一种多辊矫直机用三重减速分轴箱

技术领域

本发明涉及多辊矫直机在主传动的减速分轴结构，具体为一种多辊矫直机用三重减速分轴箱。

背景技术

随着社会的进步，科技的发展，为了迎合客户对金属板材品质不断提升的要求，人们对多辊矫直机的要求不断提高，对多辊矫直机提出了更宽的矫直范围，范围变大意味着工作辊直径变小而传动力矩需要变大，同样的板厚，同样的压下量，工作辊直径越小，需要的矫直力就越大，所以传动的力矩就会大。矫直板厚越薄需要弯曲越大，矫直辊直径越细。计算矫直力时，板厚越厚矫直力越大。因此矫直范围大后，辊径需要变小，传动力矩变大。现有两重减速分轴箱中，工作辊经万向联轴器与减速分轴箱的输出齿轮轴连接（万向联轴器简联轴器），工作辊包括上工作辊、下工作辊，减速分轴箱的输出齿轮轴分为上下两排，上排输出齿轮轴与上工作辊相对应，下排输出齿轮轴与下工作辊相对应，万向联轴器也对应分为上排万向联轴器、下排万向联轴器。上工作辊在工作过程中需要上下移动或左右摆动，与上工作辊对应的上排万向联轴器的一端也随之产生相应动作。万向联轴器的结构是采用内球面沟道、外球面沟道、保持架、钢球，沟道与球面不完全同心，万向联轴器的两轴在偏角以后，沟道受力面会变小，自身的承载会变小。同时万向联轴器的两轴有一定夹角后，机械效率会变小，扭矩会有一个分量，一部分力矩变为径向力，导致万向联轴器的传动效率降低，同时产生附加弯矩，与夹角大小有关，所以同样输出力矩的情况下需要更大的输入力，沟道与钢球易磨损，造成万向联轴器的使用寿命缩短。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种多辊矫直机用三重减速分轴箱，结构紧凑、提高了与其配合使用的万向联轴器的使用寿命。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种多辊矫直机用三重减速分轴箱，包括箱体，装于箱体中的输入齿轮轴、多个输出轴，多个输出轴呈上中下三排排布于箱体内；当上排的各输出轴旋转方向为顺时针方向时，下排的各输出轴的旋转方向为逆时针方向，中排的各输出轴旋转方向为顺时针方向和逆时针方向依次交替；当上排的各输出轴旋转方向为逆时针方向，下排的各输出轴的旋转方向为顺时针方向时，中排的各输出轴旋转方向为逆时针方向和顺时针方向依次交替；多个输出轴分为一级传动齿轮轴组、二级传动齿轮轴组和三级传动齿轮组，一级传动齿轮轴组包括至少两个一级输出齿轮轴，一级输出齿轮轴有前齿轮、后齿轮，各一级输出齿轮轴沿水平方向依次装于箱体中部，输入齿轮轴同时与两个一级输出齿轮轴的前齿轮啮合传动；二级传动齿轮轴组包括多个二级输出齿轮轴，三级传动齿轮组包括多个三级输出齿轮轴，各一级输出齿轮轴的后齿轮至少啮合传动二个二级输出齿轮轴，至少一个二级输出齿轮轴啮合传动至少一个三级输出齿轮轴；各二级输出齿轮轴、各三级输出齿轮轴位于箱体中部或箱体上部或箱体下部；当一级传动齿轮轴组包括至少三个一级输出齿轮轴，箱体中还装有至少一过渡齿轮轴，至少一个一级输出齿轮轴的前齿轮经一过渡齿轮轴与另一个一级输出齿轮轴的前齿轮啮合传动。

