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軋機的傳動系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:3170041閱讀:270來源:國知局
專利名稱:軋機的傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種軋機的且尤其是皮爾格冷軋機的傳動系統(tǒng),它有至少一個可來回往復(fù)運動的軋機機座、至少一個曲柄傳動機構(gòu),該曲柄傳動機構(gòu)有一曲柄臂、一傳動裝置和一連桿,該曲柄臂帶有用于至少部分地平衡由軋機機座產(chǎn)生的慣性力的配重,該連桿使軋機機座和曲柄臂相互鉸接,還至少有一個為平衡慣性力和/或慣性力矩而可偏心旋轉(zhuǎn)地布置的平衡錘。
例如由DE 4336422C2公開了一種屬于此類的皮爾格冷軋機傳動裝置。為實現(xiàn)皮爾格冷軋過程必需有一個帶有一對皮爾格冷軋輥的軋機機座,它是擺動驅(qū)動的。為此使用曲柄傳動機構(gòu),它由一個馬達驅(qū)動。曲柄傳動機構(gòu)設(shè)有一個用來平衡軋機機座慣性力的配重。但這個配重不足以對慣性力和慣性力矩進行充分平衡。
皮爾格冷軋機的生產(chǎn)率直接取決于單位時間內(nèi)的軋機機座行程數(shù),因此,出于經(jīng)濟原因,必須力求每分鐘內(nèi)有盡可能多的工作行程。但這也意味著大的慣性力,這種慣性力既作用于傳動系統(tǒng)且尤其是其軸承,也作用于基礎(chǔ)并因此給環(huán)境帶來負擔(dān)。
因而,在DE 4336422C2中建議了,曲柄傳動機構(gòu)通過一齒輪傳動機構(gòu)驅(qū)動另一軸,在該軸上重心偏置地設(shè)有一平衡錘。平衡錘在曲柄傳動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)時反向轉(zhuǎn)動并且能夠產(chǎn)生平衡的慣性力或慣性力矩,因而,總體上在整個傳動系里實現(xiàn)了慣性力平衡。
在這些已知的實施方案的缺點在于,總的來說,整個傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)成本相當(dāng)高,因為需要許多機器部件(借助相互嚙合的齒)。因而也就提高了傳動系統(tǒng)和進而皮爾格冷軋機的成本,在這里,這不僅不僅是指設(shè)備本身的成本,而且也指設(shè)備基礎(chǔ)、備件和易損件以及維護修理方面的成本。
DE-PS 962062公開了一種皮爾格冷軋機的傳動系統(tǒng),其中,用于驅(qū)動軋機機座的曲軸配備有一個離心配重和一個垂直振動的配重以便平衡在傳動裝置里的第一級的慣性力以及慣性力矩。
這種方案的缺點是,軋機的基礎(chǔ)成本很高并因而比較昂貴,這是因為必須使配重垂直進入基礎(chǔ)里。這就需要配有大且深的地下室,這相應(yīng)又增加了軋機的成本。
DE 3613036C1公開了一種用于皮爾格冷軋機機座的傳動裝置,其中使用了一種行星式曲柄傳動機構(gòu)來平衡慣性力和慣性力矩。
盡管用這種方案可以進行最佳的慣性平衡,但這種傳動裝置只適于小型皮爾格冷軋機,因為在大型設(shè)備里,這樣的傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸就增加得過大并因而使成本也提高。
因而,所有已知的皮爾格冷軋機的傳動系統(tǒng)具有嚴(yán)重的缺點,或是慣性力或慣性力矩的減小不夠、投資成本或基礎(chǔ)成本高和/或在加工時或在修理維護時裝配起來很費事。
因此,本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計一種屬于此類型的皮爾格冷軋機傳動系統(tǒng),它在結(jié)構(gòu)上盡可能簡單并因而能夠成本有利地將慣性力限制到許可的大小。
按照本發(fā)明,該任務(wù)的解決方案的特征是,至少一個平衡錘可由一個獨立于曲軸傳動結(jié)構(gòu)的單獨的傳動裝置被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
就是說,用于平衡慣性力或慣性力矩的平衡錘由與曲柄傳動機構(gòu)的驅(qū)動無關(guān)地用一個自身的馬達被驅(qū)動,這帶來突出的優(yōu)點首先,軋機機座的慣性力和慣性力矩得到了充分的平衡,從而使傳動系統(tǒng)可以相對無振動地工作,這樣,基礎(chǔ)和周圍環(huán)境得到了保護。傳動系統(tǒng)可靠地工作,而且壽命長,維護和修理的成本低。
