ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОЛИКОВ МАШИН, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2010 года по МПК B21D1/02 

Настоящее изобретение относится к приводному устройству для роликов машин в частности правильных машин, известных как «листоправильные машины», применяемых для обработки металлических изделий, например, таких как тонколистовой металл, полосы и тому подобные металлические изделия, снабженных устройствами для передачи движения рабочим роликам. Это устройство может применяться в любых тех случаях, в которых шаг между ведомыми роликами уменьшается в такой степени, что это может неблагоприятно сказаться на работе шарнирно-сочлененных элементов трансмиссии.

Уровень техники

Известны различные устройства, приводящие в движение ролики машин, применяемых для обработки металлических изделий, главным образом правильных машин или «листоправильных машин».

Первый вариант исполнения приводного механизма для роликов правильной машины описывается в документе DE 3501871. В этом механизме правильные ролики опираются на поддерживающие ролики, для каждого из которых предусматривается индивидуальный привод, осуществляемый от собственного электродвигателя с помощью своего блока шестерен. Правильные ролики или поддерживающие ролики соединяются посредством карданных валов со своими блоками шестерен. Такой блок смещается в поперечном направлении и попеременно вводится в действие и работает на привод с противоположных сторон при помощи неподвижного электродвигателя.

Другие системы для привода в действие роликов правильной машины описываются в документах JP 62240113 и JP 63068223; в них предусматривается применение соответствующих способов, обеспечивающих получение лучшего эффекта при выравнивании полосы или же тонколистового металла, пропускаемых между верхними и нижними роликами машины.

В первом документе, JP 62240113, усовершенствование процесса достигается посредством прикладывания дополнительного тягового усилия к полосе за счет снижения рабочей скорости первых правильных роликов, а также ускорения движения последующих роликов.

Вместо этого во втором документе, JP63068223, описывается роликовая правильная машина, отличительной особенностью которой является наличие соответствующих редукторов, расположенных по ходу движения полосы и поддерживающих каждый правильный ролик. Эти редукторы снабжены силоизмерительными устройствами, которые обеспечивают возможность для машины придавать правильное натяжение полосе, благодаря чему предотвращается проскальзывание между правильными роликами и самой полосой.

Однако все эти устройства или системы для привода в действие роликов имеют различные недостатки, которые, в основном, сводятся к следующему:

- они не обеспечивают возможности передачи высоких крутящих моментов из-за применения карданных валов, к примеру, таких как включающие в себя универсальные шарнирные соединения;

- имеют сравнительно большие габаритные размеры, особенно там, где располагаются шестерни, передающие движение, в частности, в местах расположения электродвигателей, которые являются довольно крупными по своим размерам;

- представляют довольно значительные сложности при проведении технического их обслуживания в случае необходимости контрольного осмотра или демонтажа некоторых составляющих их элементов (например, держателей или внутренних шестерен редуктора). Таким образом, существовала насущная необходимость в проектировании такого приводного устройства для роликов, применяемых при обработке металлических изделий, которое позволило бы преодолеть вышеуказанные недостатки.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в создании принципиально нового приводного устройства для роликов машин, например правильных машин, применяемых для обработки полосы, тонколистового металла и других аналогичных изделий, которое является исключительно функциональным и обладает способностью к передаче больших крутящих моментов.

Другой его целью является создание значительно более компактного приводного устройства для роликов, чем то, которое применяется в других известных устройствах, чтобы тем самым значительно уменьшить место, занимаемое машиной в целом в пределах всей производственной линии, и в то же самое время сократить до минимума затраты, связанные с осуществлением настоящего изобретения.

Таким образом, настоящее изобретение предназначается для достижения вышеупомянутых целей благодаря созданию приводного устройства для роликов машин, применяемых для обработки металлических изделий, причем упомянутые ролики установлены с возможностью вращения вокруг соответствующих осей, которое содержит в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения электродвигатели для передачи вращательного движения упомянутым роликам, трансмиссию для передачи вращения от упомянутых электродвигателей к упомянутым роликам, при этом трансмиссия включает для каждого ролика первый редуктор с ведущей и ведомой шестернями, второй планетарный редуктор, цилиндрическую зубчатую передачу, которая соединяет упомянутый второй планетарный редуктор с трансмиссионным валом для передачи вращения ролику.

Для достижения указанных преимуществ приводное устройство имеет привод от независимого электродвигателя для каждого ролика (см. нижеследующие составляющие элементы):

- электродвигатель 1;

- планетарный редуктор 2 с входной цилиндрической понижающей передачей;

- три передачи 3' с центральной паразитной шестерней 12;

- зубчатую муфту 4.

