專利名稱：單傳動軸三輥y型可調式軋機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種俗稱軋機的金屬壓延機械，特別是一種單傳動軸三輥Y型軋機。
背景技術：
現(xiàn)有的120°三輥Y型軋機在國外稱KOCKS軋機，它有兩種類型一種是單傳動輸入軸120°三輥Y型軋機，請參看圖1、圖2及圖3，這種軋機早在1947年就面世，多用于無縫鋼管和焊管張力減徑機組和棒、線材定、減徑機組上，其中標號1′代表軸承，標號2′代表主動軸，標號3′代表錐齒輪，標號4′代表軋輥，標號5′代表被動軸，它的特征是一根主動軸2′輸入120°三輥機架，通過兩對錐齒輪3′驅動120°三個軋輥同步旋轉，并實現(xiàn)對金屬棒材三個方向壓縮變形即三向壓延。這種軋機的優(yōu)點是傳動機構簡單、制造容易、重量輕、造價低。目前國外仍大量采用，國內多用在電纜廠銅、鋁線冷軋。這種軋機的突出缺陷是兩對錐齒輪3′傳動軋輥4′，由于受錐齒輪嚙合的限制，在生產線上三個軋輥4′不能進行徑向壓下調整，生產中三個軋輥4′孔槽磨損后，軋件尺寸變大后，無法恢復孔槽尺寸，只好經(jīng)常更換整個三輥機頭，造成軋機的使用效率低，生產作業(yè)率低，產品精度低。
第二種是三根傳動輸入軸120°三輥Y型軋機，請參看圖4及圖5，其中標號1″代表軸承，標號2″代表主動軸，標號3″代表錐齒輪，標號4″代表軋輥，標號5″代表圓柱齒輪傳動系統(tǒng)，標號6″代表聯(lián)軸器，標號7″代表主動動齒輪，標號8″代表上傳動齒輪，標號9″代表下傳動齒輪，標號10″代表三輥機架，這種三輥Y型軋機突出特點是120°三個軋輥可以徑向壓下或提升達10mm，在生產線上隨時改變軋件的尺寸大小和提高尺寸精度；軋輥磨損后，可通過在線調整軋輥壓下，恢復軋件尺寸。因此，這種三輥機頭使用周期長，可大大提高生產率。它的傳動特點是將兩對錐齒輪從三輥機頭內移到三輥機頭之外，再通過三付萬向聯(lián)軸器與三根軋輥軸頭相聯(lián)，其結果是，120°三個軋輥徑向壓下不會受錐齒輪的限制。為了解決120°三根傳動軸的同步旋轉，采用了復雜的齒輪系統(tǒng)，見圖4所示，根據(jù)圖4機構簡圖制造出龐大、復雜、笨重的新型三根傳動輸入軸可調式三輥Y型軋機，見圖5所示。
比較圖3與圖5兩種類型120°三輥軋機，不難看出他們之間的差距一種是結構簡單、重量輕、造價低、效率低的三輥Y型軋機。后一種是傳動結構復雜龐大、笨重、造價高、效率高的三輥軋機，輥徑φ250至φ370，3機架至5機架的連軋機組，KOCKS公司的售價是350萬至600萬美元，非常昂貴，所以至今中國大量電纜廠生產銅、鋁線仍用單傳動軸不可調的三輥Y型軋機。

發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、重量輕、造價低的單傳動軸三輥Y型可調式軋機。
本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的該單傳動軸三輥Y型可調式軋機包括錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合同步位移機械組合件，裝在同一根主動軸上的軋輥與左錐齒輪通過裝在主動軸上的圓柱滾子軸承支撐在左偏心軸承套的內孔中，左偏心軸承套的外圓有一段蝸輪卡裝在箱體的內孔中，左軸向調整環(huán)外圓的螺紋與左偏心軸承套內孔的螺母相旋合，其側端面通過擋圈和圓柱滾子推力軸承與左錐齒輪的大端端面相接觸，左錐齒輪小端端面與大壓縮彈簧端面相接觸，大壓縮彈簧另一端面與擋套相接觸，并定位，左軸向調整環(huán)外圓是螺紋并有兩條相距180°的軸向鍵槽，兩個定位銷裝在箱體的兩側面，它們的端頭深入該健槽中，卡住左軸向調整環(huán)，定位銷端頭與鍵槽保留滑動間隙。