专利名称：冷轧机的摩擦式离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金、机械行业生产无缝钢管的冷轧生产设备，更具体地说，涉及一种用于无缝钢管冷轧机的摩擦式离合器。
背景技术：
无缝钢管是常见的冶金金属制品。 无缝钢管冷轧机是应用最广泛的无缝钢管生产设备。无缝钢管冷轧机根据轧辊数量的不同，分为两辊周期式冷轧管机与多辊周期式冷轧管机两种，其中两辊周期式冷轧管机因机架工作行程长、变形区域长、轧制速度快、轧制力大等优势，作为高精度无缝钢管轧制生产设备被广为使用。现有技术中的高速冷轧机由授出料机构、主传动机构、轧制机构、进给机构、回转机构、液压机构、气动机构、润滑机构、冷却机构、电气控制系统等部分组成，用于轧制Φ15 Φ 38mm高精度无缝钢管生产。其授出料机构由授料机构与出料机构两部分组成，授料机构由授料架、料槽、拨料装置、输送装置等单元部件组成，其中输送装置由电动机、电位器、离合器、链条、主动轮、前介轮、后介轮、钢丝绳、推料管、定位板、预紧调节器等元件组成；用于将授料架上放置的坯料管，在液压缸运动下滑落在料槽内，由输送装置顶推进入中间床身，以备轧制加工，每轧制一根无缝钢管都需要进行一次授料作业，一旦授料机构发生故障，设备就无法正常进行轧制生产。授料作业流程是坯料管平稳放置在授料台上一液压缸活塞杆伸出一拨料装置工作，杠杆在液压缸作用下水平移动一拨料板旋转拨动最末端坯料管进入料槽内一液压缸活塞杆缩回，拨料装置复位到起始状态一输送装置工作，电动机旋转带动链条旋转一将旋转动力输送给主动轮一主动轮旋转带动安装在轮周表面的钢丝绳做旋转运动一钢丝绳在料槽两端的介轮作用下做水平往复位移一钢丝绳运动带动连接并固定在钢丝绳上的推料管做水平运动一顶推坯料管进入中间床身一PLC系统发出信号一电动机反向运转一将推料管退出到起始位置。如图I所示，授料机构输送装置离合器由套筒座10、链轮11、摩擦片12、端面螺母13、压盖14、垫圈15等组成。圆螺母预紧摩擦片，依靠摩擦片的过载打滑，起到一定的过载保护作用，其工作原理是电动机输出旋转动力一离合器在电动机出轴的带动下做同步旋转一离合器上的链轮带动链条做旋转运动一链条另一处连接着主动轮，带动主动轮旋转一主动轮带动安装在主动轮圆周上的钢丝绳旋转(类似卷扬机)一钢丝绳在料槽两端的介轮作用下做往复水平运动一带动推料管顶推坯料管一顶推到极限位置时产生过载一离合器在摩擦片的作用下打滑，将电动机的旋转动力抵消一钢丝绳停止运动一推料管回退到极限位置时产生过载一离合器在摩擦片的作用下打滑，将电动机的旋转动力抵消一钢丝绳停止运动。由此可见，离合器的作用就是过载保护，因此在日常生产中，由于坯料管弯曲或者料槽有异物等原因，导致运动受阻产生过载，离合器同样能起到一定的过载保护作用，防止钢丝绳脱槽推料馆弯曲等故障发生，因此离合器是整个授料机构的关键元件，离合器的使用状态直接决定了授料机构的运行质量。目前，该设备授料机构输送装置离合器存在的不足是:预紧力不足，易打滑离合器采用链轮双侧摩擦片结构，依靠端面圆螺母固定衬板起到预紧作用，初始状况下能起到预紧作用，但摩擦片与链轮摩擦会产生磨损，磨损后轴向间隙产生，预紧失效，需要及时调整预紧力，即旋拧圆螺母消除轴向间隙，实现调整预紧力的目的，但时时调整圆螺母较为不便，且预紧力大小不易控制。套筒座有台阶，摩擦片易破损摩擦片直接安装在离合器套筒座上，考虑到摩擦片安装需要在套筒座圆周表面与平面连接处加工一环形台阶，用于放置安装摩擦片，但实际使用中效果不好，轴向间隙产生后摩擦片易轴向逃逸、倾斜，台阶面易造成挤压摩擦片造成局部破损。摩擦片材质存在健康隐患以往摩擦片材质均为石棉,石棉价格低，实用性强,适合环境较差(高温、高湿、油污)的场所，但石棉易导致致癌故已被淘汰，采购困难，需要采用 其他材质的摩擦片替代。因此，目前现有技术中的高速冷轧机授料机构输送装置离合器的主要问题就是预紧不足，缺少时时补偿。就目前离合器结构而言，存在一定的不足，影响到该设备的功能精度达标与完善，对设备的日常生产、运行、维护造成一定影响。