由于慣性力平衡和慣性力矩的平衡使曲柄傳動機構(gòu)及因而使軋機機座的運動更均勻,這在以前所知的傳動裝置中并不是總能做到的。
皮爾格冷軋機的投資成本比較低,因為傳動系統(tǒng)的構(gòu)造比較簡單。因而,傳動系統(tǒng)的安裝費用也低。同樣對基礎(chǔ)也沒有提出特殊要求。在曲柄傳動機構(gòu)下的基礎(chǔ)地層和機座得到支撐地仍然能這樣設(shè)計,即可以承受基礎(chǔ)力矩。
優(yōu)選規(guī)定,獨立的一個或多個傳動裝置適于在與曲柄臂旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)向上驅(qū)動平衡錘。
對最佳的慣性平衡還有利的是,軋機機座質(zhì)量、配重質(zhì)量和一個或多個平衡錘的質(zhì)量(包括所用曲軸或連桿的質(zhì)量)這樣來選擇,即第一級的機座慣性力在傳動系統(tǒng)工作時至少基本上并最好是完全得到平衡。如果一個裝有平衡錘的平衡軸在軋制方向上在曲軸后面被布置在基本上曲軸相同的高度上,則這是有利的。在這種實施形式中,按照一個實施方案,可以借助一個正齒輪組來實現(xiàn)對平衡錘或平衡軸的單獨驅(qū)動,該正齒輪組包括一在馬達軸上的小齒輪,該小齒輪通過變速器一方面驅(qū)動一在曲軸上的齒輪,其中,該齒輪又與平衡軸的一同樣大小的齒輪嚙合。
若每兩個平衡錘相對傳動系統(tǒng)中心平面成鏡像布置,則這對慣性力或慣性力矩的平衡是有利的,因而就這個平面而言,簡單地獲得了慣性力矩的平衡。
平衡錘的單獨傳動裝置有利地是一臺電動機。尤其是可以使用伺服電動機,即一種按照轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角的預(yù)定值自動保持即調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角的電動機。在曲柄臂傳動裝置和這個或這些單獨傳動裝置之間,最好布置有用來控制或調(diào)節(jié)這個或這些單獨傳動裝置的機構(gòu);這些單獨的傳動裝置也就通過這些機構(gòu)并根據(jù)曲柄傳動裝置的轉(zhuǎn)角和/或轉(zhuǎn)速進行控制或調(diào)節(jié)。
通過這些機構(gòu),可以確保曲柄臂和一個或多個平衡錘都以同樣的轉(zhuǎn)速被驅(qū)動。此外,曲柄臂傳動裝置和單個或多個單獨的傳動裝置都能進行相位準(zhǔn)確的工作。特別有利地規(guī)定了,這些機構(gòu)都適合于曲柄臂傳動裝置和單個或多個單獨的傳動裝置的轉(zhuǎn)速同步和角度同步的工作。這樣就達到了最佳的質(zhì)量平衡。
最后,為了平衡慣性力矩而有利地規(guī)定,單個或多個平衡錘的回轉(zhuǎn)點是這樣選擇的,即包括軋機機座的慣性力和/或配重的慣性力(還包括所用曲柄或連桿的質(zhì)量)在內(nèi)地,至少盡量平衡了傳動系統(tǒng)的所有質(zhì)量的慣性力矩。
附圖
示出了本發(fā)明的一個實施例。唯一的附圖示意表示一個皮爾格冷軋機的傳動系統(tǒng)的側(cè)視圖。
該圖表示一皮爾格冷軋機的傳動系統(tǒng)1的構(gòu)造,附圖并未示出這樣的軋機。在一軋機機座2里設(shè)有一個同樣也未示出的冷軋輥對,借助冷軋輥對來實施已知的皮爾格冷軋過程。
為實施次過程,軋機機座2必須進行振動運動,也就是來回往復(fù)運動。為實現(xiàn)此運動而設(shè)有一曲柄傳動機構(gòu)3,它包括一個曲柄臂4或一個曲軸,曲柄臂或曲軸至少有一個曲拐和一相對支承點偏心布置的配重5。曲柄臂4和軋機機座2用一連桿7相連,該連桿鉸接在曲柄臂4上,也鉸接在軋機機座2上。為實現(xiàn)軋機機座2的振動運動,借助一傳動裝置6(設(shè)計成電動機)使曲柄傳動機構(gòu)3運動。此時,傳動裝置6使曲柄臂4以一個旋轉(zhuǎn)角6和一個旋轉(zhuǎn)速度ω6轉(zhuǎn)動。
配重5已用來部分地平衡在軋機機座2振動運動時由機座引起的慣性力;在此情況下,軋機機座2的約一半的慣性力通過配重5的慣性力得到平衡。如圖中示意示出的那樣,即軋機機座2的慣性力F2與配重5的慣性力F5的方向相反,因而部分補償了該力。
但是,慣性力的部分平衡對傳動系統(tǒng)1的可接受的運轉(zhuǎn)來說是不夠的。
這首先通過平衡錘8、9來達到。這些平衡錘8、9相對其各自旋轉(zhuǎn)點13或14(它與偏心軸重合或由這偏心軸規(guī)定)偏心地支承在曲柄15或16上。平衡錘8和9的旋轉(zhuǎn)通過傳動裝置10或11來實現(xiàn)。
應(yīng)該注意,平衡錘8或9可被分成子平衡錘,這些子平衡錘垂直于圖示平面地錯開布置。這些平衡錘8和8’或9和9’與皮爾格冷軋機的中心平面成鏡像地定位。此外,一個傳動系統(tǒng)可以只有一個平衡軸,平衡錘8或8和9都布置在該軸上。