左偏心軸承套外圓上的蝸輪兩側面卡裝在箱體內孔的圓周槽中，并與調整蝸桿相嚙合；裝在同一根被動軸上的軋輥與右錐齒輪通過裝在被動軸上的圓柱滾子軸承支撐在右偏心軸承套的內孔中，右偏心軸承套的外圓有一段蝸輪卡裝在箱體的內孔中，其外圓上的蝸輪兩側面卡裝在箱體內孔的圓周槽中，并與調整蝸桿相嚙合，此根調整蝸桿同時與左偏心軸承套外圓上的蝸輪相嚙合，即一拖二，右軸向調整環(huán)外圓的螺紋與右偏心軸承套內孔的螺母相旋合，其側端面通過擋圈與圓柱滾子推力軸承和右錐齒輪的大端端面相接觸；右錐齒輪小端端面有小壓縮彈簧頂住并通過擋板壓住彈簧另一端面，右軸向調整環(huán)外圓是螺紋并有兩條相距180°的軸向鍵槽，兩個定位銷裝在箱體的兩側面，它們的端頭深入該鍵槽中，卡住右軸向調整環(huán)，定位銷端頭與鍵槽保留滑動間隙。其中兩根調整蝸桿分別驅動四個左偏心軸承套和右偏心軸承套上的蝸輪，一根調整蝸桿驅動兩個后偏心軸承套上的蝸輪，另兩根調整蝸桿分別驅動窄偏心套與偏心螺紋套上的蝸輪，五根調整蝸桿出軸端都裝有圓柱齒輪，其一端裝在箱體中，另一端支撐在同步齒輪箱中。
其中一根調整蝸桿出軸端加長，其上裝設一驅動五個圓柱齒輪同步同方向旋轉的手輪。
本實用新型單傳動軸三輥Y型可調式軋機的優(yōu)點在于這種單傳動軸三輥Y型軋機的120°三個軋輥可以在生產線上不停機地隨意進行徑向同步壓下或提升調整，并且兩對錐齒輪始終保持最佳嚙合狀態(tài)不變。這種結構簡單、重量輕、造價低的單傳動軸可調式三輥Y型軋機，同樣具備傳動結構復雜、龐大、笨重、造價高的三根傳動輸入軸可調式三輥Y型軋機相同的性能，即三個軋輥在生產線上可同步徑向壓下調整的性能。

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。
圖1是現(xiàn)有單傳動軸三輥Y型軋機上傳動結構簡圖。
圖2是現(xiàn)有單傳動軸三輥Y型軋機下傳動結構簡圖。
圖3是現(xiàn)有德國KOCKS公司單傳動輸入軸三輥Y型軋機機組圖。
圖4是現(xiàn)有德國KOCKS公司三根傳動輸入軸三輥Y型軋機的傳動結構簡圖。
圖5是現(xiàn)有德國KOCKS公司三根傳動輸入軸可調式三輥Y型軋機圖。
圖6是本實用新型單傳動軸三輥Y型可調式軋機主視圖。
圖7是圖6中B-B向剖視圖。
圖8是圖7中C-C向剖視圖。
圖9是圖8中F向視圖。
具體實施方式請參看圖6至圖9，本實用新型單傳動軸三輥Y型可調式軋機的技術方案分為三個部分。
1.錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合同步位移機械組合件，它的組成與結構特征①裝在同一根主動軸3上的軋輥7與左錐齒輪5通過裝在主動軸3上的圓柱滾子軸承18支承在左偏心軸承套9的內孔中，左錐齒輪5內孔與主動軸3是花鍵連接；②左偏心軸承套9的外圓有一段蝸輪卡裝在箱體1的內孔中，內孔有一段梯形螺母，與左軸向調整環(huán)15外圓的梯形螺紋相旋合；左軸向調整環(huán)15側端面通過擋圈17與圓柱滾子推力軸承16與左錐齒輪5的大端端面相接觸左錐齒輪5小端端面與大壓縮彈簧20端面相接觸，彈簧20的另一端面與擋套2相接觸，并定位；③左軸向調整環(huán)15外圓有兩條相距180°的軸向鍵槽，兩個定位銷22裝在箱體1兩側面，它們的端頭深入軸向健槽中，卡住左軸向調整環(huán)15，但定位銷端頭與鍵槽保留滑動間隙。
④左偏心軸承套9外圓上的一段蝸輪兩側面卡裝在箱體1內孔的圓周槽中，并與調整蝸桿134相嚙合，調整蝸桿134一端通過滾針軸承30支承在箱體1中，另一端通過滾珠軸承29支承在同步齒輪箱28中，它的出軸端裝有圓柱齒輪23。
錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合位移機械組合件的運動特征如下所述①當圓柱齒輪23帶動調整蝸桿134旋轉一個角度α時，它將驅動左偏心軸承套9上的蝸輪旋轉一個角度β，裝在左偏心軸承套9內孔中的主動軸3、軋輥7、左錐齒輪5等將相對于箱體1的中心點O徑向位移Δh量，h為左偏心軸承套9的偏心量。
