周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱

摘要

一种周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱，包括下箱和罩设于该下箱上的箱盖。在该下箱和该箱盖的至少一对相应的接合面上分别形成有前后贯通的第一凹槽和第二凹槽，该第一凹槽和该第二凹槽围合而成一容纳通槽，该容纳通槽中设有用于可调节地将该下箱和该箱盖固定接合在一起的楔块调整装置。本发明中为了将箱盖和下箱连接为整体，采用楔块调整装置取代传统的较大直径的连接螺栓和螺母的连接方式。因此，本发明的齿轮分配箱具有易于连接、加工成本低、生产效率高、安装稳定性、可靠性好、易于维修等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及无缝钢管生产设备的传动装置，特别涉及周期轧管机主传动 装置的齿轮分配箱。

背景技术

周期轧管机是大口径无缝钢管生产线中最重要的设备，其作用是将穿孔 后的空心毛管轧薄管壁，控制内外径壁厚。周期轧管机的轧辊每旋转一周称 为一个轧制周期，无数道次的轧制周期将毛管沿纵向一段一段地轧制成几何 尺寸符合要求的管件。周期轧管机的主传动装置包括电机、减速机和齿轮分 配箱等，该主传动装置是完成金属变形的动力保证。

如图12所示，现有的周期轧管机主传动装置包括主电机100、电机联轴 器101、主减速机102、安全联轴器103、齿轮分配箱104、接轴105、接轴 托架106以及接轴对中装置107。在周期轧管机主传动装置中，齿轮分配箱 的作用是将电机的动力按金属变形的要求合理地传递给主机的每一个轧辊， 例如将电机的动力分成两路以便分别驱动上轧辊和下轧辊。齿轮分配箱不仅 起着分流的作用，还起着输出扭矩的作用。因此，齿轮分配箱传动的稳定性， 将直接影响主电机的动力传递和分配。

如图13和图14所示，现有的齿轮分配箱104包括下箱108、罩设于下 箱108上的箱盖109，以及将下箱108和箱盖109连接在一起的连接螺栓113 和与其配合的螺母114、115。齿轮分配箱104还包括设置在下箱108和箱盖 109围合而成的空腔内的上下两个齿轮轴110，安装在齿轮轴110上的齿轮 133、用于支撑齿轮轴110的轴承111和前轴承座112、后轴承座118等部件。 齿轮分配箱的下箱108包括一开口向上的中空主体140，设置于主体140前 端的前端架150、设置于主体140后端的后端架160，并且该主体140包括从 主体的两侧沿轴向将前端架150和后端架160连接在一起的侧壁170。前端 架150和后端架160均为一具有U型槽的座体，该座体包括构成U型左臂的 第一侧臂126及与第一侧臂126平行对称设置、构成U型右臂的第二壁128， 上、下两齿轮110的两端借助轴承111和前轴承座112、后轴承座118支撑 于前端架150和后端架160的U型槽中。

如图13所示，第一侧臂126和第二侧臂128均具有第一台肩131、位于 第一台肩131下方向外突伸的第二台肩141。第一台肩131的顶面142、外侧 面143以及第二台肩141的顶面144均是下箱108用于与箱盖109接合的接 合面。在第一侧臂126和第二侧臂128中沿下箱的高度方向开设第一深孔 145，第一深孔145可沿下箱108的整个高度延伸或者也可从第一台肩131 的顶面142向下延伸一定高度，并且在第一深孔145的末端处沿轴向前后贯 通地开设有凹槽146。

如图13、14所示，齿轮分配箱104的箱盖109是大致呈倒U形的罩体， 包括顶板132、从该顶板的前/后端的左右两侧分别向下延伸的第一侧板134 和第二侧板135。顶板132的底面前后两端部分、第一侧板134和第二侧板 135的内侧面、第一侧板134和第二侧板135的底面均为箱盖109的用于与 下箱108接合的接合面。箱盖109在与下箱108的第一深孔145对应位置上 开设第二通孔147。决定齿轮分配箱传动的稳定性的重要因素，在于不仅要 使下箱和箱盖可靠接合，而且要使轴承座和箱盖可靠接合。现有的齿轮分配 箱通常采用较大直径的连接螺栓113和与其相配合的螺母114、115来将下箱 和箱盖连接成整体，连接螺栓113穿入到第二通孔147和第一深孔145中， 并在连接螺栓113的两端分别装配上螺母114、螺母115，借助螺母的锁紧连 接来确保轴承座和箱盖可靠接合。只有连接可靠，才能使得齿轮分配箱的下 箱和箱盖以及箱盖和轴承座可靠地进行结合，进而达到齿轮副啮合良好，完 成扭矩的正常传递和合理分配。