Все передачи имеют по три или более шестерен - по одной на каждый ролик, а все вместе они составляют собой один общий распределитель.

Данное техническое решение обеспечивает возможность передачи больших крутящих моментов с использованием соответствующих зубчатых муфт, расположенных между передачами и роликами, причем упомянутые муфты значительно более компактны, чем карданные шарниры, что позволяет получить компактную трансмиссию с использованием планетарных понижающих передач вместо больших цилиндрических понижающих передач в том случае, когда требуется обеспечить довольно большие значения передаточных чисел. Если же потребуется получить малые значения передаточных чисел, то тогда возможно, в качестве альтернативы, применение цилиндрических понижающих передач.

Для достижения указанных преимуществ в данном устройстве использовано веерное размещение передач, благодаря чему обеспечивается возможность оптимизировать размещение в пространстве и сблизить выходные валы, обеспечив относительные перекосы зубчатых муфт в пределах от 0° до 2°.

Число рабочих роликов, а следовательно, количество электродвигателей и редукторов может варьироваться от трех до "n", при этом упомянутое количество определяется доступным пространством.

В зависимых пунктах формулы изобретения описываются предпочтительные варианты его осуществления.

Краткое описание чертежей

Далее в подробном описании предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления настоящего изобретения, приведенного здесь в иллюстративных целях, рассматривается приводное устройство для роликов машин, применяемых для обработки металлических изделий, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 представляет собой вид сбоку на правильную машину, снабженную устройством в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 представляет собой вид спереди первого узла устройства в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.3 представляет собой вид сзади того же узла, что показан на фиг.2;

фиг.4 представляет собой вид в разрезе по линии А-А для узла, показанного на фиг.2;

фиг.5 представляет собой вид сверху для узла, показанного на фиг.2;

фиг.6 представляет собой сечение второго узла устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

На представленных здесь чертежах показано приводное устройство для роликов 8 правильной машины, применяемой для обработки полос или же иных аналогичных металлических изделий. Каждый ролик 8, называемый правильным роликом, индивидуально приводится в движение при помощи следующих элементов:

- электродвигателя 1;

- планетарного редуктора 2 с входной цилиндрической понижающей передачей;

- трех передач 3' с центральной паразитной шестерней 12;

- зубчатой муфты 4.

Все передачи 3' составлены из трех или более шестерен и каждая из передач 3' образует трансмиссию 3, по одной на каждый ролик 8.

Для связи планетарных редукторов 2 с соответствующими электродвигателями 1 установлен первичный редуктор, образованный шестерней 21 и зубчатым колесом 22. Каждая шестерня 21 выполняется за одно целое с входным валом 20, соединенным непосредственно с соответствующим ему электродвигателем.

Поскольку на этом участке кинематической цепи значение крутящего момента сравнительно мало, для соединения электродвигателей с соответствующими редукторами 2 можно использовать либо универсальные шарниры, либо зубчатые муфты 23.

Электродвигатели 1 располагаются по одну сторону относительно корпуса, в котором расположены передачи 3', который также служит опорой для планетарных редукторов 2.

Упомянутый корпус с размещенными в нем передачами 3' является общим для трансмиссии 3.

Между упомянутыми планетарными редукторами 2 и передачами 3' имеются также другие соединения, например зубчатые соединения или валы.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения привод правильных роликов 8 содержит девять планетарных редукторов 2, используемых для обеспечения требуемого уменьшения скорости вращения, сообщаемого правильным роликам, с обеспечением индивидуального привода каждого из них.

Планетарная компоновка позволяет добиться исключительно высокой компактности всего устройства в целом и получить значительное уменьшение скорости вращения.

Кроме того, планетарные редукторы 2 характеризуются также следующими особенностями:

- одноступенчатой компоновкой с предварительной понижающей передачей;

- наличием стального корпуса, соединенного с корпусом трансмиссии 3 болтами или иными крепежными деталями, причем оба эти корпуса составляют собой общий опорный корпус, установленный на фундаменте;

- применением поверхностно-упрочненных стальных зубчатых колес и шестерен;

- выполнением звездочек и шестерен со спиральными зубьями;

- наличием подшипников качения.

