专利名称：冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法
技术领域：
本发明属于冶金设备，涉及一种偏心质量平衡装置采用的水平平衡方 法，特别是一种采用周期式冷轧管机机架运动的的平衡机构的水平平衡方 法，确切讲是冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法。
技术背景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。曲轴、连杆以及机架在高速运动中产生周 期性变化的惯性力和惯性矩，对轧机造成周期性的冲击难以大幅提高轧制 速度，直接影响到最终产品管材的产量和质量。因此通常总在曲轴上添加 平衡配重或增加新的平衡机构来减少惯性力的冲击。目前采用的技术措施 有(1)简单地在曲轴上添加偏心质量，或者直接使用偏心齿轮来代替曲轴；这种方式往往平衡效果不够理想。(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，电机安装在(轧制中 心向)上，通过锥齿轮传动两套方向运转相反的平衡系统，每个平衡系统 由两个或多个配置了平衡质量的平衡轴。其结构也比较复杂。 发明内容本发明的目的是提供一种具有结构简单、安装维护方便、维修成本较 低的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法，以便能够有效平衡周期式 冷轧管机机架往复运动的惯性力和惯性矩的功能。为实现上述后的，本发明的技术方案是，设计一种冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法，其特征是该方法所采用的装置至少包括电机、机架l、小齿轮8、曲轴上的大齿轮9，平衡轴4与曲轴3及平衡轴4、曲 轴上的扇形块5、平衡轴上的扇形块6;电机7的输出轴连接小齿轮8，通 过小齿轮8与曲轴上的大齿轮9相啮合，曲轴上的大齿轮9 一方面与曲轴 3轴连接，曲轴上的大齿轮9带动曲轴3旋转；由曲轴3同时连接有间隔 分布的曲轴上的扇形块5，曲轴3通过曲轴上的扇形块5之间的两个连杆 2与机架1连接，再由曲轴3通过两个连杆2拉动机架1实现往复运动； 另一方面曲轴上的大齿轮9与平衡轴上的大齿轮10啮合，平衡轴上的大齿轮10与平衡轴4轴连接，在平衡轴4上连接平衡轴上的扇形块6带动平衡轴4同周期旋转。所述的平衡轴4与相啮合的平衡轴上的大齿轮10齿数相等。 所述的曲轴上的扇形块5有四个，间隔分布在曲轴3上，从四个曲轴上的扇形块5外向内的第一个间隔内的曲轴3连接两个连杆2,两个连杆2夹持机架1。所述的平衡轴上的扇形块6有两块，两块平衡轴上的扇形块6位置分 布在四个曲轴上的扇形块5两侧并与四个曲轴上的扇形块5平行，平衡轴 4与曲轴3平行。所述的平衡轴上的扇形块6和曲轴上的扇形块5是扇形，或是T形、 或铲形、或偏心圆盘，其质心位置与旋转中心不同轴。所述的平衡轴上的扇形块6和曲轴上的扇形块5是偏心质量的，偏心 质量可调。所述的曲轴上的偏心块5和平衡轴上的偏心块6旋转方向相反，旋转 周期相同，在同一时刻旋转到达水平位置。所述的电机7可以配置在曲轴3 —侧也可以配置在平衡轴4 一侧，由 一级或多极齿轮与曲轴3连接，带动曲轴3转动，也可以通过皮带与曲轴 3连接，带动曲轴3转动。本发明的优点是由于电机通过输出轴连接小齿轮，通过小齿轮分别 带动曲轴上的大齿轮和平衡轴上的大齿轮，在曲轴上的大齿轮的曲轴3上 和平衡轴上的大齿轮的平衡轴分别固定有扇形块(偏心质量)，偏心质量 块形状可以为扇形或其他形状，其质心位置与旋转中心不同轴，通过曲轴 和平衡轴上的偏心质量块的数目和位置合理配置以及曲轴和平衡轴上的 偏心块的偏心角度合理配置，平衡机架连杆及整个系统高速运动时将产生 惯性力和惯性矩，可以提高轧制速度，增加轧机产量。本发明结构简单、 安装维护方便、维修成本较低。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。 图1是本发明结构示意图主视图； 图2是图1的俯视图。图中1、机架；2、连杆；3、曲轴；4、平衡轴；5、曲轴上的扇形块； 6、平衡轴上的扇形块；7、电机；8、小齿轮；9、曲轴上的大齿轮；10、 平衡轴上的大齿轮。
具体实施方式
如图1和图2所示，电机7的输出轴连接小齿轮8，通过小齿轮8与 曲轴上的大齿轮9相啮合，曲轴上的大齿轮9一方面与曲轴3轴连接，曲 轴上的大齿轮9带动曲轴3旋转；由曲轴3同时连接有间隔分布的曲轴上 的扇形块(偏心质量)5，通过与曲轴3且在曲轴上的扇形块(偏心质量) 5之间的两个连杆2将曲轴3与机架1连接，由曲轴3通过两个连杆2拉 动机架1实现往复运动。另一方面曲轴3上的曲轴上的大齿轮9与平衡轴上的大齿轮10啮合， 平衡轴上的大齿轮10与平衡轴4轴连接，在平衡轴4上连接平衡轴上的 扇形块(偏心质量)6带动平衡轴4同周期旋转。平衡轴4相啮合的平衡轴上的大齿轮10齿数相等，从而带动平衡轴4 同周期旋转。曲轴上的扇形块(偏心质量)5有四个等间隔分布在曲轴3上，从四 个曲轴上的扇形块(偏心质量)5外向内的第一个间隔内的曲轴3连接两 个连杆2，两个连杆2夹着机架1。平衡轴上的扇形块(偏心质量)6有两块，两块平衡轴上的扇形块 (偏心质量)6位置分布在四个曲轴上的扇形块(偏心质量)5两侧并与 四个曲轴上的扇形块(偏心质量)5平行，也就是说平衡轴4与曲轴3平 行。