②當左偏心軸承套9旋轉β角時，由于左軸向調整環(huán)15被兩個定位銷22的端頭卡住而不能旋轉，左偏心軸承套9內孔上的梯形螺母的旋轉將推動左軸向調整環(huán)15進行軸向位移Δl量；左軸向調整環(huán)15通過圓柱滾子推力軸承16及擋圈17推動左錐齒輪5軸向位移Δl量，如果左軸向調整環(huán)15反向“松動”-Δl量，此時大壓縮彈簧20將推動左錐齒輪5反方向軸向位移-Δl量。
以上是單個錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合位移機械組合件的組成結構與運動特征。
2、一對相嚙合錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合位移的組成結構與運動特征如下所述①上面已敘述主動軸3上的左錐齒輪5的徑向與軸向聯(lián)合位移機械組合件的組成結構與運動特征。裝在同一根被動軸4上的軋輥7與右錐齒輪6通過裝在被動軸4上的圓柱滾子軸承18支撐在右偏心軸承套8的內孔中，右錐齒輪6內孔與被動軸4是花鍵連接；右偏心軸承套8的外圓有一段蝸輪卡裝在箱體1的內孔中，內孔有一段梯形螺母，與右軸向調整環(huán)14外圓的梯形螺紋相旋合；右軸向調整環(huán)14側端面通過擋圈17與圓柱滾子推力軸承16和右錐齒輪6的大端端面相接觸；右錐齒輪6小端端面有小壓縮彈簧21頂住并通過擋板19壓住彈簧21另一端面；右偏心軸承套8外圓上的蝸輪兩側面卡裝在箱體1的內孔圓周槽中，蝸輪與調整蝸桿134相嚙合，此根調整蝸桿134同時嚙合左偏心軸承套9外圓上的蝸輪，即一拖二；右軸向調整環(huán)14外圓是螺紋并有兩條相距180°的軸向鍵槽，兩個定位銷22裝在箱體1的兩側面，它們的端頭深入該鍵槽中，卡住右軸向調整環(huán)14，定位銷22端頭與鍵槽保留滑動間隙。
②左偏心軸承套9內孔的梯形螺母以及左軸向調整環(huán)15外圓上的梯形螺紋為左旋，右偏心軸承套8內孔的梯形螺母以及右軸向調整環(huán)14外圓上的梯形螺紋是右旋，并且這些梯形螺母以及梯形螺紋的螺距相同。
③當調整蝸桿132、134為右旋特征，我們將調整蝸桿132、134進行順時針旋轉α角時，左偏心軸承套9將反時針旋轉β角，右偏心軸承套8將順時針旋轉β角，此時主動軸3上的軋輥7與被動軸4上的軋輥7均向心(O點)徑向位移Δh量。與此同時，左錐齒輪5與右錐齒輪6也同步向心位移Δh量，兩個錐齒輪將“卡死”，嚙合條件“破壞”，與此同時，左軸向調整環(huán)15同步地向著軋輥7端面方向軸向位移-Δl量，左錐齒輪5也向軋輥7的方向軸向位移-Δl；與此同時右軸向調整環(huán)14推動右錐齒輪6同步地向著同軸的軋輥7的端面方向軸向位移-Δl量，一對錐齒輪“卡死”消除，又恢復最佳嚙合狀態(tài)，因為“卡死”與“松開”是在同一時間極微量地發(fā)生，從宏觀來看，“卡死”始終未發(fā)生。
另外一對右錐齒輪6與左錐齒輪5的組成與運動特征與上述情況完全相同，在此不重復。
3、120°三個軋輥與兩對錐齒輪徑向與軸向同步調整裝置的組成與運動特征如下所述①兩根調整蝸桿132、134分別驅動四個左和右偏心軸承套8與9上的蝸輪，一根調整蝸桿136驅動兩個后偏心軸承套10上的蝸輪；另兩根調整蝸桿137、138分別驅動窄偏心套11與偏心螺紋套12上的蝸輪五根調整蝸桿132、134、136、137、138的出軸端都分別裝上圓柱齒輪23；五個圓柱齒輪23分別與過橋齒輪25及中心過橋齒輪24相嚙合；它們通過小心軸27，空心軸26，滾珠軸承33、34等裝配在同步齒輪箱28中，組成一套同步旋轉的齒輪機構；②調整蝸桿137、138其中一根出軸端加長，并裝上手輪31，當手輪31旋轉α角時，五個圓柱齒輪23將同步、同方向旋轉α角，并通過五根調整蝸桿132、134、136、137、138，驅動四個左和右偏心軸承套8與9、兩個后偏心軸承套10、一個窄偏心套11、一個偏心螺紋套12等八個偏心套上的蝸輪同步地旋轉β角，這就是該同步調整裝置的運動特征。