通过对离合器的结构实施改进，采用弹性预紧的方式，可在优化部件结构的基础上，消除设备故障隐患，提高设备使用性能，延长部件使用寿命，为日常生产、运行、维护，创造条件。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种冷轧机的摩擦式离合器，来解决现有技术中存在的各种不足。根据本实用新型，提供一种冷轧机的摩擦式离合器，包括套筒座、端面压盖、夹紧片、链轮、柱销、摩擦片、定位环、端面螺母、挡圈、弹性元件。其中，套筒座安装在电动机主轴顶端，链轮定向安装在齿轮套筒上，其两侧安装摩擦片、并且内孔安装定位环。夹紧片安装在链轮外侧，端面压盖安装在夹紧片外侧，两者之间安装柱销。端面螺母固定于端面压盖上，套装在柱销顶端，柱销上安装弹性元件。挡圈安装在套筒座轴颈上。根据本实用新型的一实施例，套筒座是一个带齿轮的台阶状中孔圆柱体，圆柱体一端是台阶面，台阶面外侧端面加工成为斜面，另一端圆周表面上加工有标准渐开线圆柱直齿轮，齿轮外侧的轴颈上加工一截面呈矩形的圆环形凹槽，圆柱体芯部加工圆形通孔，通孔圆周表面加工一矩形凹槽并贯通整个通孔，凹槽中心线与通孔轴心线平行。根据本实用新型的一实施例，端面压盖是一带孔圆柱体，圆柱体芯部加工一圆形通孔，圆柱体端面等分加工6个螺纹孔，螺纹孔中心线与圆柱体轴心线平行。根据本实用新型的一实施例，夹紧片是一带齿孔台阶状圆柱体，圆柱体芯部加工一圆形通孔，通孔表面加工标准渐开线圆柱直齿形，圆柱体端面等分加工6个螺纹孔，螺纹孔中心线与圆柱体轴心线平行。根据本实用新型的一实施例，链轮是一标准链轮，在链轮外圆周表面加工Z=25，t=25. 4的齿形，芯部加工一圆形通孔。[0018]根据本实用新型的一实施例，柱销是一台阶状圆柱体，圆柱体小径处圆周表面上加工三角螺纹。根据本实用新型的一实施例，弹性元件包括多个蝶形弹簧，分成多组，成对依次定向装配在柱销上，端面压盖抵持于蝶形弹簧尾部的端面。根据本实用新型的一实施例，弹性元件包括多个螺旋式压簧，逐一分别套装在柱销上，端面压盖抵持于螺旋式压簧尾部的端面。根据本实用新型的一实施例，端面螺母是带六角头的圆柱体，圆柱体表面加工三角螺纹，芯部加工圆形通孔，孔径与柱销外径匹配。采用了本实用新型的技术方案，通过弹性元件实现冷轧机离合器的弹性预紧，有效的消除了因链轮与摩擦片磨损而导致的轴向间隙对离合器预紧力的影响，实现了过载保 护的目的。设计合理、结构紧凑、密封性好、定位准确、拆装迅速、使用便捷、安全可靠、实用闻效。
在本实用新型中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中图I是现有技术中离合器的结构示意图；图2是本实用新型设计结构示意图；图3是离合器套筒座的示意图；图4是离合器端面压盖的示意图；图5是离合器夹紧片的示意图；图6是离合器链轮的示意图；图7是离合器柱销的示意图；图8a是离合器弹性元件为螺旋压簧的示意图；图8b是离合器弹性元件为蝶形弹簧的示意图；图9是离合器摩擦片的示意图；图10是离合器定位环的示意图；图11是离合器端面螺母的示意图；图12是实用新型设计工作状态示意具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。如图2所示，本实用新型提供的一种用于无缝钢管冷轧机的摩擦式离合器，包括十部分元件，即套筒座200、端面压盖201、夹紧片202、链轮203、柱销204、弹性元件205、摩擦片206、定位环207、端面螺母208、挡圈209。套筒座200安装在电动机主轴顶端，链轮203定向安装在齿轮套筒上，链轮203两侧安装摩擦片206、链轮203内孔安装定位环207，夹紧片202安装在链轮203外侧，端面压盖201安装在夹紧片202外侧，两者之间安装柱销204，柱销204上安装蝶形弹簧2052，挡圈209安装在套筒座200轴颈上。端面螺母208固定于端面压盖201上，套装在柱销204的顶端。