同时，如图15所示，下箱主体140的两个侧壁170的顶面中间部位借助 较小直径的螺栓116和螺母117与箱盖相应部位进行连接，从而构成下箱108 和箱盖109可靠连接的辅助措施。

上述现有技术的齿轮分配箱的下箱、箱盖主要是通过连接螺栓113和螺 母114、115连接为整体，为了使连接可靠，连接螺栓通常比较长且直径也比 较大，故拧紧力矩也很大，连接所需的工具规格也大，成本也高；另外，为 了安装连接螺栓，需要预先在箱盖的预定位置上开设通孔，并在齿轮分配箱 的下箱的相应位置处加工深孔，加工难度大，生产效率低。再者，由于齿轮 分配箱中工作的轴承是易损件，使用中需要经常进行维修、更换，当更换轴 承时，需要反复拆装螺栓、螺母，因此检修的劳动强度比较大，增加了维修 成本，且降低了生产效率。

因此，传统的周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱安装成本高，生产效 率低。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种成本低、生产效率 高、安装稳定性、可靠性好的周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱，该齿轮分配箱设 有箱体，其包括下箱和罩设于该下箱上的箱盖；该下箱包括开口向上的中空 主体、前端架和后端架，该前端架和该后端架分别设置于该主体的前端和后 端，用于支撑该齿轮分配箱内的齿轮轴；该箱盖包括顶板、从该顶板的前后 两端的左右两侧分别向下延伸的第一侧板和第二侧板，该箱盖的顶板、第一 侧板和第二侧板接合支撑于该下箱的前端架和后端架上；其中，在该下箱和 该箱盖的至少一对相应的接合面上分别形成有前后贯通的第一凹槽和第二凹 槽，该第一凹槽和该第二凹槽围合而成一容纳通槽，该容纳通槽中设有用于 可调节地将下箱和箱盖固定接合在一起的楔块调整装置。

进一步，该楔块调整装置包括上下叠置的固定楔块与能相对该固定楔块 滑动的滑动楔块、以及将该固定楔块、该滑动楔块、该下箱和该箱盖连接在 一起的锁紧装置。

进一步，固定楔块设置在该滑动楔块的下方，该固定楔块的上表面为倾 斜面，该固定楔块的下部设有能卡合在该容纳通槽内底面上的凹入部；该滑 动楔块可滑动地设置在该容纳通槽的内顶面和该固定楔块之间并具有与该固 定楔块的上表面相配合的倾斜下表面。

进一步，该箱体前端、后端的楔块调整装置的固定楔块与滑动楔块之间 的倾斜面的倾斜方向均一致，倾斜方向为前低后高或前高后低。

进一步，所述锁紧装置包括：螺栓，一端固定连接该滑动楔块，另一伸 出端在该箱体之外延伸且具有外螺纹；固定挡块，抵接该箱体和该固定楔块； 以及锁紧螺母，紧靠该固定挡块并与该螺栓螺纹结合。

进一步，固定挡块呈U形结构，该固定挡块的端壁上设有用于套设在螺 栓上的通孔，该固定挡块的下侧壁的端部与固定楔块的端面抵接，而上侧壁 的端部与下箱和箱盖的端面相抵接。

进一步，该下箱的前端架和后端架均为一具有U型槽的座体，该座体包 括第一侧臂和第二侧臂，第一侧臂和第二侧臂均具有第一台肩、位于第一台 肩下方向外突伸的第二台肩，其中第一台肩的顶面用于与该箱盖的顶板的底 面接合，第一台肩的外侧面用于与该箱盖的第一侧板和第二侧板的内侧面接 合，第二台肩的顶面用于与该箱盖的第一侧板和第二侧板的底面接合。

进一步，在该下箱的前端架和后端架的各第一台肩的外侧面上均沿轴向 前后贯通地开设有该第一凹槽，在该箱盖的第一侧板和该第二侧板的内侧面 上沿轴向前后贯通地开设有与该第一凹槽相对的该第二凹槽。

进一步，该齿轮分配箱还包括：设置在由该下箱与该箱盖围合而成的空 腔内的上、下两个齿轮轴，分别安装在所述齿轮轴上的齿轮，以及用于支撑 各齿轮轴两端的轴承和轴承座；上、下两齿轮轴的两端借助轴承和轴承座支 撑于该下箱的前端架和后端架的U型槽中。

