[实用新型]一种关节带任意角锁定机构的十字轴式万向联轴器

说明书

关节带任意角锁定机构的十字轴式万向联轴器是一种结构简单，制造方便，且在冶金行业中具有广泛应用价值的多功能十字轴式万向联轴器。

本实用新型的显著特点是在普通十字轴式万向联轴器(以下简称W联轴器)的转动关节内，设置一个任意角锁定机构，使W联轴器保持原有万向功能的基础上，使由于各类生产原因导致W联轴器的倾角发生变化时，无论停留在哪个倾角下进行换辊，只要轧辊轴颈抽出与W联轴器相联的辊套轴孔，辊套连同相联的叉头会在上述锁定机构的作用下不会因自重而垂下一个角度而被水平锁定在该状态。

本实用新型的目的在于通过任意角锁定机构在轧机换辊时水平锁住辊套，实现快速方便换辊以提高轧机作业率的目标。

现有技术中带锁定机构的W联轴器，一种是在零度角状态下锁定的结构型式，它在德国的一套W联轴器产品图中有反映(参看附件中图A)，另一种则是由本人设计的并已申请了专利的<一种关节带定角锁定机构的十字轴式万向联轴器>，(专利申请号为97210583.2)其结构型式可参看附件中附图B。

现有技术中带定角锁定机构的W联轴器，虽比零度角锁定大有改进，但由于需事先由用户预约一个换辊倾角，一般需与轧机设计部门配合同步进行，适合于一些新改造项目采用，而对于一些拥有现有老轧机设备的用户，在原始设计时并没有考虑定角换辊系统，使带有定角锁定机构的W联轴器的应用受到局限性，即它的功能还缺乏完善性。

事实上，实际生产中更多的用户是拥有老设备的轧钢厂，这些用户提出必须在任意倾角状态下能水平锁定辊套，才能满足生产上的需要。

本实用新型为了克服现有技术中W联轴器只能零度角锁定和定角锁定的不足之处，彻底改进锁定机构的结构型式，实现W联轴器在最大许用倾角范围内的任意倾角(而不是特定的某任意角)下都能水平锁定辊套轴线，即W联轴器无论停留在任意倾角下进行换辊，只要轧辊轴颈一抽出辊套孔，辊套轴线即能被水平锁定，因此，本实用新型在锁定机构的功能和关键结构与现有技术有着本质上的区别。

在国内外的实际生产过程中，换辊时W联轴器关节的垂头问题是一个共性的难题，为了解决这个问题，用户和设计部门采用了一些辅助设备如换辊平台或龙门架等，有的甚至启用天车吊平辊套，带来许多不便并影响换辊速度，使轧机作业率受到影响。本实用新型针对用户的上述烦恼，将现有技术中定角锁定机构中的偏心球盘改为由浮动式外球面盘和内球面套组合成的在功能上类似一对关节轴承付的机构与齿式锁紧机构的配合实现任意角锁定，来满足生产实践的需要，实现换辊快速、简便和安全的目的。

下面参照附图对本实用新型的结构和工作原理进行较为详细的描述。

图1是本实用新型的一个应用实例。

图2是一架最简单的水平二辊轧机的传动系统示意图。

图3是本实用新型应用实例中浮动式外球面盘组件结构示意图的主视图。

图4是本实用新型应用实例中浮动式外球面盘组件结构示意图的侧视剖面图。

图5是本实用新型应用实例中齿式锁板的结构示意图的剖视图。

图6是本实用新型应用实例中齿式锁板的结构示意图的主视图。

图7是本实用新型锁定机构的受力图。

图8是本实用新型锁定机构中齿部受力的分解图。

为了说明问题，我们先参照图2简单叙述一下一架最简单的水平二辊轧机的传动系统和W联轴器在该系统中的工作状态。

在图2中，序号33为驱动电机，34为弹性联轴器，35为齿轮箱，36为联接上辊的W联轴器，37为联接下辊的W联轴器，38为轧机。在生产中，影响W联轴器倾角发生变化的原因是由于互相水平平行的两条轧辊的轴线距离需根据生产需要发生变化，而引起轧辊轴线距离变化的原因是由于诸如轧辊压下量的调整，轧辊孔形磨损后重车，轧件品种的改变引起更换轧辊等等。因此，联接上辊的W联轴器的倾角α和联接下辊的W联轴器的倾角β二者并不一定相等且经常变化，我们设想，若能使W联轴器的关节内设置任意角锁定机构水平锁住辊套，则不必象现有技术定角锁定机构那样需将W联轴器分为上倾状态和下倾状态来设计两种定角锁定装置，不仅满足了任意角锁定的需要，且减少了锁定机构的品种。

为了进一步的说明问题，下面我们根据前述的生产实践模型并通过图1所示的应用实例来较为祥细的阐述本实用新型的结构和实现目的功能的基本原理。