Благодаря этому трансмиссия 3 имеет девять входных валов 5 и девять выходных валов 6, служит опорой для каждого планетарного редуктора 2 и соединяет их с соответствующими зубчатыми муфтами 4 и, следовательно, с правильными роликами 8. Каждый такой ролик приводится тремя или же более передачами 3', образующими одну трансмиссию 3. Каждая передача содержит, по меньшей мере, одну ведущую шестерню 11, находящуюся на входном валу 5, соединенном с редуктором 2, по меньшей мере, одну паразитную шестерню 12, находящуюся на промежуточном валу и предназначенную для передачи крутящего момента и, по меньшей мере, одну ведомую шестерню 13, находящуюся на выходном валу 6, соединенном с соответствующей зубчатой муфтой 4. Равное количество зубчатых колес установлено на соответствующих валах для компенсации возникающих осевых нагрузок.

Эти передачи 3' не имеют механической связи друг с другом, благодаря чему обеспечивается возможность независимой работы каждого правильного ролика. Такие передачи 3' размещаются по внешней периферии относительно осей правильных роликов в соответствии с веерной конфигурацией, обеспечивающей высокую компактность, как это показано на фиг.3.

Кроме того, трансмиссия 3 также содержит:

- стальной корпус, надежно заделанный в фундамент;

- спиральные зубья на шестернях и зубчатых колесах;

- кованые стальные зубчатые колеса в подшипниках качения.

И, наконец, либо зубчатые муфты 4, либо удлинители, либо зубчатые валы связывают трансмиссию 3 с правильными роликами 8. Такие муфты 4 содержат шлицевую втулку, соединенную с рабочим роликом. При этом диапазон возможных углов перекоса предпочтительно находится в пределах между 0 и 2°.

Другое преимущество приводного устройства для роликов, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, заключается в его высокой компактности. В частности, максимальные габаритные размеры такого устройства в зоне размещения внутри него соответствующих приводных механизмов, передающих крутящий момент от электродвигателей 1 к зубчатым муфтам 4, не превышают 3000×2200×1900 мм.

В одном из альтернативных вариантов осуществления предлагаемое приводное устройство выполняется с обеспечением возможности управления с его помощью парами, тройками роликов или же группами, содержащими свыше трех роликов; причем каждая такая пара, тройка или же группа получает вращательное движение от своего собственного электродвигателя.

Область применения данного приводного устройства для роликов, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, не ограничивается исключительно только лишь правильными машинами, а может также охватывать собой и любые другие машины, используемые для обработки металлических изделий и, в частности, предназначенные для применения их во всех тех случаях, когда шаг приводных роликов уменьшается в такой степени, что это сказывается на работе связанных с роликами элементов трансмиссии.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к роликовым правильным машинам. Устройство содержит электродвигатели для передачи вращения роликам и трансмиссию для передачи вращения к роликам. Трансмиссия каждого ролика включает первый редуктор с шестерней и зубчатым колесом, второй планетарный редуктор, цилиндрическую зубчатую передачу, соединяющую упомянутый второй планетарный редуктор с трансмиссионным валом для передачи вращения ролику. Обеспечивается возможность передачи высоких крутящих моментов, уменьшаются габариты. 6 з.п. ф-лы., 6 ил.

1. Приводное устройство роликов машин для обработки металлических изделий, установленных с возможностью вращения вокруг соответствующих осей, содержащее электродвигатели (1) для передачи вращения упомянутым роликам (8) и трансмиссию для передачи вращения от упомянутых электродвигателей (1) к упомянутым роликам, отличающееся тем, что трансмиссия для каждого ролика (8) включает первый редуктор с шестерней (21) и зубчатым колесом (22), второй планетарный редуктор (2), цилиндрическую зубчатую передачу (3'), соединяющую упомянутый второй планетарный редуктор с трансмиссионным валом (4) для передачи вращения ролику.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый второй планетарный редуктор (2) и упомянутые цилиндрические зубчатые передачи (3') объединены корпусом, установленным на фундаменте.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электродвигатели (1) расположены по одну сторону относительно упомянутого корпуса.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что упомянутые цилиндрические зубчатые передачи (3') размещены по внешней периферии относительно осей роликов (8).

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутые цилиндрические зубчатые передачи (3') содержат первую шестерню (11), соединенную с планетарным редуктором (2), паразитную шестерню (12) и вторую шестерню (13), соединенную с трансмиссионным валом (4).

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что трансмиссионный вал (4) представляет собой зубчатую муфту.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что угол перекоса зубчатой муфты трансмиссионного вала (4) находится предпочтительно в пределах между 0° и 2°.