③也可以通過步進電機32驅動圓柱齒輪23，進而驅動整個同步齒輪機構，實現(xiàn)電動調整及數(shù)控與自動控制單傳動軸三輥Y型軋機及連軋機組。
本實用新型的偏心軸承套內孔的梯形螺母與偏心軸承套的外圓是同心的；當然也可以選與軸承孔同心；梯形螺紋付也可以用矩形螺紋付，鋸齒形螺紋付，及其它形式螺紋付代替，甚至采用偏心軸承套與軸向調整環(huán)兩接觸圓柱側端面由斜面付組成。錐齒輪內孔與主動軸或被動軸相連接可以用花鍵，也可以用其它滑鍵連接。
上述錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合同步位移機械組合件也可以用在雙傳動軸四輥十字可調式軋機、多輥軋機以及其他錐齒輪機械傳動中。
權利要求1.一種單傳動軸三輥Y型可調式軋機，包括主動軸(3)、被動軸(4)、一對左錐齒輪(5)、一對右錐齒輪(6)、120°三個軋輥(7)、右偏心軸承套(8)、左偏心軸承套(9)、五根調整蝸桿(132、134、136、137、138)、圓柱滾子軸承(18)，裝在同一根主動軸(3)上的軋輥(7)與左錐齒輪(5)通過裝在主動軸(3)上的圓柱滾子軸承(18)支撐在左偏心軸承套(9)的內孔中，左偏心軸承套(9)的外圓有一段蝸輪卡裝在箱體(1)的內孔中，其外圓上的蝸輪兩側面卡裝在箱體(1)內孔的圓周槽中，并與調整蝸桿(134)相嚙合；裝在同一根被動軸(4)上的軋輥(7)與右錐齒輪(6)通過裝在被動軸(4)上的圓柱滾子軸承(18)支撐在右偏心軸承套(8)的內孔中，右偏心軸承套(8)的外圓有一段蝸輪卡裝在箱體(1)的內孔中，其外圓上的蝸輪兩側面卡裝在箱體(1)內孔的圓周槽中，并與調整蝸桿(134)相嚙合，此根調整蝸桿(134)同時與左偏心軸承套(9)外圓上的蝸輪相嚙合，即一拖二；其中兩根調整蝸桿(132、134)分別驅動四個左偏心軸承套(9)和右偏心軸承套(8)上的蝸輪，一根調整蝸桿(136)驅動兩個后偏心軸承套(10)上的蝸輪，另兩根調整蝸桿(137、138)分別驅動窄偏心套(11)與偏心螺紋套(12)上的蝸輪，五根調整蝸桿(132、134、136、137、138)出軸端都裝有圓柱齒輪(23)，其一端裝在箱體(1)中，另一端支撐在同步齒輪箱(28)中，其特征在于該單傳動軸三輥Y型可調式軋機包括錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合同步位移機械組合件，該錐齒輪徑向與軸向聯(lián)合同步位移機械組合件包括右偏心軸承套(8)、左偏心軸承套(9)、右軸向調整環(huán)(14)、左軸向調整環(huán)(15)、圓柱滾子推力軸承(16)、擋圈(17)、圓柱滾子軸承(18)、大壓縮彈簧(20)、小壓縮彈簧(21)以及定位銷(22)，其中左軸向調整環(huán)(15)外圓的螺紋與左偏心軸承套(9)內孔的螺母相旋合，其側端面通過擋圈(17)和圓柱滾子推力軸承(16)與左錐齒輪(5)的大端端面相接觸，左錐齒輪(5)小端端面與大壓縮彈簧(20)端面相接觸，大壓縮彈簧(20)另一端面與擋套(2)相接觸，并定位；左軸向調整環(huán)(15)外圓是螺紋并有兩條相距180°的軸向鍵槽，兩個定位銷(22)裝在箱體(1)的兩側面，它們的端頭深入該鍵槽中，卡住左軸向調整環(huán)(15)，定位銷(22)端頭與鍵槽保留滑動間隙；右軸向調整環(huán)(14)外圓的螺紋與右偏心軸承套(8)內孔的螺母相旋合，其側端面通過擋圈(17)與圓柱滾子推力軸承(16)和右錐齒輪(6)的大端端面相接觸；右錐齒輪(6)小端端面有小壓縮彈簧(21)頂住并通過擋板(19)壓住小壓縮彈簧(21)另一端面，右軸向調整環(huán)(14)外圓是螺紋并有兩條相距180°的軸向鍵槽，兩個定位銷(22)裝在箱體(1)的兩側面，它們的端頭深入該鍵槽中，卡住右軸向調整環(huán)(14)，定位銷(22)端頭與鍵槽保留滑動間隙。
