[发明专利]高速冷轧管机上的外行星直线运动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种直线运动机构，特别是涉及一种应用在高速冷轧管机上的外行星直线运动机构。

背景技术

在当前国内钢管行业飞速发展的形势下，一般普通轧机的工作速度已满足不了钢管行业生产单位的要求，究其原因是普通轧管机的机架的直线运动是由曲柄连杆机构来完成的，如图2所示，当主动齿轮21由电动机拖动作逆时针运转时由主动齿轮21啮合的曲柄齿轮23作顺时针运转，使曲柄销轴22随曲柄齿轮23作顺时针垂直圆周运动，通过连杆24带动工作机架25作直线往复运动。由于曲柄销轴作垂直圆周运动，使连杆的左端在曲柄齿轮旋转一周（即360°）而上、下摆动一次，因此浪费了很大的能量，因为工作机架水平方向直线运动的力才是轧机所需要的力，另外连杆的上升、下降不但浪费能量，而且使工作机架在前后极限点的冲击惯量也很大，使轧机在运转时极不平稳，故这种曲柄连杆机构不但无法提高工作机架的工作频率，而且由于运转不平稳，机床震动、噪声大等诸多缺陷长期以来一直没有得到解决，必须研究一种新的运动机构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种外行星直线运动机构，以解决现有高速冷轧管机上所采用的曲柄连杆机构所存在的许多缺陷。这种高速冷轧管机上的外行星直线运动机构可以采用如下技术方案来实施：它包括输入轴、小锥齿轮、大锥齿轮、中心轴、固定齿轮、小行星齿轮、大行星齿轮、行星齿轮轴、一对大轴承、曲柄齿轮、曲柄齿轮轴、曲柄轴、机架座轴承、内平衡块、外平衡块及工作机架，其中输入轴通过输入固定轴承一端与电机连接、另一端与小锥齿轮连接，小锥齿轮与大锥齿轮啮合，大锥齿轮通过一对轴承安装在中心轴上，中心轴的另一端装有固定齿轮，大锥齿轮上的行星齿轮轴通过轴承一端与大行星齿轮连接固定、另一端与小行星齿轮连接固定，小行星齿轮与固定齿轮啮合，大行星齿轮与曲柄齿轮啮合，曲柄轴一端与曲柄齿轮连接固定、另一端通过机架座轴承与工作机架连接，机架座轴承安装在工作机架的底座上，曲柄齿轮轴一端与大锥齿轮连接固定、另一端通过轴承与曲柄齿轮连接。为了使机床平稳运转，在曲柄齿轮与曲柄轴的反相位安装有内平衡块，通过销钉固定在曲柄齿轮上。在大锥齿轮与曲柄齿轮轴的反相位安装有外平衡块，通过销钉固定在大锥齿轮上。它们之间的速比关系：小锥齿轮与大锥齿轮之间为3：1，固定齿轮与小行星齿轮之间为1：3，曲柄齿轮与大行星齿轮之间为1：1.5，曲柄齿轮与大锥齿轮的传动比为2。

为了满足各档齿轮的啮合条件，并使曲柄轴走直线运动，则曲柄轴与曲柄齿轮轴之间的轴线中心距必需与中心轴和曲柄齿轮轴之间的轴线中心距相等。

上述结构中其余零部件及安装连接关系与现有技术相似，这里不作详述。

按照上述技术方案设计的高速冷轧管机上的外行星直线运动机构与现有技术中的曲柄连杆机构相比，其主要优点是：

1、外行星直线运动机构是作为高速冷轧管机上的动力传动机构，它的运转速度可高达每分钟240次往复，达国际同类产品的先进水平；

2、为了能使机床高速平稳运转，在运动机构内设置了内、外平衡块，平衡了工作机架在极限位置的不平衡工作点，不但提高了机床的工作频率，亦即提高了生产效率，同时噪声也明显降低；

3、由于内、外平衡块是在水平方向旋转，而不是曲柄连杆机构中的垂直运转，因此降低了机床的能耗，节能效果明显；

4、由于本发明的外行星直线运动机构具有高速、节能、低噪的特点，是现有传统型曲柄传动机构的理想更新换代产品。

附图说明

图1、高速冷轧管机上的外行星直线运动机构的工作原理示意图。

图2、现有技术中曲柄连杆机构的工作原理示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步叙述。