.冷轧板带在生产过程中，卷取机将产品成卷的重要机械设备，冶金行业的钢板卷取机极具代表性。2018年有企业首次实现手撕钢的量产，国内其他不锈钢生产厂家相继开始跟进手撕钢的技术。由于手撕钢的厚度太薄，在生产过程中，断带是一个难题，为了防止带钢断带，张力和速度的控制都必须非常精准。目前市面上的张力卷取机大多数是单电机控制，电机功率及其他机械部件是按照机组中初始道次最大轧制力和最大张力而设计，但在最后几个道次时轧制力小、张力小、速度大，此时电机能耗浪费，急停时转动惯量大，容易导致断带。市面上还有一种双电机串联驱动的张力卷取机，当在最后几个道次时，只有一个电机工作，工作电机会带着非工作电机一起转动，且工作电机还带着大功率的减速机转动，电机耗能依然较高，同时在急停时转动惯量大，同样容易导致断带。


技术实现要素：

3.为实现上述目的，本发明目的之一是提供一种双电机并联驱动装置，该设备具有能耗低、易于控制、转动惯量小等优点。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种双电机并联驱动装置，包括，第一传动装置、第二传动装置和输出轴；
6.第一传动装置包括第一动力传输机构a、第一动力传输机构b和第一离合机构，第一动力传输机构b与输出轴传动连接；第一动力传输机构a和第一动力传输机构b通过第一离合机构连接或分离；
7.第二传动装置包括第二动力传输机构a、第二动力传输机构b和第二离合机构，第二动力传输机构b与输出轴传动连接；第二动力传输机构a和第二动力传输机构b通过第二离合机构连接或分离。
8.本发明的有益效果是：通过第一传动装置和第二传动装置的动力传输，并在第一离合机构和第二离合机构的作用下，使得动能传输实现三种状态，即第一传动装置和第二传动装置同时工作输出、只第一传动装置工作输出和只第二传动装置工作输出；通过三种工作状态实现不同的动力传输进而推动整个装置运动，以实现实芯张力卷取机在生产过程中避免断带，在整个设备运动过程中，保证了效率高、能耗低、易于控制、精度准、转动惯量小等优点。
9.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
10.第一动力传输机构a包括第一输入轴和第一中间轴a，第一动力传输机构b包括第一中间轴b，第一输入轴与第一中间轴a通过齿轮啮合传动，第一中间轴a与第一中间轴b通过第一离合机构连接或分离；第一中间轴b与输出轴通过齿轮啮合传动。
11.采用上述进一步方案的有益效果是：第一离合机构可以连接或分离第一中间轴a与第一中间轴b，进而保证第一传动装置通过第一动力传输机构a的动力输出或不输出至第一动力传输机构b，使得动力能传输至整个设备或者因分离而不能传输至整个设备。
12.进一步，第二动力传输机构a包括第二输入轴，第二动力传输机构b包括第二中间轴a和第二中间轴b，第二输入轴与第二中间轴a通过第二离合机构连接或分离；第二中间轴a与第二中间轴b通过齿轮啮合传动，第二中间轴b输出轴通过齿轮啮合传动。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：第二离合机构可以连接或分离第二输入轴与第二中间轴a，进而保证了第二传动装置通过第二动力传输机构a的动力输出或不输出至第二动力传输机构b，使得动力能传输至整个设备或者因分离而不能传输至整个设备。
14.进一步，第一离合机构能够沿第一动力传输机构b轴向移动，并分别通过花键与第一动力传输机构a或/和第一动力传输机构b传动连接。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：第一离合机构轴向移动，方便同第一动力传输机构a以及第一动力传输机构b锲合，花键连接方式可以保证受力均匀，动力传输平稳。
16.进一步，第二离合机构能够沿第二动力传输机构b轴向移动，并分别通过花键与第二动力传输机构a或/和第二动力传输机构b传动连接。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：第二离合机构轴向移动，方便同第二动力传输机构a以及第二动力传输机构b锲合，花键连接方式可以保证受力均匀，动力传输平稳。
18.进一步，第一传动装置包括第一传动电机，第一传动电机安装在第一传动底座上，第一传动电机的输出末端与第一动力传输机构a通过第一联轴器相连，第一传动底座上还存在第一制动器，第一制动器与第一联轴器中的第一制动盘存在间隙。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：第一制动器可以在发生事故时或者需要紧急停机时，能通过第一联轴器上的第一制动盘进行制动，防止人员和财物的损伤。