在平衡錘8或9旋轉(zhuǎn)時,這些平衡錘在其旋轉(zhuǎn)點13或14上引起慣性力F8或F9。當(dāng)平衡錘8、9相對曲柄臂4的運動有正確相位定向地旋轉(zhuǎn)時,這兩個慣性力與軋機機座2的慣性力(F2)和配重5(F5)合計為零,從而實現(xiàn)最佳的慣性力平衡。
在這里,在像和轉(zhuǎn)速方面正確地控制傳動裝置10和11是很重要的。為此,設(shè)有一個電子控制裝置或調(diào)節(jié)裝置12,它作為輸入信號地得到傳動裝置6的轉(zhuǎn)角6及其轉(zhuǎn)速ω6。控制裝置或調(diào)節(jié)裝置12(作為“電氣軸”)根據(jù)這些收到的數(shù)據(jù)來控制傳動裝置10、11,從而這兩個傳動裝置10、11都有同樣的轉(zhuǎn)速ω10或ω11。另外,這樣驅(qū)動平衡錘8,9,即對傳動裝置10的轉(zhuǎn)角10或?qū)鲃友b置11的轉(zhuǎn)角11來說,得到一個相對傳動裝置6的轉(zhuǎn)角6相正確的位置。曲柄臂4在一側(cè),而曲軸15和16在另一側(cè),它們一樣快速地旋轉(zhuǎn),但是反向的(見圖示的轉(zhuǎn)動方向箭頭),其中當(dāng)配重5達到其最高點時,平衡錘8、9就已到達其最低點。
這三個轉(zhuǎn)動質(zhì)量5、8和9的支承這樣定位在傳動裝置機架17上,即,不僅使慣性力平衡,而且使慣性力矩也平衡。以本身已知的方式來選擇軋機機架2重心的高度位置Y2、配重5旋轉(zhuǎn)點的位置X5和Y5、第一平衡錘8的旋轉(zhuǎn)點13的位置X8和X8以及第二平衡錘9的旋轉(zhuǎn)點14的位置X9和Y9,結(jié)果,慣性力矩即慣性力與其各自的有效杠桿臂的乘積總體上平衡。
因而,傳動系統(tǒng)1的構(gòu)造很簡單,這造成較低的投資成本。另一方面,可以使慣性力和慣性力矩良好地得到平衡,從而使皮爾格冷軋機可以實現(xiàn)振動很小的運行。
本發(fā)明的設(shè)想也適用于只使用唯一一個平衡錘的情況。另一方面,按照上述方式使用兩個者更多個平衡錘可能是有利的。
附圖標(biāo)記一覽表1傳動系統(tǒng) 6傳動裝置6的轉(zhuǎn)角2軋機機架 ω6傳動裝置6的轉(zhuǎn)速3曲柄傳動機構(gòu) 10傳動裝置10的轉(zhuǎn)角4曲柄臂或曲軸 ω10傳動裝置10的轉(zhuǎn)速5配重 11傳動裝置11的轉(zhuǎn)角6傳動裝置 ω11傳動裝置11的轉(zhuǎn)速7連桿 Y2軋機機座2的重心的高度位置8,8’第一平衡錘 X5,Y5配重5的旋轉(zhuǎn)點位置9,9’第二平衡錘 X8,Y8第一平衡錘8的旋轉(zhuǎn)點位置10第一平衡錘的傳動裝置 X9,Y9第二平衡錘9的旋轉(zhuǎn)點位置11第二平衡錘的傳動裝置 F2軋機機座的慣性力12控制裝置或調(diào)節(jié)裝置 F5配重的慣性力13旋轉(zhuǎn)點或平衡軸 F8第一平衡錘8的慣性力14旋轉(zhuǎn)點或平衡軸 F9第二平衡錘9的慣性力15,16曲柄17傳動裝置機座
權(quán)利要求
1.一種用于軋機且尤其是皮爾格冷軋機的傳動系統(tǒng)(1),它有-至少一個可來回往復(fù)運動的軋機機座(2),-至少一個曲柄傳動機構(gòu)(3),它有一個曲柄臂(4)、一個傳動裝置(6)和一個連桿(7),其中該曲柄臂(4)具有用于至少部分地平衡由軋機機座(2)產(chǎn)生的慣性力的配重(5),該連桿(7)使軋機機座(2)和曲柄臂(4)相互鉸接,-至少有一個為平衡慣性力和/或慣性力矩而可偏心旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的平衡錘(8,9),其特征在于,所述的至少一個平衡錘(8,9)可由一個與該曲柄傳動機構(gòu)(3)的傳動裝置(6)無關(guān)的、單獨的傳動裝置(10,11)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
2.按權(quán)利要求1所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,該單獨的傳動裝置(10,11)適于在與該曲柄臂(4)的轉(zhuǎn)向相反的方向上驅(qū)動該平衡錘(8,9)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,所述配重(9)的質(zhì)量、該軋機機座(2)的質(zhì)量和這個平衡錘或多個平衡錘(8,9)的質(zhì)量這樣選擇,即第一級的機座慣性力在傳動系統(tǒng)(1)工作中至少基本上被平衡了。