进一步，所述容纳通槽的横截面呈矩形或者方形。

由上述技术方案可知，本发明的周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱优 点和有益效果在于：本发明中，为了将齿轮分配箱的箱盖和下箱连接为整体， 采用楔块调整装置取代了现有的较大直径的连接螺栓和螺母的连接方式。由 于改变连接设计，调整滑动楔块所需的力远小于下箱和箱盖连接的力，所以 减小了与锁紧螺母配合的螺栓的螺纹直径，使得齿轮分配箱连接操作更加省 力、方便，且由于连接所需要的工具规格变小，所以减少连接工具的采购成 本；而且，由于改变了下箱和箱盖的连接方式，在下箱中不需要加工深孔， 降低下箱的加工成本；在设备维修时，由于不再采用现有的又长又大的连接 螺栓，所以降低维修的劳动强度和减少维修时间。因此，它具有易于连接、 加工成本低、生产效率高、安装稳定性、可靠性好、易于维修等优点。

通过以下参照附图对本申请实施例的说明，本申请的上述以及其它目的、 特征和优点将更加明显。

附图说明

图1是本发明的周期轧管机主传动装置齿轮分配箱主视示意图；

图2是本发明的分配箱沿图1中的A-A线的剖视图；

图3是本发明的齿轮分配箱未安装楔块调整装置的主视示意图；

图4是图3的左视图，该左视图的右侧沿图3中的D-D线剖开并且以虚 线示出本发明的容纳通槽；

图5是本发明齿轮分配箱下箱的主视示意图；

图6是图5的俯视图，示出本发明的容纳通槽在下箱中的位置；

图7是本发明齿轮分配箱箱盖的主视示意图；

图8是图7的左视图，该左视图的右侧沿图7中的E-E线剖开；

图9是图7的俯视图，其中以虚线示出本发明的容纳通槽在箱盖中的位 置；

图10是本发明的齿轮分配箱沿图1中的B-B线的放大剖视图，示出本 发明的楔块调整装置与下箱接合的情况；

图11是本发明的齿轮分配箱沿图1中的C-C线的放大剖视图，示出本 发明的楔块调整装置与箱盖接合的情况；

图12是现有的周期轧管机主传动装置装置示意图；

图13是现有的周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱示意图；

图14是现有的周期轧管机主传动装置齿轮分配箱沿图13中的F-F线的 剖视图；以及

图15是图13的左视图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实 施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

为便于对附图中的本发明齿轮分配箱进行说明，现做如下规定：如图1 的主视示意图所示，沿X向（即轴向）为分配箱的前后方向，定义各部件沿 前后方向为端；沿Y方向为分配箱的左右方向，定义各部件沿左右方向为侧； 沿Z方向为上下方向。

如图1和图2所示，本发明的周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱，包 括：下箱1、罩设于下箱1上的箱盖2（下箱1和箱盖2即构成齿轮分配箱的 箱体）、以及用于可调节地将下箱1与箱盖2固定接合在一起的楔块调整装 置。该齿轮分配箱还包括设置在下箱1与箱盖2围合而成的空腔内的上下两 个齿轮轴4、安装在齿轮轴4上的齿轮5、用于支撑齿轮轴4的轴承6和轴承 座7等部件。这些部件可以与现有技术相同，本申请中不再赘述。

如图2、图5和图6所示，齿轮分配箱的下箱1包括一开口向上的中空 主体40、设置于主体40前端的前端架12、设置于主体40后端的后端架14， 并且该主体40包括从主体的两侧沿轴向将前端架12和后端架14连接在一起 的侧壁。前端架12和后端架14均为一具有U型槽的座体，座体包括构成U 型左臂的第一侧臂26及与该第一侧臂26平行对称设置、构成U型右臂的第 二侧臂28。如图2所示，上、下两齿轮轴4的两端借助轴承6和前、后轴承 座7支撑于前端架12和后端架14的U型槽中。

