專利名稱：連鑄方坯火焰切割機傳動裝置的制作方法
技術領域：
本設備屬于鋼坯連鑄機上的鋼坯切割設備，是能對連鑄鋼坯自動進行火焰切割的專用設備。它將鑄機上拉出的鑄坯按所要求的長度在運動中自動切割成各種定尺長度。
目前國內很多鋼廠連鑄機的鋼坯采用火焰切割，因為火焰切割有很多優點占地面積小，性能可靠，易于維護修理。
切割設備安裝在小車專用鋼結構架上，其上有軌道，小車的四個輪子座于軌道上。小車的下部外伸一抱夾，當接到切割信號后，抱夾將鑄坯抱住，此時鑄坯與小車聯為一體，小車的運動與鑄坯同步。切割時，割槍在電機帶動下擺動，以約1.2米長半徑劃弧。切割結束后，抱夾松開鑄坯，小車靠電機帶動返回原位。小車的走行(一般指回程)及切割槍擺動是由同一臺電機帶動的，為適應在切割過程中對切割槍的幾種速度要求，電機需能調速。有的公司生產的切割車采用直流電機，這樣就能很方便地實現無級變速，設備的結構也比較簡單。但是，其最大的缺點是受環境限制，即必須在有直流電源的場所才能使用；有時會發生“悶車”現象，即俗稱“勁小”，時常發生燒毀電機的事故，需要現場快速更換，增加了維修工作量。
本發明的目的是設計一臺采用交流電機的火焰切割機，減少設備投資和運行費用，從而降低生產成本。
為達到上述設計目的，本實用新型的交流電機調速是采用變頻技術實現的。
本實用新型中的傳動機構在設計時一方面考慮電機選型，另一方面注重機械效率，使傳動件與動力配套。從而不僅使用交流電，同時提高了動作的可靠性，避免發生燒電機的現象。
本實用新型的傳動機構電機選用Y802－4型通用臥式鼠籠交流電動機，同步轉速1500r／min，額定轉速1390r／min。鼠籠型電機用變頻器實現變頻調速。因受鑄機鑄流間距的限制，車體外廓不能過大，立式電機過高，選用臥式便于布置，且電機來源廣泛，價格低，備件足。按照切割的要求，割槍軸最高轉速為0.29r／min，這樣總的減速比為4793。而現有技術中的直流電機同步轉速為2000r／min，要達到切割要求，減速比需達到6896。相比之下，小一些的減速比對設置傳動機構有利。
在現有技術中，使用蝸輪蝸桿副減速，傳動比雖然大，但效率相對低，損失大，可能導致悶車、帶不動或燒毀電機。本實用新型的傳動路線是用一臺電機帶一臺減速器經三定心齒輪機構，一根軸帶動走行機構，另一根軸帶動一個減速器，再經一級齒輪帶動切割槍轉軸。由于減速比單級降至1／63，選用了首鋼WPX－80－60型平面二次包絡環面蝸桿減速機，從而使傳動效率提高。考慮到切割車工作的區域環境溫度很高，選用電機時，絕緣等級為H級，防護等級為IP54的電機。
小車向前運行及切割時，靠抱夾抱住鑄坯，由鑄坯帶動前行；返回時，靠電動自行；切割槍擺動靠電動迴轉；返回時，依靠配重塊快速回原位。兩套運動通過兩個電磁離合器實現聯鎖由同一臺電機帶動。當切割時，切割槍迴轉電磁離合器接通，切割槍體迴轉，小車走行機構電磁離合器脫開。小車返回時，抱夾放開，走行機構電磁離合器接通，切割槍體迴轉電磁離合器脫開，小車走行，槍不動作。切割槍回轉軸轉速0.29r／min，小車走行車輪軸轉速75.25r／min。
走行傳動路線電機→聯軸器→蝸輪蝸桿減速機→開式齒輪傳動(一)→電磁離合器→車輪組電機轉速1390r／min，減速器速比1／63，開式齒輪傳動(一)58／63，車輪輪徑φ160mm。
對應走行速度V走行＝12040mm／min＝12.04m／min切割槍迴轉路線電機→聯軸器→蝸輪蝸桿減速器→開式齒輪傳動(二)→蝸輪蝸桿減速器→開式齒輪傳動(三)→電磁離合器→聯軸節→槍體夾持器→切割槍(半徑約1.2米)開式齒輪傳動(二)46／63，開式齒輪傳動(三)104／65對應切割速度V切割＝1000mm／min＝1m／min以上速度對應電機1390r／min，頻率50HZ時的速度，根據使用要求，采用變頻調速技術，電機的速度能在50r／min－1668r／min范圍內無級可調。變頻調速采用可編程變頻器，頻率由2HZ到60HZ，工頻50HZ時其速度為1390r／min。相應的切割槍擺槍速度范圍在0.036米／分～1.2米／分之間。切割車走行速度范圍在0.43米／分～14.45米／分。一般使用時，小車運行不需變速，而切割時，需要幾種不同的速度。
