专利名称：大卷盘、大张力卷取机用不停机变速齿轮箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变速齿轮箱，尤其是一种冶金行业大巻盘、大张力巻取机所
使用的不停机变速齿轮箱。
技术背景在近代轧钢生产中，巻取机的用途是收集超长轧件，并将其绕巻成便于运输、生产 和存储的巻装。巻取机是轧钢车间重要的设备，在带材、线材等生产中被广泛应用。 巻取机工艺过程分为准备状态，正常巻取状态和收巻状态。在每个状态中，所需要 的巻取速度也是不一样的。在准备状态下，巻取的速度不宜过高，否则既不利于咬入张力 辊，也不利于巻上巻筒。正常巻取时，由巻筒与轧件之间的初速度差保持张力，此时的巻取 机应有足够的加速能力，尽快达到最高速度，以发挥最大生产能力。收巻时应采取较低的巻 取速度，以避免带尾脱离轧机后剧烈甩动，造成重大事故。 鉴于大型巻取作业时大巻盘、大张力的要求，一般采用变频电机加2挡变速齿轮 箱来满足。在需要齿轮箱换挡时，传统的大功率变速箱都需要齿轮箱停止运转后，由液压缸 或者汽缸进行齿轮箱变速。启动和停止的时间影响了整条轧机线生产效率，而且张力连续 性影响时间过长，随着温度的降低，强度增大，对钢巻的紧密性也有影响。本发明提供了一 种不停机变速箱，将有利于提高大巻盘、大张力巻取机的钢巻质量。
发明内容本实用新型的目的在于针对冶金行业中传统的大巻盘、大张力巻取机用变速齿 轮箱不能实现不停机换挡。导致启动和停止的时间影响了整条轧机线生产效率，而且张力 连续性影响时间过长，随着温度的降低，强度增大，对钢巻的紧密性也有影响等一系列问 题，提供一种大巻盘、大张力巻取机用不停机变速齿轮箱。 本实用新型的目的是这样实现的一种大巻盘、大张力巻取机用不停机变速齿轮 箱，包括箱体，箱体中设有平行的传动轴和调速轴，传动轴和调速轴的一端伸出箱体，传动 轴和调速轴上设有两组相互啮合的传动比不同的齿轮，其中，传动轴上的两个齿轮与轴固 定安装，调速轴上的两个齿轮通过轴承安装，调速轴的两个齿轮之间的设有换挡装置，所述 的换挡装置包括两个齿轮相对面上设置的齿轮外花键和两个齿轮外花键之间固定在轴上 的外花键，以及一个通过拨叉驱动的在所述外花键上滑动的内花键套，其特征在于 a)调速轴的两个齿轮相对面上设有同心的环形外摩擦圈槽，或设置同心的环形外 摩擦圈并通过螺栓固定在齿轮的相对面上； b)齿轮上的环形外摩擦圈槽的沿口到轴心的距离大于环形外摩擦圈槽底到轴心 的距离，环形外摩擦圈槽的沿口到槽底的槽壁为摩擦面； c)内花键套为圆盘结构，圆盘的中心为内花键，圆盘的外缘为拨叉槽，圆盘的同心 圆周上设有均匀分布的同步销孔，同步销孔中设有同步销，同步销两端分别设有摩擦内圈， 所述的摩擦内圈的圈体位于环形外摩擦圈槽沿口内，摩擦内圈的外缘为斜面，斜面的锥度 与环形外摩擦圈槽的槽壁一致，斜面为粗糙的摩擦面； d)内花键套的内花键仅与轴上固定的外花键啮合时，摩擦内圈外缘斜面摩擦面与齿轮上环形外摩擦圈槽的摩擦面之间的轴向距离小于两个齿轮上的外花键与固定在轴上 的外花键之间的距离。 在本实用新型中在内花键套的同心圆周上的同步销孔中至少包括三个张力同步 销孔，张力同步销孔中部设有环绕孔壁向内的凸堰和一个弹簧座，弹簧座中设有弹簧和弹 簧套，张力同步销孔中配有匹配的中部有环槽的张力同步销，所述弹簧的张力通过弹簧套 由轴心方向抵于张力同步销的环槽中。 在本实用新型中摩擦内圈采用铜制作，斜面的粗糙摩擦面为纵横沟槽形成的摩 擦面。
在本实用新型中拨叉槽中的拨叉端部与拨叉槽之间设有轴承或者滑块。
在本实用新型中拨叉的驱动装置采用液压油缸或者高压汽缸。
本实用新型的优点在于由于换挡装置采用了同步销带动的内摩擦圈，换挡过程