二级输出齿轮轴、三级输出齿轮轴均有一齿轮，二级输出齿轮轴的齿轮与一级输出齿轮轴的后齿轮、三级输出齿轮轴的齿轮啮合。

所述输入齿轮轴的齿轮直径等于过度齿轮轴的齿轮直径，输入齿轮轴的齿轮直径小于一级输出齿轮轴的前齿轮直径。

一种多辊矫直机用三重减速分轴箱，包括箱体，装于箱体中的输入齿轮轴、多个输出轴，多个输出轴呈上中下三排排布于箱体内；多个输出轴分为一级传动齿轮轴组、二级传动齿轮轴组和三级传动齿轮组，一级传动齿轮轴组包括三个一级输出齿轮轴，三个一级输出齿轮轴为上输出齿轮轴一、上输出齿轮轴五、上输出齿轮轴八，一级输出齿轮轴有前齿轮、后齿轮，各一级输出齿轮轴沿水平方向依次装于箱体中部，输入齿轮轴同时与两个一级输出齿轮轴的前齿轮啮合传动；二级传动齿轮轴组包括十个二级输出齿轮轴，十个二级输出齿轮轴为下输出齿轮轴一、下输出齿轮轴二、下输出齿轮轴三、下输出齿轮轴四、下输出齿轮轴五、下输出齿轮轴六、下输出齿轮轴七、下输出齿轮轴八、下输出齿轮轴九、上输出齿轮轴七；三级传动齿轮组包括六个三级输出齿轮轴，六个三级输出齿轮轴为上输出齿轮轴二、上输出齿轮轴三、上输出齿轮轴四、上输出齿轮轴六、上输出齿轮轴九、下输出齿轮轴十；

输入齿轮轴、过渡齿轮轴齿轮一样，上输出齿轮轴一、上输出齿轮轴五、上输出齿轮轴八结构一样，上输出齿轮轴一的齿轮比输出轴的齿轮小；输入齿轮轴同时带动上输出齿轮轴一、上输出齿轮轴五；过渡齿轮轴同时带动上输出齿轮轴五、上输出齿轮轴八；

上输出齿轮轴一带动上输出齿轮轴二、上输出齿轮轴三、下输出齿轮轴一、下输出齿轮轴二、下输出齿轮轴三，上输出齿轮轴五带动上输出齿轮轴四、上输出齿轮轴六、下输出齿轮轴四、下输出齿轮轴五、下输出齿轮轴六，上输出齿轮轴八带动上输出齿轮轴七、上输出齿轮轴九、下输出齿轮轴七、下输出齿轮轴八、下输出齿轮轴九、下输出齿轮轴十；上输出齿轮轴一与下输出齿轮轴一、下输出齿轮轴二、下输出齿轮轴三咬合；下输出齿轮轴三与上输出齿轮轴二、上输出齿轮轴三咬合；上输出齿轮轴五与下输出齿轮轴四、下输出齿轮轴五、下输出齿轮轴六咬合；下输出齿轮轴六与上输出齿轮轴四、上输出齿轮轴六咬合；上输出齿轮轴八与下输出齿轮轴七、下输出齿轮轴八、下输出齿轮轴九咬合；下输出齿轮轴九与上输出齿轮轴七、上输出齿轮轴九咬合，上输出齿轮轴九与下输出齿轮轴十咬合。

与常规两重减速分轴箱比，本发明为三重结构，即各一级输出齿轮轴、各二级输出齿轮轴、各三级输出齿轮轴呈三排排布于箱体内。本发明采用三重样式排布使工作辊最大间距L缩短，在多辊矫直机中，达到使万向联轴器使用角度减小的目的，提高联轴器的使用寿命。万向联轴器在传动角度小的时候能承受的力矩比传动角度大的时候能承受的力矩大。在多辊矫直机中，工作辊受到相同的力矩下，本发明比常规的两重减速分轴箱的万向联轴器的传动角度小。

联轴器力矩指联轴器能承受的力矩，传动力矩是指设备需要的力矩。

影响联轴器力矩的两个要素：一是外形尺寸，外形尺寸与联轴器力矩之间的关系是，直径做的越大，联轴器能承受的力矩越大，多辊矫直机工作辊排布紧密，一般设计工作辊的间隔为1-2mm，每个辊都需要传动，联轴器为了不干涉直径不能大于工作辊；二是传动角度，现有两重减速分轴箱齿轮轴的齿要满足强度要求，输出齿轮轴中心距为工作辊中心距的两倍。两者传动采用的万向联轴器中，只有减速分轴箱中间的齿轮轴和辊系的中间工作辊对齐，两端的减速分轴箱的齿轮轴和两端的工作辊轴不是对齐，因此联轴器就会形成角度，同样的联轴器传动角度大的使用寿命就短，传动角度小的使用寿命长。而工作辊的直径限制了联轴器的大小，联轴器的最大直径即使做到工作辊的最大直径也不能满足力矩的需要，需要从传动角度入手，需要比传统两重分轴箱更紧凑的结构来传动。三重减速分轴箱在同额定扭矩的情况下比两重减速分轴箱有着更小的外形尺寸。

本发明采用三重样式排布使输出轴的总间距L变小，达到使联轴器使用角度变小的目的，提高联轴器的使用寿命。本发明三重减速分轴箱由机械齿轮结构能精确减速分轴传递扭矩的结构。两重减速分轴箱的输出轴分两排，三重是指分轴箱的输出轴分三排，与两重减速分轴箱相比，宽度尺寸会减小，这样最大传动角度会变小。一般情况使用两重的减速分轴箱边部联轴器角度会达到9~14°，使用三重减速分轴箱边部联轴器角度可减小到3~6°。