以下結合附圖說明實施例圖1為傳動機構示意圖；圖2為切割車單體正面視圖；圖3為切割車單體側面視圖；圖4為主傳動裝置俯視圖；圖5為切割槍傳動末級齒輪嚙合視圖；圖6為三定心齒輪傳動視圖。
由圖1、圖4知，電動機1通過聯軸器2，減速器3帶動一組齒輪8、9、10相互嚙合，如圖6所示。通過齒輪10將運動傳至下一個減速器，再經齒輪12、13傳至切割槍旋轉軸，如圖5所示。完成切割動作，而齒輪8則帶動車輪軸完成走行動作。
圖7、圖8、圖9分別為切割槍旋轉軸(一)詳圖、切割槍旋轉軸(二)詳圖及車輪軸主動端詳圖。
如圖7所示齒輪13經鍵帶動軸22旋轉，軸的運動經過電磁離合器傳至半聯軸器24，調節軸22上的螺母，可調整電磁離合器的間隙，軸承20、21支承軸22，，如圖10所示。
如圖8所示由切割槍轉軸(一)上的半聯軸器24傳遞來的動力帶動切割槍旋轉軸(二)17軸旋轉，切割槍夾緊裝置26帶動切割槍旋轉完成切割。關節軸承25將該軸支承于小車殼體上。如圖11所示，信號撞尺16，控制切割槍擺動范圍在±12°以內，當切割轉軸逆時針轉動時為切割動作，一旦完成，電磁離合器松開，在配重15作用下，軸回原位，如圖12所示。同步齒形輪14通過齒形帶將切割運動的軌跡傳至自整角發射機以發送信號給計算機控制系統。
如圖9所示，小車走行動力來自齒輪8。見圖6，經電磁離合器4傳至主動車輪軸19，當電磁鐵不接通時，齒輪8轉空，接通后軸轉動，帶動車輪走行。同理，調節該軸上的螺母可調整電磁離合器的間隙。剛性聯軸器5，將車軸輪(一)6、車輪軸(二)19兩軸聯接起來，軸承18，將主動車輪軸架于小車之上。如圖4可知，該小車另有兩被動車輪組。
綜上所述，本設備的主要優點是設備的造價低、性能可靠，壽命長，適用范圍廣泛，備品備件貨源充足。
圖1為傳動機構示意圖。
圖2為切割車單體正面視圖圖3為切割車單體側面視圖圖4為主傳裝置俯視圖圖5為切割槍傳動未級齒輪嚙合視圖圖6為三定心齒輪傳動視圖圖7為切割槍旋轉軸(一)詳圖圖8為切割槍旋轉軸(二)詳圖圖9為車輪軸主動端詳圖圖10為切割槍旋轉軸(一)的支承視圖圖11為信號撞尺位置視圖圖12為配重組裝件視圖其中1——電動機2——剛性聯軸器3——蝸輪蝸桿減速機4——走行電磁離合器5——聯軸器6——車輪軸(一)7——車輪8——齒輪Z＝589——齒輪Z＝6310——齒輪Z＝4611——軸承座12——齒輪Z＝6513——齒輪Z＝6314——同步齒形輪15——配重組裝件16——信號撞尺17——切割槍旋轉軸(二)18——軸承
19——車輪軸(二)20——軸承21——軸承22——切割槍旋轉軸(一)23——切割電磁離合器24——聯軸節25——關節軸承26——切割槍夾緊裝置27——軸承座
權利要求1.一種火焰切割機傳動裝置，特別適用于連鑄方坯火焰切割機切割槍擺動和小車走行的傳動裝置，由走行小車、切割槍和電機傳動機構組成，其特征在于用一臺電機帶一臺減速器，經三定心齒輪嚙合機構，一根軸帶動走行機構，另一根軸帶一個減速器，再經一級齒輪帶動切割槍轉軸，電機為鼠籠交流電動機，用變頻器調速。
2.按照權利要求1所述的火焰切割機傳動裝置，其特征在于切割時，抱夾抱住鑄坯，切割槍體迴轉機構電磁離合器接通，槍體迴轉，小車返回時，抱夾放開，走行機構電磁離合器接通，切割槍體迴轉電磁離合器脫開，小車走行。
專利摘要本實用新型是一種連鑄方坯火焰切割機傳動裝置，用鼠籠電動機經減速器帶動小車走行機構和切割槍回轉機構，用變頻調速。本實用新型具有造價低，性能可靠，壽命長，適用范圍廣泛，備品備件貨源充足的優點。
文檔編號B22D11/12GK2205266SQ9422142
公開日1995年8月16日 申請日期1994年9月19日 優先權日1994年9月19日
發明者胡郁, 洪鵠, 李仁祿 申請人:首鋼總公司