20.进一步，第二传动装置包括第二传动电机，第二传动电机51安装在第二传动底座上，第二传动电机输出末端与第二动力传输机构a通过第二联轴器相连，第二传动底座上还存在第二制动器，第二制动器与第二联轴器中的第二制动盘存在间隙。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：第二制动器可以在发生事故时或者需要紧急停机时，能通过第二联轴器上的第二制动盘进行制动，防止人员和财物的损伤。
22.进一步，第一传动装置的动能输出大于第二传动装置；第一传动装置和第二传动装置传递至输出轴的转速相同。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：两个传动装置不一样，可以产生不同的动能梯度，以满足设备生产中所需要的不同动能；转速相同，保证了两个传动装置最后输出中齿轮不产生卡齿现象。
24.本发明的目的之二是提供一种双电机并联驱动的实芯张力卷取机，包括实芯卷筒，实芯卷筒与输出轴卡接；实芯卷筒包括芯轴和滚轮，滚轮有两个安装在芯轴的两端。
25.采用上述进一步方案的有益效果是：双电机并联驱动的实芯张力卷取机可以在并联驱动装置带动下，实现三个阶段的工作形式，实芯卷筒主要实现将带钢围绕卷筒绕成卷功能，滚轮利于实芯卷筒在移料平台上的滚动，以满足工作需求。
26.进一步，还包括移料平台，移料平台包括平台底座、轨道、拨叉，所述轨道有两条，分别安装在平台底座的两个长边上，实芯卷筒的两个滚轮分别与轨道对应滚动连接；拨叉
安装在轨道上，且拨叉与实芯卷筒上的滚轮卡接。
27.采用上述进一步方案的有益效果是：实芯卷筒架放在轨道上，在工作时通过拨叉将实芯卷筒固定在移料平台上，实芯张力卷取机不工作时可以辅助移出实芯卷筒，芯轴保证了整个实芯卷筒的实施。
附图说明
28.图1为本发明中实芯张力卷取机轴侧视图；
29.图2为本发明中实芯张力卷取机俯视图；
30.图3为本发明中第一传动装置工作及第二传动装置非工作状态剖视图；
31.图4为本发明中第一传动装置非工作及第二传动装置工作状态剖视图。
32.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
33.1、移料平台；11、平台底座；12、轨道；13、拨叉；2、实芯卷筒；21、芯轴；22、滚轮；23、卷筒花键；3、减速机；31、箱体；32、第一输入轴；33、第一输入齿轮；34、第一中间轴a；35、第一中间轴b；36、第一中间齿轮a；37、第一中间齿轮b；38、第一离合机构；39、第二中间轴a；310、第二输入齿轮；311、第二中间轴b；312、第二中间齿轮a；313、第二中间齿轮b；314、第二离合机构；315、第二输入轴；316、输出轴；317、输出齿轮；4、第一传动装置；41、第一传动电机；42、第一传动底座；43、第一联轴器；44、第一制动器；5；第二传动装置；51、第二传动电机；52、第二传动底座；53、第二联轴器；54、第二制动器。
具体实施方式
34.为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明，并非用于限定本发明的范围。
35.实施例1：如图1
‑
4所示，本发明公开的一种双电机并联驱动装置的实施例，包括：第一传动装置4、第二传动装置5和输出轴316；
36.所述第一传动装置4包括第一动力传输机构a、第一动力传输机构b和第一离合机构38，所述第一动力传输机构b与所述输出轴316传动连接；所述第一动力传输机构a和第一动力传输机构b通过所述第一离合机构38连接或分离；
37.所述第二传动装置5包括第二动力传输机构a、第二动力传输机构b和第二离合机构314，所述第二动力传输机构b与所述输出轴316传动连接；所述第二动力传输机构a和第二动力传输机构b通过所述第二离合机构314连接或分离。
38.具体的，第一动力传输机构a为动力输入机构，第一动力传输机构a与第一动力传输机构b通过第一离合机构38相连接或分离，在连接状态，第一动力传输机构a动力就能传输至第一动力传输机构b；第一动力传输机构b固定有第一中间齿轮b37，输出轴316固定有输出齿轮317，第一中间齿轮b37和输出齿轮317啮合，动能即从第一动力传输机构b传输至输出轴316上。
39.第二动力传输机构a也为动力输入机构，第二动力传输机构a与第二动力传输机构b通过第二离合机构314连接或分离，在连接状态，第二动力传输机构a动力就能传输至第二动力传输机构b；第二动力传输机构b固定安装有第二中间齿轮b313，且第二中间齿轮b313与输出齿轮317啮合，动能即从第二动力传输机构b传输至输出轴316上。