2.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于還包括滾針軸承(30)以及滾珠軸承(29)，調整蝸桿(132、134、136、137、138)一端通過滾針軸承(30)裝在箱體(1)中，另一端通過滾珠軸承(29)支撐在同步齒輪箱(28)上。
3.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于所述的圓柱齒輪(23)分別與中心過橋齒輪(24)及過橋齒輪(25)相嚙合，所述中心過橋齒輪(24)及過橋齒輪(25)通過滾珠軸承(33，34)分別支撐在空心軸(26)以及小心軸(27)上，所述空心軸(26)以及小心軸(27)固定在所述的同步齒輪箱(28)。
4.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于調整蝸桿(137、138)其中一根的出軸端加長，其上裝設一驅動五個圓柱齒輪(23)同步同方向旋轉的手輪(31)。
5.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于調整蝸桿(137、138)其中一根的出軸端加長，其連接一步進電機(32)，由該步進電機(32)驅動其上的圓柱齒輪(23)同步同方向旋轉。
6.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于右偏心軸承套(8)與左偏心軸承套(9)內孔的螺母為梯形螺母，右軸向調整環(huán)(14)與左軸向調整環(huán)(15)外圓的螺紋為梯形螺紋。
7.如權利要求6所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于左偏心軸承套(9)內孔的梯形螺母以及左軸向調整環(huán)(15)外圓上的梯形螺紋為左旋，右偏心軸承套(8)內孔的梯形螺母以及右軸向調整環(huán)(14)外圓上的梯形螺紋是右旋，并且這些梯形螺母以及梯形螺紋的螺距相同。
8.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于右偏心軸承套(8)與左偏心軸承套(9)的圓柱側端面，以及與其配合的右軸向調整環(huán)(14)與左軸向調整環(huán)(15)的圓柱的側端面為斜面付接觸。
9.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于所述左錐齒輪(5)的內孔與主動軸(3)以及右錐齒輪(6)的內孔與被動軸(4)之間采用花鍵連接。
10.如權利要求1所述的單傳動軸三輥Y型可調式軋機，其特征在于所述左錐齒輪(5)的內孔與主動軸(3)以及右錐齒輪(6)的內孔與被動軸(4)之間采用滑鍵連接。
專利摘要本實用新型單傳動軸三輥Y型可調式軋機，裝在同一根主動軸上的軋輥、左錐齒輪以及左軸向調整環(huán)支撐在左偏心軸承套的內孔中，該左軸向調整環(huán)側端面通過擋圈和圓柱滾子推力軸承與左錐齒輪的大端端面相接觸，左軸向調整環(huán)外圓是螺紋并有兩條相距180°的軸向鍵槽，兩個定位銷裝在箱體的兩側面，它們的端頭深入該鍵槽中卡住左軸向調整環(huán)；裝在同一根被動軸上的軋輥、右錐齒輪以及右軸向調整環(huán)支撐在右偏心軸承套的內孔中，該右軸向調整環(huán)的側端面通過擋圈與圓柱滾子推力軸承和右錐齒輪的大端端面相接觸；五根調整蝸桿出軸端都裝有圓柱齒輪，其一端裝在箱體中，另一端支撐在同步齒輪箱中，其中一根出軸端上裝設一驅動五個圓柱齒輪同步同方向旋轉的手輪。
文檔編號B21B35/00GK2887474SQ200520072640
公開日2007年4月11日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權日2005年6月10日
發(fā)明者張少淵 申請人:張少淵, 張曉宇