并使曲轴3和平衡轴4以同周期速比为一反向转动。平衡轴上的扇形块(偏心质量)6和曲轴上的扇形块(偏心质量)5 也可以是扇形以外其他形状，例如T形、铲形、偏心圆盘等。其质心位置 与旋转中心不同轴，也可将偏心质量设计成重量可调式结构，便于设备调 试时调整。曲轴3和平衡轴4上的偏心质量块的数目通常为2个或4个或 者更多，偏心质量块在轴上的安装位置可自由配置。曲轴上的偏心质量块 和平衡轴上的偏心质量块旋转方向相反，旋转周期相同，在同一时刻旋转 到达水平位置。本实施例中的电机7可以配置在曲轴3侧也可以配置在平衡轴4侧， 由一级或多极齿轮与曲轴3连接，带动曲轴3转动。也可以通过皮带与曲 轴3连接，带动曲轴3转动。初始位置时，曲轴上的扇形块(偏心质量)5和平衡轴4安装的平衡 轴上的扇形块(偏心质量)6组成水平质量平衡系统， 一起运动来平衡机 架1往复运动所产生的惯性力和惯性矩。通过合理地配置曲轴3和平衡轴 4上的曲轴上的扇形块(偏心质量)5和平衡轴上的扇形块(偏心质量)6 能达到很好的平衡效果。提高轧制速度，增加轧机产量。
权利要求
1、冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法，其特征是该方法所采用的装置至少包括电机(7)、机架(1)、小齿轮(8)、曲轴上的大齿轮(9)，平衡轴(4)与曲轴(3)及平衡轴(4)、曲轴上的扇形块(5)、平衡轴上的扇形块(6)；电机(7)的输出轴连接小齿轮(8)，通过小齿轮(8)与曲轴上的大齿轮(9)相啮合，曲轴上的大齿轮(9)一方面与曲轴(3)轴连接，曲轴上的大齿轮(9)带动曲轴(3)旋转；由曲轴(3)同时连接有间隔分布的曲轴上的扇形块(5)，曲轴(3)通过曲轴上的扇形块(5)之间的两个连杆(2)与机架(1)连接，再由曲轴(3)通过两个连杆(2)拉动机架(1)实现往复运动；另一方面曲轴上的大齿轮(9)与平衡轴上的大齿轮(10)啮合，平衡轴上的大齿轮(10)与平衡轴(4)轴连接，在平衡轴(4)上连接平衡轴上的扇形块(6)，带动平衡轴(4)同周期旋转。
2、 根据权利要求1所述的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法， 其特征是所述的平衡轴(4)与相啮合的平衡轴上的大齿轮(10)齿数 相等。
3、 根据权利要求1所述的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法， 其特征是所述的曲轴上的扇形块(5)有四个，间隔分布在曲轴(3)上， 从四个曲轴上的扇形块(5)外向内的第一个间隔内的曲轴(3)连接两个 连杆(2),两个连杆(2)夹持机架(1)。
4、 根据权利要求1所述的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法， 其特征是所述的平衡轴上的扇形块(6)有两块，两块平衡轴上的扇形 块(6)位置分布在四个曲轴上的扇形块(5)两侧并与四个曲轴上的扇形 块(5)平行，平衡轴(4)与曲轴(3)平行。
5、 根据权利要求1所述的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方、法， 其特征是所述的平衡轴上的扇形块(6)和曲轴上的扇形块(5)可以是 扇形，也可以是T形、铲形、偏心圆盘，其质心位置与旋转中心不同轴。
6、 根据权利要求1所述的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法， 其特征是:所述的平衡轴上的扇形块(6)和曲轴上的扇形块(5)是偏心 质量的，偏心质量可调。
7、 根据权利要求1所述的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法， 其特征是所述的曲轴上的偏心块(5)和平衡轴上的偏心块(6)旋转方 向相反，旋转周期相同，在同一时刻旋转到达水平位置。
8、根据权利要求1所述的冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法， 其特征是所述的电机(7)可以配置在曲轴(3) —侧也可以配置在平衡 轴(4) 一侧，由一级或多极齿轮与曲轴(3)连接，带动曲轴G)转动， 也可以通过皮带与曲轴(3)连接，带动曲轴(3)转动。
全文摘要
本发明属于冶金设备，特别是一种冷轧管机的曲轴-双偏心质量水平平衡方法，其特征是该方法所采用的装置电机(7)的输出轴连接小齿轮(8)，通过小齿轮(8)与曲轴上的大齿轮(9)啮合，曲轴上的大齿轮(9)与曲轴(3)轴连接，带动曲轴(3)旋转；曲轴(3)连接有间隔分布的曲轴上的扇形块(5)，曲轴(3)通过曲轴上的扇形块(5)上连杆(2)与机架(1)连接，曲轴(3)通过连杆(2)拉动机架(1)往复运动；曲轴上的大齿轮(9)与平衡轴上的大齿轮(10)啮合，平衡轴上的大齿轮(10)与平衡轴(4)连接，平衡轴(4)上连接平衡轴上的扇形块(6)，带动平衡轴(4)同周期旋转。它结构简单、安装维护方便、维修成本较低。
文档编号B21B21/00GK101234399SQ200810017629
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月6日 优先权日2008年3月6日
发明者展京乐, 成海宝, 为 李, 纪松山, 琳 郭, 阎雪峰 申请人:中国重型机械研究院