本發明涉及一種冷軋管設備。

背景技術：

無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送液壓油、石油、煤氣、天然氣等。同時鋼管的抗彎抗扭強度高且質量輕，是一種很經濟的截面鋼材，廣泛用于制造結構件和機械零件，譬如在場館建設、國防軍工、交通工具等領域有大范圍應用。

冷軋是當今生產鋼管的主要生產工藝，冷軋鋼管具有尺寸好、精度高、表面光亮等優點。傳統的冷軋管機由電機帶動帶輪旋轉，傳動帶將運動傳遞到大型圓齒輪上，圓齒輪、連桿和工作機架共同組成了曲柄滑塊機構，圓齒輪的旋轉帶動工作機架往復運動對固定工件進行軋制精整。由于曲柄滑塊機構本身的特性，工作機架的速度曲線和加速度曲線進行周期性變化，因為在極限位置容易產生較大慣性力從而造成噪聲和沖擊，所以其曲線的平滑程度和極值大小將會直接影響軋件的質量。隨著科技水平的日益提高，對鋼管產品質量、生產環境的要求均與日俱增，這就需要軋機工作機架的運動速度和加速度更加平穩，減小工作機架的慣性力。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種在保證效率的前提下能使產品質量高、慣性力小并減振降噪的依靠差動輪系與非圓齒輪組合換向的冷軋管機。本發明主要是采用差動輪系與非圓齒輪的組合代替曲柄搖桿進行傳動。

為實現上述目的，采用了以下技術方案：本發明主要包括電機、傳動帶輪、減速箱、底座、機架側板、下軋輥支撐、下軋輥、上軋輥、上軋輥支撐及機架上頂板。其中，四個機架側板分別配合安裝在上、下軋輥支撐和上、下軋輥的四周，共同組成工作機架，在工作機架頂部安裝機架上頂板，在工作機架的底部安裝底座，在工作機架與和電機相連的傳動帶輪之間安裝有減速器。該減速器主要包括一個非圓齒輪副、一個圓齒輪副和一組錐齒輪差動輪系。其中，通過傳動帶與電機相連的傳動帶輪其輪軸與減速器的輸入軸相連或為同一根軸，該輸入軸上設有兩個齒輪，其一個為非圓齒輪A，另一個為圓齒輪A，該非圓齒輪A與另一個外形相互配合的非圓齒輪B嚙合，另一個圓齒輪A與另一個圓齒輪B嚙合。該圓齒輪B設中心通孔，其與空心軸的一端相連，該空心軸另一端與差動輪系中的一個錐形齒輪A的中心通孔相連，該錐齒輪A與錐齒輪B嚙合，該錐齒輪B又與另一個錐齒輪C嚙合，非圓齒輪B的齒輪軸向圓齒輪B方向延伸并穿過圓齒輪B的空心軸，端部與穿過錐齒輪B中心通孔的齒輪軸垂直連接，所述錐齒輪C的輪軸上還設有一個驅動齒輪，并且錐齒輪C的輪軸與非圓齒輪B的輪軸同軸線，所述驅動齒輪與固連在工作機架上的齒條相嚙合。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、速度曲線更平滑，加速度曲線極點更小，即最大加速度小。軋制過程更加平穩。

2、在相同的生產效率下，運動平穩性好，沖擊振動小，產品質量高。

附圖說明

圖1為本發明的主視局剖示意簡圖。

圖2為本發明中減速箱輪系的俯視示意簡圖。

圖3為非圓齒輪副節曲線主視圖。

圖中：1-電機、2-傳動帶輪、3-減速器、4-底座、5-機架側板、6-下軋輥支撐、7-下軋輥、8-上軋輥、9-上軋輥支撐、10-機架上頂板、11-非圓齒輪A、12-非圓齒輪B、13-圓齒輪A、14-圓齒輪B、15-錐齒輪A、16-錐齒輪B、17-錐齒輪C、18-驅動齒輪、19-驅動齒條，20-空心軸，21-減速器的輸入軸。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明：

在圖1所示的依靠差動輪系與非圓齒輪組合換向的冷軋管機主視局剖示意簡圖中，四個機架側板5分別配合安裝在上軋輥支撐9和下軋輥支撐6以及上軋輥8和下軋輥7的四周，共同組成工作機架，在工作機架頂部安裝機架上頂板10，在工作機架的底部安裝底座4，在工作機架與和電機1相連的傳動帶輪2之間安裝有減速器3。在圖2中，該減速器主要包括一個非圓齒輪副、一個圓齒輪副和一組錐齒輪差動輪系。其中，通過傳動帶與電機相連的傳動帶輪其輪軸與減速器的輸入軸21為同一根軸，該輸入軸上設有兩個齒輪，其一個為非圓齒輪A11，另一個為圓齒輪A13，該非圓齒輪A與另一個外形相互配合的非圓齒輪B12嚙合，如圖3所示，另一個圓齒輪A與另一個圓齒輪B14嚙合。該圓齒輪B設中心通孔，其與空心軸20的一端相連，該空心軸另一端與差動輪系中的一個錐形齒輪A15的中心通孔相連，該錐齒輪A與錐齒輪B16嚙合，該錐齒輪B又與另一個錐齒輪C17嚙合，非圓齒輪B的齒輪軸向圓齒輪B方向延伸并穿過圓齒輪B的空心軸，端部與穿過錐齒輪B中心通孔的齒輪軸垂直連接，所述錐齒輪C的輪軸上還設有一個驅動齒輪，并且錐齒輪C的輪軸與非圓齒輪B的輪軸同軸線，所述驅動齒輪與固連在工作機架上的齒條相嚙合。

非圓齒輪副應在初始位置處如圖3所示嚙合，由于非圓齒輪的輪齒是一一對應的關系，所以不能隨意配合，應該在初始位置讓特定的兩個輪齒嚙合。

本發明的工作過程大致如下：

電機輸出的扭矩經過傳動帶輪傳送到輸入軸上帶動非圓齒輪11和圓齒輪13旋轉，齒輪11和13又分別驅動12和14運動，非圓齒輪12的運動通過系桿H輸入到差動輪系中，圓齒輪14的運動通過空心軸輸入到差動輪系中，然后由錐齒輪17輸出到驅動齒輪18上，齒輪18與齒條19相嚙合，齒條19又與工作機架相固連，也就相當于齒輪18驅動工作機架進行往復運動。

上述工作過程的設想是基于：非圓齒輪是用來傳遞兩軸間非勻速運動的，非圓齒輪副的結構緊湊、剛性好、傳動比較平穩，容易實現動平衡。由于一對非圓齒輪不能實現非單調的轉角函數關系，所以采用非圓齒輪副與差動輪系組合的辦法，將兩個運動同時輸入差動輪系并讓合成的運動為兩個輸入運動之差，該合成運動即為輸出運動，輸出轉角應為連續的擺動，通過和齒條的配合，來實現工作機架的往復運動。