附图说明

图为本发明结构示意图；

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图2A-A剖视图；

图5是图2B-B剖视图；

图6是辊系排布图；

图7是两重减速分轴箱的排布图；

图8是多辊传动排布图简图（采用三重减速分轴箱）；

图9是多辊传动排布图简图（采用两重减速分轴箱）；

图中：1、箱体；2、输入齿轮轴；3、过度齿轮轴；4、上输出齿轮轴一；5、上输出齿轮轴五；6、上输出齿轮轴八；7、上输出齿轮轴二；8、上输出齿轮轴三；9、上输出齿轮轴四；10、上输出齿轮轴六；11、上输出齿轮轴七；12、上输出齿轮轴九；13、下输出齿轮轴一；14、下输出齿轮轴二；15、下输出齿轮轴三；16、下输出齿轮轴四；17、下输出齿轮轴五；18、下输出齿轮轴六；19、下输出齿轮轴七；20、下输出齿轮轴八；21、下输出齿轮轴九；22、下输出齿轮轴十；23、上工作辊；24、下工作辊；25、中间辊；26、中间辊；27、万向联轴器；28、传动电机；29、辊系。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1-5所示，三重减速分轴箱结构是齿轮减速分轴机构，共有两级传动，一级传动主要实现减速，通过自己及过度齿轮带动分出三根输出轴。具体实现如下，由输入齿轮轴2、过度齿轮轴3、上输出齿轮轴一4、上输出齿轮轴五5、上输出齿轮轴八6都安装在箱体1上。输入齿轮轴2、过度齿轮轴3齿轮一样，上输出齿轮轴一4、上输出齿轮轴五5、上输出齿轮轴八6的一样，输入轴的齿轮比输出轴的齿轮小，从而实现减速。传动顺序输入齿轮轴2同时带动上输出齿轮轴一4、上输出齿轮轴五5；过度齿轮轴3同时带动上输出齿轮轴五5、上输出齿轮轴八6；从而实现三根输出轴的转速相同旋向相同。传动顺序旋向见图4。

二级传动，由上输出齿轮轴一4带动序号7、8、13、14、15，上输出齿轮轴五5带动序号9、10、16、17、18，上输出齿轮轴八6带动序号11、12、19、20、21，22，齿轮相同实现转速相同但旋向9根正10根反。所有齿轮轴都安装在箱体1上不在复述。分轴原理描述，上输出齿轮轴一4与下输出齿轮轴一13、下输出齿轮轴二14、下输出齿轮轴三15咬合；下输出齿轮轴三15与上输出齿轮轴二7、上输出齿轮轴三8咬合。上输出齿轮轴五5与下输出齿轮轴四16、下输出齿轮轴五17、下输出齿轮轴六18咬合；下输出齿轮轴六18与上输出齿轮轴四9、上输出齿轮轴六10咬合；上输出齿轮轴八6与下输出齿轮轴七19、下输出齿轮轴八20、下输出齿轮轴九21咬合；下输出齿轮轴九21与上输出齿轮轴七11、上输出齿轮轴九12咬合，上输出齿轮轴九12与下输出齿轮轴十22咬合。从而实现了所有输出轴转速相同，上输出轴一到九同旋向且与下输出轴一到十旋向相反。

图6中，尺寸L为工作辊最大间距，上排或中排的输出轴接上工作辊23，上工作辊为9根，下排或中排的输出轴接下工作辊24，下工作辊为10根，多辊矫直机有上下两排工作辊。其中，25为中间辊。相比传统两重减速分轴箱的在同等输出力矩的情况下，从图7与图1对比，可以看出三重减速分轴箱，结构更加紧凑，外形小，间距小，所以联轴器的角度小，从而提高联轴器的使用寿命。电机、减速分轴向、联轴器的装配件在设备中叫传动装置，电机、减速分轴向、联轴器的输出力矩就是传动力矩。

多辊矫直机中，在只有减速分轴箱一个为两重一个为三重，其他条件一样的情况下，使用三重减速箱的边部联轴器角度为3°（如图8），使用两减速箱的边部联轴器角度为9°（如图9）。现场使用一年使用三重减速箱的设备没有更换过联轴器，使用两重减速箱的设备更换过三根联轴器。其中，26为中间辊；27为万向联轴器；28为传动电机；29为辊系。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。