中，内摩擦圈触及齿轮后可以在动态时强制转动的齿轮与换挡装置中的内花键套同步转
动，使内花键套顺利地与转动中齿轮的外花键过渡并啮合，转而由转动中的齿轮驱动输出；
由于内摩擦圈外缘斜面摩擦面与齿轮上环形外摩擦圈槽的摩擦面之间的距离小于两个齿
轮上的外花键与固定在轴上的外花键之间的距离，可以确保内摩擦圈与转动中齿轮的外花
键啮合前，首先实现转动的齿轮与内摩擦圈同步转动，由于内摩擦圈与内花键套以及固定
在调速轴上的外花键都是相对静止的，确保内花键套与转动中齿轮上的外花键在相对静止
的状态下完成啮合；由于拨叉槽中的拨叉端部与拨叉槽之间设有轴承，可以减小变速过程
中拨叉端部与拨叉槽之间的摩擦力。
图1是本发明的实施例结构示意图； 图2是图1中A部位的局部放大示意图； 图3调速轴上的齿轮结构示意图； 图4是内花键套的示意图； 图5是图4的C-C剖视结构示意图； 图6是摩擦内圈结构示意图； 图7是摩擦内圈B部位的局部放大示意图； 图8是张力同步销的结构示意图。 图中1、摩擦内圈，2、调速轴上的齿轮，3、张力同步销，4、内花键套，5、弹簧套，6、 弹簧，7、传动轴上的齿轮，8、环形外摩擦圈，9、环形外摩擦圈槽，10、传动轴，11、调速轴，12、 摩擦面，13、环槽，14、外花键，15、张力同步销孔，16、同步销孔，17、弹簧座，18、轴承，19、拨 叉，20、箱体，21、内花键，22、拨叉槽，23、同步销固定孔，24、齿轮外花键。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本实用新型实施例的具体结构，下面，结合附图对本实用 新型作进一步的说明。 由图3可见，齿轮2上的环形外摩擦圈槽9的沿口到轴心的距离大于环形外摩擦 圈槽底到轴心的距离，环形外摩擦圈槽9的沿口到槽底的槽壁为摩擦面12。 由图4图5可见，内花键套4为圆盘结构，圆盘的中心为内花键21，圆盘的外缘为 拨叉槽22，圆盘的同心圆周上设有均匀分布的同步销孔16，同步销孔16中设有同步销，在本实施例中，同步销孔16中包括三个均匀分布的张力同步销孔15，张力同步销孔15中部设
有环绕孔壁向内的凸堰和一个弹簧座17，张力同步销孔15中设有张力同步销3。 由图6图7可见，内摩擦圈1的圈体设有与内花键套4对应的同步销固定孔23，摩
擦内圈1的外缘为斜面，斜面的锥度与齿轮2中环形外摩擦圈槽9的槽壁(或固定在齿轮
的相对面上的环形外摩擦圈8) —致，斜面为粗糙的摩擦面12，在本实施例中，斜面的粗糙
摩擦面12为纵横沟槽形成的摩擦面。 由图8可见，张力同步销3的中部有环槽13。 由图1和图2可见，包括箱体20，箱体20中设有平行的传动轴10和调速轴ll，传 动轴10和调速轴11的一端伸出箱体20，传动轴10和调速轴11上设有两组相互啮合的传 动比不同的齿轮，其中，传动轴10上的两个齿轮7与轴固定安装，调速轴11上的两个齿轮 2通过轴承安装，调速轴11的两个齿轮2之间的设有换挡装置，所述的换挡装置包括两个 齿轮2相对面上设置的齿轮外花键24和两个齿轮外花键24之间固定在轴上的外花键，以 及一个通过拨叉19驱动的在所述外花键上滑动的内花键套4，调速轴11的一个齿轮2相对 面上设有同心的环形外摩擦圈槽9，另一个齿轮2上设置同心的环形外摩擦圈8并通过螺栓 固定在齿轮2的相对面上。内花键套4的同步销孔16及张力同步销孔15中设有同步销及 张力同步销3两端分别设有摩擦内圈l，摩擦内圈1的圈体位于环形外摩擦圈槽9及环形外 摩擦圈8的沿口内；弹簧座17中设有弹簧6和弹簧套5，张力同步销孔15中配有张力同步 销3，弹簧6的张力通过弹簧套5由轴心方向抵于张力同步销3的环槽13中。 具体实施时，摩擦内圈1采用ZCuZn25A16Fe3Mn3制作，以提高摩擦内圈1的耐磨 性；拨叉槽中的拨叉19端部与拨叉槽22之间设有轴承或滑块以减小摩擦力，拨叉19的驱 动装置采用液压油缸或者高压汽缸。 在装配时，当内花键套4的内花键仅与轴上固定的外花键啮合时，摩擦内圈1外缘 斜面摩擦面12与齿轮2上环形外摩擦圈槽9的摩擦面12之间的距离应该小于两个齿轮外 花键24与固定在轴上的外花键4之间的距离，确保换挡时摩擦内圈1的外缘斜面摩擦面12 与齿轮2上环形外摩擦圈槽9的摩擦面12先接触。