[0040]如图3所示,套筒座200有I件,材质是45钢,热处理调质,是一带齿轮的台阶状中孔圆柱体，圆柱体一端是台阶面，台阶面外侧端面加工成为斜面，另一端圆周表面上加工有标准渐开线圆柱直齿轮，齿轮外侧的轴颈上加工一截面呈矩形的圆环形凹槽，圆柱体芯部加工圆形通孔，通孔圆周表面加工一矩形凹槽并贯通整个通孔，凹槽中心线与通孔轴心线平行。如图4所示，端面压盖201有I件，材质是45钢，是一带孔圆柱体，圆柱体芯部加工一圆形通孔，圆柱体端面等分加工6个螺纹孔，螺纹孔中心线与圆柱体轴心线平行。如图5所示，夹紧片202有I件，材质是45钢，热处理调质，是一带齿孔台阶状圆柱体，圆柱体芯部加工一圆形通孔，通孔表面加工标准渐开线圆柱直齿形，圆柱体端面等分加工6个螺纹孔，螺纹孔中心线与圆柱体轴心线平行。如图6所示，链轮203有I件，材质是45钢，热处理调质，是一标准链轮，在链轮203外圆周表面加工Z=25，t=25. 4的齿形，芯部加工一圆形通孔。 如图7所示，柱销204有6件，材质是45钢，热处理调质，是一台阶状圆柱体，圆柱体小径处圆周表面上加工三角螺纹。如图8a和图Sb所示，弹性元件205可以采用两种结构形式，一是采用蝶形弹簧2052，二是采用螺旋式压簧，其中采用蝶形弹簧2052有60件，材质是弹簧钢，热处理调质，是国标件，分成6组成对使用；采用螺旋式压簧有6件，材质是弹簧钢，热处理调质，是国标件，逐一套装在柱销204上使用。如图9所示，摩擦片206有2件，材质是含有金属颗粒的复合材料，呈圆环形。如图10所示，定位环207有I件，材质是铜，呈圆环形。如图11所示，端面螺母208有6件，材质是45#钢，是带六角头的圆柱体，圆柱体表面加工三角螺纹，芯部加工圆形通孔，孔径与柱销204外径匹配。挡圈209有I件，是国标轴用挡圈。在本实施例中，蝶形弹簧和螺旋式压簧只是本领域众多实施方式的一种，其他能达到同样功能的实施方式均属于本实用新型的保护范围。在本实用新型中，上述各部件的组装关系如下套筒座200安装，采用温差法定向装配工艺将套筒座200装配在电动机主轴端部，采用平键导向并定位；零件拼装将定位环207定向装配在链轮203芯部圆形通孔内，将6件柱销204分别旋拧在夹紧片202的6处螺纹孔内紧固。当弹性元件205为蝶形弹簧2052时，将60件蝶形弹簧2052分成6组，采用面对面方式(凹面对准)两件为一对，每组5对，依次定向装配在6件柱销204上，将端面压盖201放在蝶形弹簧2052尾部端面，分别将6件端面螺母208依次旋拧在端面压盖201的6处螺纹孔中，预紧到位。当弹性元件205为螺旋式压簧2051时，将6件柱销204分别旋拧在夹紧片202的6处螺纹孔内紧固，将6件螺旋式弹簧2051逐一分别套装在注销上，将端面压盖201放在螺旋式压簧尾部端面，分别将6件端面螺母208依次旋拧在端面压盖201的6处螺纹孔中，预紧到位);离合器组装将一件摩擦片206安装在套筒座200底部，贴紧台阶面，随后放入装有定位环207的链轮203，再将一件摩擦片206安装在套筒座200上，平面紧贴链轮203端面，将装配成组的夹紧片202等(含柱销204、弹性元件205、端面压盖201、端面螺母208)定向装配在套筒座200上，夹紧片202的内齿形与套筒座200的外齿形对齐并啮合，将轴用挡圈209安装在套筒座200端面轴颈的凹槽内，再次旋拧端面螺母208，调整并预紧摩擦片206的轴向正压力。通过上述步骤，完成了本实用新型设计的现场装配作业，可投入使用。在本实施例中，蝶形弹簧和螺旋式压簧只是本领域众多实施方式的一种，其他能达到同样功能的实施方式均属于本实用新型的保护范围。在现场使用本实用新型的冷轧机摩擦式离合器时，安装并连接链条即可。如图12所示，本实用新型的冷轧机摩擦式离合器30通过平键31和链条32连接在电动机33上。使用中，摩擦片发生磨损产生轴向间隙，在弹性元件(蝶形弹簧或螺旋式压簧)的作用下，弹簧 向外舒张，实时调整摩擦片的正压力，实现消除轴向间隙，确保过载保护的目的。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本实用新型众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本实用新型的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本实用新型的实质精神范围，都将落在本实用新型的权利要求书所保护的范围内。