4.按權(quán)利要求1至3中任意一項所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,每兩個平衡錘(8,8’,9,9’)與該傳動系統(tǒng)(1)的中心平面成鏡像地布置。
5.按權(quán)利要求1至4中任意一項所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,一個裝有平衡錘的平衡軸(13,14)在軋制方向上在曲軸后面被布置在基本與曲軸相同的高度上。
6.按權(quán)利要求5所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,該平衡軸(13,14)借助一個正齒輪組被驅(qū)動,該正齒輪組具有一個在馬達軸上的小齒輪,它通變速器驅(qū)動一個在該曲軸上的齒輪并驅(qū)動一個與其嚙合的且在平衡軸(13,14)上的同樣大小的齒輪。
7.按權(quán)利要求1至6中任意一項所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,該單獨的傳動裝置(10,11)是一電動機。
8.按權(quán)利要求7所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,該電動機是伺服電動機。
9.按權(quán)利要求1至5中任意一項和7或8所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,設(shè)有用于根據(jù)曲柄臂(4)的傳動裝置(6)的轉(zhuǎn)角(6)和/或轉(zhuǎn)速(ω6)來控制或調(diào)節(jié)所述單獨的傳動裝置(10,11)的機構(gòu)(12)。
10.按權(quán)利要求9所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,這些機構(gòu)(12)適于以相同的轉(zhuǎn)速(ω6,ω10)使該曲柄臂(4)的傳動裝置(6)和所述單獨的傳動裝置(10,11)運轉(zhuǎn)。
11.按權(quán)利要求9或10所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,這些機構(gòu)(12)適于相位準(zhǔn)確地使該曲柄臂(4)的傳動裝置(6)和所述單獨的傳動裝置(10,11)運轉(zhuǎn)。
12.按權(quán)利要求9、10或11所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,這些機構(gòu)(12)適于轉(zhuǎn)速同步和轉(zhuǎn)角同步地使該曲柄臂(4)的傳動裝置(6)和所述單獨的傳動裝置(10,11)運轉(zhuǎn)。
13.按權(quán)利要求1至12中任意一項所述的傳動系統(tǒng),其特征在于,平衡錘(8,9)的旋轉(zhuǎn)點(X8,Y8,X9,Y9)是這樣選擇的,即包括軋機機座(2)的慣性力和/或配重(5)的慣性力在內(nèi)地使該傳動系統(tǒng)(1)的所有質(zhì)量的慣性力矩至少基本上得到平衡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軋機且尤其是皮爾格冷軋機的傳動系統(tǒng)(1),它有至少一個可來回往復(fù)運動的軋機機座(2)、至少一個曲柄傳動機構(gòu),該曲柄傳動機構(gòu)有一曲柄臂(4)、一個傳動裝置和一個連桿,該曲柄臂帶有用于至少部分地平衡由軋機機座(2)產(chǎn)生的慣性力的配重,該連桿使軋機機座(2)和曲柄臂(4)相互鉸接,還至少有一個為平衡慣性力和/或慣性力矩而可偏心旋轉(zhuǎn)地布置的平衡錘(8,9)。為了在傳動系統(tǒng)構(gòu)造比較簡單的情況下有效平衡慣性力,本發(fā)明規(guī)定,至少一個平衡錘(8,9)可以由一個與曲柄傳動機構(gòu)(3)的傳動裝置(6)無關(guān)的、單獨的傳動裝置(10,11)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
文檔編號B21B21/00GK1558800SQ02818689
公開日2004年12月29日 申請日期2002年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月25日
發(fā)明者H·施廷納茨, M·貝恩施, H 施廷納茨, 魘 申請人:Sms米爾股份有限公司
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