40.具体的，第一动力传输机构a、第一动力传输机构b、第一离合机构38，第二动力传输机构a、第二动力传输机构b和第二离合机构314等组成减速箱3，第一中间齿轮b37、第一中间齿轮b37、输出齿轮317、第二中间齿轮b313、第二中间齿轮b313和输出齿轮317等均位于减速箱3的箱体31内。
41.应理解的，整个传输机构通过齿轮啮合以及离合机构的连接或分离第二动力传输机构a与第二动力传输机构b来实现动能输入传导至输出轴316上，两个传动装置，可以各实现单独驱动，或者并联驱动。
42.在实施例1的基础上，实施例2：如图1
‑
4所示，所述第一动力传输机构a包括第一输入轴32和第一中间轴a34，所述第一动力传输机构b包括第一中间轴b35，所述第一输入轴32与所述第一中间轴a34通过齿轮啮合传动，所述第一中间轴a34与所述第一中间轴b35通过所述第一离合机构38连接或分离；所述第一中间轴b35与所述输出轴316通过齿轮啮合传动。
43.具体的，第一动力传输机构a包括第一输入轴32和第一中间轴a34，第一动力传输机构b包括第一中间轴b35，第一输入轴32上装有第一输入齿轮33，第一中间轴a34装有第一中间齿轮a36，第一中间轴b35装有第一中间齿轮b37，第一输入齿轮33和第一中间齿轮a36啮合，第一中间齿轮b37和输出齿轮317啮合。
44.动能通过第一中间轴b35经第一输入齿轮33传至第一中间齿轮a36进而至第一中间轴a34，再通过第一离合机构38可传至第一中间轴b35，进而又通过第一中间齿轮b37和输出齿轮317传至输出轴316。
45.应理解的，第一离合机构38连接或分离第一中间轴a34和第一中间轴a34来实现动能的传输或不传输。
46.在实施例1的基础上，实施例3：如图1
‑
4所示，所述第二动力传输机构a包括第二输入轴315，所述第二动力传输机构b包括第二中间轴a39和第二中间轴b311，所述第二输入轴315与所述第二中间轴a39通过所述第二离合机构314连接或分离；所述第二中间轴a39与所述第二中间轴b311通过齿轮啮合传动，所述第二中间轴b311所述输出轴316通过齿轮啮合传动。
47.具体的，第二动力传输机构a包括第二输入轴315，第二动力传输机构b包括第二中间轴a39和第二中间轴b311，第二中间轴a39上装有第二输入齿轮310，第二中间轴b311上装有第二中间齿轮a312和第二中间齿轮313，第二输入齿轮310和第二中间齿轮a312啮合，第二中间齿轮313和输出齿轮317啮合。
48.动能通过第二输入轴315输入，经第二离合机构314连接或分离第二中间轴a39，在连接时，动能传输至第二中间轴a39，再经第二输入齿轮310和第二中间齿轮a312到第二中间轴b311上，又通过第二中间齿轮313和输出齿轮317传至输出轴316。
49.应理解的，第二离合机构314连接或分离第二输入轴315和第一第二中间轴a39来实现动能的传输或不传输。
50.在实施例1的基础上，实施例4：如图1
‑
4所示，所述第一离合机构38能够沿所述第一动力传输机构b轴向移动，并分别通过花键与所述第一动力传输机构a或/和第一动力传输机构b传动连接。
51.具体的，第一离合机构通过液压和连杆控制，进而实现轴向运动。
52.应理解的，第一离合机构轴向移动，方便同第一中间轴a34和第一中间轴a34锲合，花键连接方式可以保证受力均匀，动力传输平稳。
53.在实施例1的基础上，实施例5：如图1
‑
4所示，所述第二离合机构314能够沿所述第二动力传输机构b轴向移动，并分别通过花键与所述第二动力传输机构a或/和第二动力传输机构b传动连接。
54.具体的，第二离合机构也通过液压和连杆控制，进而实现轴向运动。
55.应理解的，第二离合机构轴向移动，方便同第二输入轴315和第一第二中间轴a39锲合，花键连接方式可以保证受力均匀，动力传输平稳。
56.在实施例1的基础上，实施例6：如图1
‑
4所示，所述第一传动装置4包括第一传动电机41，所述第一传动电机41安装在第一传动底座42上，所述第一传动电机41的输出末端与所述第一动力传输机构a通过第一联轴器43相连，所述第一传动底座42上还存在第一制动器44，所述第一制动器44与所述第一联轴器43中的第一制动盘存在间隙。
57.具体的，第一传动电机41安装在第一传动底座42上，第一传动电机41通过第一联轴器43动力传输至第一输入轴32，第一制动器44安装在第一传动底座42上，处于第一联轴器43的第一制动盘中间位置，通过第一制动器44和第一联轴器43上第一制动盘的配合，进行制动第一联轴器43，进而停止第一传动电机41的工作运行。
