一种集中传动线棒材轧机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轧钢设备技术领域，特别涉及一种集中传动线棒材轧机。
【背景技术】
[0002]轧机作为钢材热轧生产线上的主要设备，用于将毛坯件进行轧制成型，如用于螺纹钢筋、圆钢等的轧制，并通常经由粗轧、中轧、预精轧、精轧等道次轧制出成品。
[0003]目前，用于线材轧制的精轧机，由于轧制速度高，乳机通常采用轧辊顶交交替布置机架，实现轧件的无扭转轧制，并减小振动和便于轧辊更换，且由于要求机架间距小以及要求轧制时每个机架的秒流量相等，以避免堆钢，通常采用集中传动的方式驱动所有机架上的轧辊，一个大的主电机通过一长轴将动力分配到每个机架，再每个机架内的齿轮分配有一个不同的但固定的速比。
[0004]这种方式很好的确保了机架间的秒流量相等要求，但连续的多个机架通过一个主电机驱动，造成主电机功率巨大，而且需采用高压电机，使得成本大幅增加，且这种高压大电机及其电气控制装置技术在市场上多处于垄断状态，费用高昂，维护困难，很难被推广使用。
[0005]另外，这种多机架集中传动方式，由于其传动链太长，其空载功率甚至到达约上千千瓦，造成极大的能耗损失，特别是现在钢铁生产企业竞争日益激烈、生存日益困难的情况，这种投资成本高、能耗损失大的传动方式及轧机，并不能满足其降低成本、节能减排的需求。
[0006]这种集中传动中，每台轧机的齿轮速比固定，不能变档换速，只能通过电机变频调速满足轧制速度约20m/s?110m/s宽范围需求，难以充分发挥出电机的功效，即难以在轧制时通过换档变速，实现扭矩与速度的有效匹配输出，需放大电机功率才能满足轧制需求，造成损耗。同时，由于机架间的速比固定，集中由一台电机驱动，那么当其中一个机架的辊环磨损量更多时，即辊环直径变小，其辊环线速度变小，造成秒流量小于相邻的轧机的秒流量，产生堆钢，此时，由于轧机速比固定，且由一台电机集中传动，必须更换辊环，甚至多机架的辊环，才能重新建立起机架间秒流量相等的关系，正常轧钢，使得辊环损耗大，备件多，维护困难，轧制成本也相应增加。
[0007]因此，如何降低轧机的耗费成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0008]有鉴于此，本发明的目的是提供一种集中传动线棒材轧机，轧机投资及维护使用成本低。
[0009]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0010]一种集中传动线棒材轧机，包括第一辊箱及第二辊箱，所述第一辊箱及所述第二辊箱呈顶交状态安装于锥箱上，还包括:
[0011]传动装置，所述传动装置包括与所述第一辊箱连接的第一输出轴、与所述第二辊箱连接的第二输出轴、中间轴和输入轴；
[0012]所述输入轴与所述中间轴上设置两对传动比不同的输入齿轮对，所述传动装置还具有切换不同输入齿轮对与所述输入轴固定连接的输入换挡装置；
[0013]所述中间轴上的两个齿数不同的中间齿轮与所述第一输出轴上两个第一齿轮对应啮合，且两个所述中间齿轮与所述第二输出轴上两个第二齿轮对应啮合，两个所述第一齿轮之间设置有切换不同所述第一齿轮与所述第一输出轴固定连接的第一换挡装置，两个所述第二齿轮之间设置有切换不同所述第二齿轮与所述第二输出轴固定连接的第二换挡装置；
[0014]动力装置，所述动力装置的输出轴与所述输入轴连接。
[0015]优选地，所述中间轴包括齿数互不相同的第一中间齿轮、第二中间齿轮和第三中间齿轮；
[0016]所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮分别与两个所述第一齿轮对应啮合，且所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮分别与两个所述第二齿轮对应啮合；