权利要求一种大卷盘、大张力卷取机用不停机变速齿轮箱，包括箱体，箱体中设有平行的传动轴和调速轴，传动轴和调速轴的一端伸出箱体，传动轴和调速轴上设有两组相互啮合的传动比不同的齿轮，其中，传动轴上的两个齿轮与轴固定安装，调速轴上的两个齿轮通过轴承安装，调速轴的两个齿轮之间的设有换挡装置，所述的换挡装置包括两个齿轮相对面上设置的齿轮外花键和两个齿轮外花键之间固定在轴上的外花键，以及一个通过拨叉驱动的在所述外花键上滑动的内花键套，其特征在于a)调速轴的两个齿轮相对面上设有同心的环形外摩擦圈槽，或设置同心的环形外摩擦圈并通过螺栓固定在齿轮的相对面上；b)齿轮上的环形外摩擦圈槽的沿口到轴心的距离大于环形外摩擦圈槽底到轴心的距离，环形外摩擦圈槽的沿口到槽底的槽壁为摩擦面；c)内花键套为圆盘结构，圆盘的中心为内花键，圆盘的外缘为拨叉槽，圆盘的同心圆周上设有均匀分布的同步销孔，同步销孔中设有同步销，同步销两端分别设有摩擦内圈，所述的摩擦内圈的圈体位于环形外摩擦圈槽沿口内，摩擦内圈的外缘为斜面，斜面的锥度与环形外摩擦圈槽的槽壁一致，斜面为粗糙的摩擦面；d)内花键套的内花键仅与轴上固定的外花键啮合时，摩擦内圈外缘斜面摩擦面与齿轮上环形外摩擦圈槽的摩擦面之间的轴向距离小于两个齿轮上的外花键与固定在轴上的外花键之间的距离。
2. 根据权利要求1所述的大巻盘、大张力巻取机用不停机变速齿轮箱，其特征在于在 内花键套的同心圆周上的同步销孔中至少包括三个张力同步销孔，张力同步销孔中部设有 环绕孔壁向内的凸堰和一个弹簧座，弹簧座中设有弹簧和弹簧套，张力同步销孔中配有匹 配的中部有环槽的张力同步销，所述弹簧的张力通过弹簧套由轴心方向抵于张力同步销的 环槽中。
3. 根据权利要求1所述的大巻盘、大张力巻取机用不停机变速齿轮箱，其特征在于摩 擦内圈采用铜制作，斜面的粗糙摩擦面为纵横沟槽形成的摩擦面。
4. 根据权利要求1或2或3所述的大巻盘、大张力巻取机用不停机变速齿轮箱，其特征 在于拨叉槽中的拨叉端部与拨叉槽之间设有轴承或者滑块。
5. 根据权利要求1所述的大巻盘、大张力巻取机用不停机变速齿轮箱，其特征在于拨 叉的驱动装置采用液压油缸或者高压汽缸。
专利摘要本实用新型涉及一种大卷盘、大张力卷取机用不停机变速齿轮箱，其中调速轴的两个齿轮相对面上设有同心的环形外摩擦圈槽或摩擦圈；环形外摩擦圈槽的沿口到轴心的距离大于槽底到轴心的距离，环形外摩擦圈槽的沿口内的槽壁为摩擦面；内花键套为圆盘结构，中心为内花键，外缘为拨叉槽，同心圆周上设有均匀分布的含同步销的同步销孔，同步销两端设有摩擦内圈，摩擦内圈的圈体位于环形外摩擦圈槽沿口内，摩擦内圈的外缘为斜面，斜面为粗糙的摩擦面，锥度与槽壁一致，斜面为粗糙的摩擦面；内花键与轴上固定的外花键啮合时，摩擦内圈的摩擦面与环形外摩擦圈槽的摩擦面之间的轴向距离小于两个齿轮上的外花键与固定在轴上的外花键之间的距离。
文档编号F16H63/32GK201517591SQ20092004772
公开日2010年6月30日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者曾书生, 雍超 申请人:南京高特齿轮箱制造有限公司