58.在实施例1的基础上，实施例7：如图1
‑
4所示，所述第二传动装置5包括第二传动电机51，所述第二传动电机51安装在第二传动底座52上，所述第二传动电机51输出末端与所述第二动力传输机构a通过第二联轴器53相连，所述第二传动底座52上还存在第二制动器54，所述第二制动器54与所述第二联轴器53中的第二制动盘存在间隙。
59.具体的，第二传动电机51安装在第二传动底座52上，第二传动电机51通过第二联轴器53把动力传输至第二输入轴315，第二制动器54安装在第二传动底座52上，处于第二联轴器53的第二制动盘中间位置，通过第二制动器54和第二联轴器53上的第二制动盘配合，进行制动第二联轴器53，进而停止第二传动电机51的工作运行。
60.在实施例1的基础上，实施例8：如图1
‑
4所示，所述第一传动装置4的动能输出大于所述第二传动装置5；所述第一传动装置4和所述第二传动装置5传递至所述输出轴316的转速相同。
61.具体的，第一传动装置4的功率大于所述第二传动装置5的功率，可以产生不同的动能梯度，以满足设备生产中所需要的不同动能；转速相同，保证了两个传动装置最后输出中齿轮不产生卡齿现象。
62.在实施例1的基础上，实施例9：如图1
‑
4所示，一种双电机并联驱动的实芯张力卷取机，包括所述的双电机并联驱动装置，还包括实芯卷筒2，所述实芯卷筒2与所述输出轴316卡接；所述实芯卷筒2包括芯轴21和滚轮22，所述滚轮22有两个安装在所述芯轴21的两端。
63.具体的，实芯卷筒2与输出轴316通过卷筒花键23连接，实芯卷筒2的转动，芯轴21位于中间两个滚轮22中间，为实芯张力卷取机的将带钢绕成卷的工作提供支持。
64.在实施例9的基础上，实施例10：如图1
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4所示，还包括移料平台1，所述移料平台1包括平台底座11、轨道12、拨叉13，所述轨道12有两条，分别安装在平台底座11的两个长边上，所述实芯卷筒2的两个滚轮22分别与所述轨道12对应滚动连接；所述拨叉13安装在所述
轨道12上，且所述拨叉13与所述实芯卷筒2上的所述滚轮22卡接。
65.具体的，轨道12有两条，分别安装在平台底座11的两个长边上，拨叉13安装在轨道12上，实芯卷筒2的两个滚轮分别与轨道12对应滚动连接，拨叉13与实芯卷筒2上的滚轮22卡接。
66.应理解的，实芯卷筒架放在轨道上，在工作时通过拨叉将实芯卷筒固定在移料平台上，实芯张力卷取机不工作时可以辅助移出实芯卷筒。
67.实施例11：如图1
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4所示，所述双电机并联驱动的实芯张力卷取机分为三个带钢生产的工作阶段。
68.当带钢生产处于初始轧制道次时，所需的动能最大，第一传动装置4和第二传动装置5同时工作，同时第一离合机构38的花键套与第一中间轴a34、第一中间轴b35的花键同时啮合，第二离合机构314的花键套与第二中间轴a39、第二输入轴315装配的花键同时啮合，通过控制保持第一传动电机41和第二传动电机51的速度一致。最终产生的扭矩为第一传动电机41和第二传动电机51产生扭矩之和，满足生产过程中所需的张力大的要求。
69.当带钢生产处于中间轧制道次时，所需动能小于上一阶段，第一传动装置4工作，第二传动装置5不工作，同时第一离合机构38的花键套与第一中间轴a34、第一中间轴b35的花键同时啮合，第二离合机构314的花键套只与第二输入轴315装配的花键啮合。最终产生的扭矩为第一传动电机41的扭矩，第一传动电机41工作时不会带着第二传动装置5和第二输入轴315转动，降低能耗，减小转动惯量。
70.当带钢生产处于最后轧制道次时，所需动能最小，第一传动装置4不工作，第二传动装置5工作，同时第一离合机构38的花键套只与第一中间轴a34的花键啮合，第二离合机构314的花键套与第二中间轴a39、第二输入轴315装配的花键同时啮合。最终产生的扭矩为第二传动电机51的扭矩，第二传动电机51工作时不会带着第一传动装置4、第一输入轴32、第一中间轴a34、第一输入齿轮33、第一中间齿轮a转动，降低能耗，减小转动惯量。
71.整个设备运动过程中，保证了效率高、能耗低、易于控制、精度准、转动惯量小。
72.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。