如图5所示，第一侧臂26和第二侧臂28均具有第一台肩30、位于第一 台肩30下方向外突伸的第二台肩31。第一台肩30的顶面301、外侧面302 以及第二台肩31的顶面311均是下箱1用于与箱盖2接合的接合面。在本优 选实施例中，在下箱1的其中一个接合面上，即第一台肩30的外侧面302 上，沿轴向前后贯通地开设有第一凹槽3A。该第一凹槽3A可采用惯常使用 的机加工方式，例如铣削进行加工。在本实施例中，由于前端架12和后端架 14均具有对称布置的第二侧臂与第一侧臂，所以本实施例中下箱1总计共开 设四个第一凹槽3A。当然，第一凹槽3A的数量不限于此也可更多，例如根 据需要可以设置六个或者八个凹槽。另外，第一凹槽3A的位置也可以开设 于下箱1的其他接合面，例如第一台肩30的顶面301、或第二台肩31的顶 面311。

如图7至图9所示，齿轮分配箱的箱盖2是大致呈倒U形的罩体，包括 顶板32、从顶板的前/后端的左右两侧分别向下延伸的第一侧板33和第二侧 板34。顶板32的底面前后两端部分、第一侧板33和第二侧板34的内侧面 21、第一侧板33和第二侧板34的底面35均为箱盖2的用于与下箱1接合的 接合面。在本实施例中，在箱盖2的其中一个接合面上，即第一侧板33和第 二侧板34的内侧面21上，沿轴向前后贯通地开设有第二凹槽3B。该第二凹 槽3B可采用惯常使用的机加工方式，例如铣削进行加工。在本实施例中， 由于在齿轮分配箱的下箱1的接合面上设置四个第一凹槽3A，对应地，在箱 盖2的接合面上设有四个第二凹槽3B。当然，第二凹槽3B的数量不限于此 也可更多，例如共设置六个或者八个凹槽。另外，第二凹槽3B的位置也可 以与第一凹槽3A相对应地开设于箱盖2的其他接合面，例如第一侧板33和 第二侧板34的底面35，或顶板32的底面前后两端部分。

如图1、图3、图4所示，箱盖2罩设于下箱1上时，下箱1的接合面（第 一台肩30的顶面301、外侧面302以及第二台肩31的顶面311）和箱盖2 的接合面（第一侧板33和第二侧板34的内侧面21、第一侧板33和第二侧 板34的底面35、顶板32的底面两端部分）相对应接合（如图1中箭头S所 示），此时，不仅由箱盖2的顶板32和下箱1的主体40、前端架12、后端 架14共同围合而成用于容纳齿轮轴、齿轮、轴承和轴承座的空腔，而且由下 箱1的第一凹槽3A和箱盖2的第二凹槽3B共同构成一个前后贯通的容纳通 槽3，即在下箱1和箱盖2两者的至少一对相应接合面之间形成该容纳通槽3。 在本实施例中，容纳通槽3的横截面被设计成矩形或者方形，但是也不限于 此，可以采用其它横截面形状，例如梯形。

楔块调整装置设置在容纳通槽3中，包括上下叠置的固定楔块9和与之 配合工作的滑动楔块10、以及通过固定楔块9和滑动楔块10将下箱1和箱 盖2连接在一起的锁紧装置。请一并参阅图1、图10和图11，其中，图10 是本发明的齿轮分配箱沿图1中的B-B线的放大剖视图，示出本发明的楔块 调整装置与下箱1接合的情况；图11是本发明的齿轮分配箱沿图1中的C-C 线的放大剖视图，示出本发明的楔块调整装置与箱盖2接合的情况。

固定楔块9的轴向长度L1大于容纳通槽3的轴向长度L0，固定楔块9 的下部设有能卡合在容纳通槽3内底面上的凹入部16，凹入部16与构成容 纳通槽3的下箱1和箱盖2以紧密配合的方式结合，优选以卡合的方式进行 结合，从而借助固定楔块9将下箱1和箱盖2的一部分端部卡合在一起，防 止下箱1和箱盖2在轴向上相对移动。该固定楔块9的上表面为一倾斜面， 如图9或者图10的较佳实施例所示，该倾斜面为前高后低的斜面，而且该倾 斜面的形式不限于此，也可以采用前低后高的斜面形式。滑动楔块10可滑动 地设置在固定楔块9之上，其下表面为与固定楔块9的上表面相配合的倾斜 面。固定楔块9、滑动楔块10通常由碳铁或者合金铁制成，但是也不限于此， 可以采用其它合适的材料制成所述楔块。在本优选实施例中，固定楔块9卡 合在容纳通槽3内底面上，滑动楔块10可滑动地设置于容纳通槽3内顶面和 固定楔块9之间，但本发明并不限于此优选实施例所示的，固定楔块9和滑 动楔块10的位置也可上下颠倒。在本优选实施例中，箱体前端、后端的四个 楔块调整装置的固定楔块与滑动楔块之间的倾斜面的倾斜方向均一致，但本 发明并不限于此，其可以根据锁紧装置的前后方位调整使各楔块调整装置的 倾斜面的倾斜方向一致或相反。此外，根据该优选实施例的变型实施例，例 如，滑动楔块与固定楔块的配合面是平面非斜面，而滑动楔块的上表面和容 纳通槽的内顶面以倾斜面相互配合。