权利要求1.一种冷轧机的摩擦式离合器，包括套筒座、端面压盖、夹紧片、链轮、柱销、摩擦片、定位环、端面螺母、挡圈，其特征是，还包括 弹性元件； 所述套筒座安装在电动机主轴顶端； 所述链轮定向安装在齿轮套筒上，其两侧安装所述摩擦片、并且内孔安 装所述定位环； 所述夹紧片安装在所述链轮外侧； 所述端面压盖安装在所述夹紧片外侧，两者之间安装所述柱销； 所述端面螺母固定于所述端面压盖上，套装在所述柱销顶端； 所述柱销上安装所述弹性元件； 所述挡圈安装在所述套筒座轴颈上。
2.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述套筒座是一个带齿轮的台阶状中孔圆柱体，所述圆柱体一端是台阶面，所述台阶面外侧端面加工成为斜面，另一端圆周表面上加工有标准渐开线圆柱直齿轮，所述齿轮外侧的轴颈上加工一截面呈矩形的圆环形凹槽，所述圆柱体芯部加工圆形通孔，所述通孔圆周表面加工一矩形凹槽并贯通整个所述通孔，所述凹槽中心线与所述通孔轴心线平行。
3.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述端面压盖是一带孔圆柱体，所述圆柱体芯部加工一圆形通孔，所述圆柱体端面等分加工6个螺纹孔，所述螺纹孔中心线与所述圆柱体轴心线平行。
4.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述夹紧片是一带齿孔台阶状圆柱体，所述圆柱体芯部加工一圆形通孔，所述通孔表面加工标准渐开线圆柱直齿形，所述圆柱体端面等分加工6个螺纹孔，所述螺纹孔中心线与所述圆柱体轴心线平行。
5.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述链轮是一标准链轮，在所述链轮外圆周表面加工Z=25，t=25. 4的齿形，芯部加工一圆形通孔。
6.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述柱销是一台阶状圆柱体，所述圆柱体小径处圆周表面上加工三角螺纹。
7.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述弹性元件包括多个蝶形弹簧，分成多组，成对依次定向装配在所述柱销上，所述端面压盖抵持于所述蝶形弹簧尾部的端面。
8.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述弹性元件包括多个螺旋式压簧，逐一分别套装在所述柱销上，所述端面压盖抵持于所述螺旋式压簧尾部的端面。
9.如权利要求I所述的冷轧机的摩擦式离合器，其特征是 所述端面螺母是带六角头的圆柱体，所述圆柱体表面加工三角螺纹，芯部加工圆形通孔，孔径与所述柱销外径匹配。
专利摘要本实用新型揭示了一种冷轧机的摩擦式离合器，包括套筒座、端面压盖、夹紧片、链轮、柱销、摩擦片、定位环、端面螺母、挡圈、弹性元件。其中，套筒座安装在电动机主轴顶端，链轮定向安装在齿轮套筒上，其两侧安装摩擦片、并且内孔安装定位环。夹紧片安装在链轮外侧，端面压盖安装在夹紧片外侧，两者之间安装柱销。端面螺母固定于端面压盖上，套装在柱销顶端，柱销上安装弹性元件。挡圈安装在套筒座轴颈上。采用了本实用新型的技术方案，通过弹性元件实现冷轧机离合器的弹性预紧，有效的消除了因链轮与摩擦片磨损而导致的轴向间隙对离合器预紧力的影响，实现了过载保护的目的。
文档编号F16D43/21GK202674102SQ20122022710
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者陈涛 申请人:宝钢特种材料有限公司