[0017]所述第二中间齿轮、所述第三中间齿轮分别与所述输入轴上的两个输入齿轮对应啮合，形成两对所述输入齿轮对。
[0018]优选地，所述输入换挡装置包括输入拨叉和设置于两个所述输入齿轮之间的输入齿套，所述输入齿套与所述输入轴固定连接，且两端面设置有与所述输入齿轮端面卡接的齿圈，所述输入齿套与所述输入拨叉卡接连接；
[0019]所述第一换挡装置包括第一拨叉和设置于两个所述第一齿轮之间、与所述第一输出轴固定连接的第一齿套，所述第一齿套两端面设置有与所述第一齿轮端面卡接的齿圈，所述第一齿套与所述第一拨叉卡接连接；
[0020]所述第二换挡装置包括第二拨叉和设置于两个所述第二齿轮之间、与所述第二输出轴固定连接的第二齿套，所述第二齿套两端面设置有与所述第二齿轮端面卡接的齿圈，所述第二齿套与所述第二拨叉卡接连接。
[0021]优选地，所述第一辊箱通过所述锥箱内的锥齿轮传动装置与所述第一输出轴连接；所述第二辊箱通过另一个所述锥齿轮传动装置与所述第二输出轴连接；
[0022]所述锥齿轮传动装置包括锥齿轮、锥齿轮轴和轧辊传动轴，所述锥齿轮轴与所述第一输出轴或所述第二输出轴连接，所述锥齿轮套设在所述锥齿轮轴上，所述轧辊传动轴分别与所述锥齿轮、乳辊轴啮合。
[0023]优选地，所述轧辊轴通过轧辊齿轮与所述轧辊传动轴上的传动轴齿轮啮合。
[0024]优选地，所述动力装置包括至少两台串联连接的低压小功率电机。
[0025]本发明提供的集中传动线棒材轧机中，第一辊箱与第二辊箱顶交布置，并通过同一个传动装置与动力装置连接，进行集中驱动控制，两个顶交布置的辊箱与传动装置、动力装置形成最小的无扭轧制单元，一方面，保证了轧机上辊箱之间间距小的轧制工艺需求，另一方面，传动装置的齿轮传动副减少，传动链路径变短，传动效率提高，空载功率小。传动装置中包括三个换挡变速装置，输入轴上设置有两档变速，分别为高速输入和低速输入；第一输出轴、第二输出轴上各有两组齿轮传动和换挡装置，可分别控制两档传动速比。因此，由输入轴和输出轴共形成了八个速比的可换档传动。使用集中传动可以同时调整高速、低速的输入，使得更有效发挥出电机的功率，降低能耗，以及对两个辊箱不同的调速控制，使同一个动力装置可以调整两个辊箱灵活的速比关系，与传统的集中传动方式相比，两个辊箱的相对速比更灵活，当一个辊箱的轧辊磨损量增大时，通过传动装置的换挡调速，使得两台辊箱在保证轧制秒流量相等的情况下，并有八种辊箱之间的速比关系，一方面，可减少轧辊的更换，提高作业率，并减少轧辊备件量；另一方面，孔型配置相比固定速比的集中传动更加灵活，降低了投资和使用维护成本。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明所提供集中传动线棒材轧机具体实施例的结构示意图；
[0028]图2为本发明所提供集中传动线棒材轧机具体实施例的内部结构示意图；
[0029]图3为本发明所提供集中传动线棒材轧机具体实施例的立体结构示意图；
[0030]图4为本发明所提供集中传动线棒材轧机具体实施例的辊箱立体结构示意图；
[0031]图5为本发明所提供集中传动线棒材轧机具体实施例的第一换挡装置结构示意图；
[0032]图6为本发明所提供集中传动线棒材轧机具体实施例中两台动力装置串联的结构示意图。
[0033]其中，I为机架，3为传动装置，4为动力装置，21为第一辊箱，22为第二辊箱，101为锥齿轮传动装置，102为传动轴齿轮，201为轧辊组，202为轧辊齿轮，301为第一输出轴，302为第二输出轴，303为中间轴，304为输入轴，313为第一齿套，316为第一拨叉，401为第一动力装置，402