锁紧装置包括螺栓12、固定挡块14和锁紧螺母15，用于将固定楔块9、 滑动楔块10、下箱1和箱盖2连接在一起。锁紧装置的螺栓12的一端固定 设置在滑动楔块10中，另一端（伸出端）延伸到齿轮分配箱箱体之外且具有 外螺纹。该螺栓12在箱体以外的伸出端（即前述另一端）上依次设有固定挡 块14和锁紧螺母15，固定挡块14可采用多种结构形式，例如，如图10或 图11所示呈大体U形结构形式，固定挡块14的端壁17上设有用于穿过螺 栓的通孔18，固定挡块的下侧壁的端部19与固定楔块9的前端面抵接，而 上侧壁的端部20与下箱1和箱盖2的前端面相抵接。通过旋紧锁紧螺母15， 固定挡块14一方面作为锁紧螺母15的接触面，另一方面将锁紧螺母15的紧 固力传递给下箱1和箱盖2。锁紧螺母15以紧靠固定挡块14的方式设置在 螺栓12上。

在下箱1和箱盖2连接时，通过调整滑动楔块10的位置，使箱盖2沿上 下方向移动，保证轴承座7的上表面与箱盖2的顶板32的底面相对应的中间 部位接合（如图3所示，箭头指示出轴承座和箱盖之间接触面M的位置）、 下箱1和箱盖2接合，确定接合好后，用锁紧工具向螺栓12上的锁紧螺母 15施加一定的锁紧力矩，迫使固定挡块紧靠在下箱1和箱盖2的前端面上， 确保连接稳定，从而保证齿轮分配箱传动的稳定性。

此外，由前述描述可知本发明的楔块调整装置实质上设置在用于连接下 箱1和箱盖2前后两端的轴承座7附近部位，而下箱1的主体40的两个侧壁 的顶面中间部位，采用与现有技术类似的较小直径的螺栓和螺母与箱盖2相 应部位进行连接，从而构成下箱1和箱盖2可靠连接的辅助措施。

在装配本发明的周期轧管机主传动装置的齿轮分配箱时：

首先，将齿轮5、轴承6及齿轮轴4装配成轴系，将该轴系装于轴承座7 中，并将该轴承座7和轴系装于齿轮分配箱的下箱1中，再将箱盖2罩设于 下箱上；其次，将楔块调整装置安装在由第一凹槽3A和第二凹槽3B构成的 容纳通槽3中，具体为将固定楔块9放入容纳通槽3中，以紧密配合的方式 将其安装在容纳通槽中，即将固定楔块9的凹入部16与构成容纳通槽3的下 箱1和箱盖2的前后端面卡合，从而借助固定楔块9将下箱和箱盖沿轴向相 对固定；然后，将带螺栓12的滑动楔块10放入到容纳通槽3中并使其沿固 定楔块9的倾斜面前后些微滑动。调整滑动楔块10的位置，保证轴承座7 的上表面与箱盖的顶板32的底面中间部位接合，以及下箱1与箱盖2接合， 按照同样的方式，将其他几个楔块调整装置分别装入到相应的容纳通槽3中， 并用锁紧螺母15进行初步的紧固。最后，测量轴承座7的上表面与箱盖之间 的接触面M的间隙达到装配要求后，将锁紧螺母15抵靠在固定挡板14而锁 紧在螺栓12上，同时将下箱1的主体40的两个侧壁的顶面中间部位和箱盖 2的对应部位用比较小直径的螺栓和螺母进行锁紧，从而确保连接稳定。

本发明通过在下箱和箱盖两者的相对接合面之间设置容纳通槽和位于该 容纳通槽中的楔块调整装置将下箱和箱盖接合在一起；通过采用楔块调整装 置，具有易于安装使用的优点，从而能够保证齿轮分配箱能够稳定、可靠地 安装。由于改进了下箱和箱盖的连接方式，不再采用现有的又长又大的连接 螺栓，所以降低了维修的劳动强度并且减少维修时间。

虽然已参照典型实施例描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明 和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱 离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节， 而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求 或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。