火焰切割机传动机构的制作方法

本实用新型涉及连铸坯火焰切割设备技术领域，具体涉及一种火焰切割机传动机构。

背景技术：

火焰切割机是炼钢厂连续铸钢机配套的主要设备，可将矫直的普通碳钢和低合金钢连铸坯切割成所需的定尺长度。如图1所示，传统的切割机通常包括箱体110、同步机构120、切割枪摆动机构130和切割机行走机构140，由于铸坯的温度高，热辐射大，箱体110采用水冷式以保护内部设备部件不因温度过高受损；同步机构120采用气缸驱动夹紧机构使得切割机在切割时与连铸坯同步；切割枪摆动机构130由第一变频电机131、第一减速机132、驱动轴133、第一主从动齿轮副134和割枪夹套135等组成，割枪夹套135里设有割枪，割枪夹套135安装于驱动轴133上，当同步机构120夹紧铸坯时，第一变频电机131驱动第一减速机132通过第一主从动齿轮副134带动驱动轴133转动，切割时割枪只需摆动一定的角度就可将铸坯切断，然后再返回原位，通过变频器的频率变化控制第一变频电机131的转速变化，从而达到调整割枪的摆动速度(切割速度)；切割机行走机构140由第二变频电机141、第二减速机142、第二主从动齿轮副143、联接轴144及车轮145等组成，当切割完成后，同步机构120松开铸坯，由第二变频电机141驱动第二减速机142带动车轮145转动，从而使得切割机返回原位，同样通过另一台变频器的频率变化控制第二变频电机141的转速变化，从而达到调整切割机减速后的行走速度，使切割机准确停在原位等待下次切割。由于炼钢方坯连铸机的流间距小，导致切割机设备的体积小,结构紧凑，第一变频电机131、第一减速机132、第二变频电机141和第二减速机142占用了切割机设备的内部空间，不利于设备的维护，同时增加了设备的制造成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，提供一种火焰切割机传动机构。

为此，采用的技术方案为火焰切割机传动机构，包括电机、双级减速机、车轮驱动轴和切割枪摆动轴，所述电机和所述双级减速机连接，所述双级减速机设有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴和第二输出轴设为上下交错且垂直，所述第一输出轴与所述车轮驱动轴连接，所述第二输出轴与所述切割枪摆动轴连接。

优选的，所述第一输出轴上设有主动齿轮，所述车轮驱动轴上设有从动齿轮和第一电磁离合器，所述从动齿轮与所述第一电磁离合器连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。

优选的，所述第二输出轴设为空心轴，所述切割枪摆动轴包括第一转轴和第二转轴，所述第一转轴的一端插入所述第二输出轴内且露出所述第二输出轴，所述第一转轴与所述第二输出轴通过键连接；所述第一转轴远离所述第二输出轴的另一端设有第二电磁离合器和连接块，所述连接块的两端分别与所述第二电磁离合器和所述第二转轴连接。

优选的，所述双级减速机包括底板、第一箱体和第二箱体，所述第二箱体固定安装于所述底板上，所述第一箱体与所述第二箱体法兰连接；所述第二箱体内设有第一蜗轮，所述第二输出轴水平贯穿于所述第二箱体，且所述第二输出轴的两端与所述第二箱体转动连接，所述第一蜗轮安装于所述第二输出轴的正中且与所述第二输出轴键连接，所述第一输出轴安装于所述第一蜗轮的上方，所述第一输出轴上设有第一蜗杆，所述第一蜗杆与所述第一蜗轮相啮合，所述第一输出轴的轴线垂直于所述第二输出轴的轴线；所述第一输出轴的一端与所述第二箱体转动连接且伸出所述第二箱体外，所述第一输出轴伸出所述第二箱体的一端与所述主动齿轮通过键连接，所述第一输出轴远离所述第一蜗杆的一端向前延伸依次贯穿所述第二箱体和所述第一箱体，所述第一输出轴远离所述第二箱体的另一端与所述第一箱体转动连接；所述第一输出轴上通过键连接有第二蜗轮，所述第二蜗轮安装于所述第一箱体内，所述第一箱体内水平贯穿设有第二蜗杆轴，所述第二蜗杆轴位于所述第二蜗轮的下方且与所述第二蜗轮相啮合，所述第二蜗杆轴的两端分别与所述第一箱体转动连接，所述第二蜗杆轴的轴线垂直于所述第一输出轴的轴线且平行于所述第二输出轴的轴线；所述第二箱体靠近所述切割枪摆动轴的一侧设有第二连接套，所述第二连接套的两端分别与所述电机和所述第二箱体通过法兰连接，所述电机的输出轴与所述第二蜗杆轴的一端通过联轴器连接。

优选的，所述第二连接套的内部设为空腔，所述联轴器的外径上设有突出的感应块，所述感应块设为若干个且沿所述联轴器的圆周均匀分布，所述第二连接套的外壁上沿径向设有接近开关，所述接近开关与所述第二连接套设为可拆卸连接，所述接近开关的感应端部伸入所述第二连接套内且与所述感应块发生感应。

优选的，所述底板远离所述第二箱体的底端设有垫板，所述垫板分布于所述底板的四个角，所述底板的四个角上分别贯穿设有安装孔；所述第一箱体的底端高于所述底板。

优选的，所述第一箱体内纵向贯穿设有第二蜗杆轴，所述第二蜗杆轴位于所述第二蜗轮的侧面且与所述第二蜗轮相啮合，所述第二蜗杆轴的两端分别与所述第一箱体转动连接，所述第二蜗杆轴的轴线垂直于所述第一输出轴的轴线且垂直于所述第二输出轴的轴线；所述第二箱体远离所述底板的顶端设有第二连接套，所述第二连接套的两端分别与所述电机和所述第二箱体通过法兰连接，所述电机的输出轴与所述第二蜗杆轴的一端通过所述联轴器连接。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的火焰切割机传动机构，通过一台电机驱动一台双级减速机，就能够完成火焰切割机的切割工艺要求，使得结构简化，相比较传统的火焰切割机该设备的内部空间变大，有利于设备的维护，同时节约了设备的制造成本。

2.本实用新型提供的火焰切割机传动机构，通过第一电磁离合器的设置，降低了切割机整机的负载与磨损，降低了车轮和电机减速机的被动磨损，延长了该切割机的使用寿命。

3.本实用新型提供的火焰切割机传动机构，能够独立控制车轮和切割枪的运转，可以降低电机的运转功率，节约了能源，而且能够满足火焰切割机间歇作业的切割工艺要求。

4.本实用新型提供的火焰切割机传动机构，根据火焰切割机的行走速度快，切割枪的摆动速度要慢，巧妙地将双级减速机的第一输出轴设为一级减速比，将双级减速机的第二输出轴设为二级减速比，满足了火焰切割机切割工艺的要求；同时该双级减速机的第一输出轴和第二输出轴上下交错且垂直，这样结构紧凑，占用安装空间小，传动效率高，提供的扭矩大，速度低，装配精度高，且提高了整机的运转性能，能降低运转产生的噪音和发热。

5.本实用新型提供的火焰切割机传动机构，通过将该双级减速机的第一箱体向上转动90度，电机就能由卧式安装变为立式安装，简单易于操作，而且扩大了该双级减速机的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统的火焰切割机的设计结构示意图；

图2为本实用新型提供的火焰切割机布置图；

图3为本实用新型提供的火焰切割机传动机构的俯视图；

图4为一种双级减速机的俯视图；

图5为图4所示的A-A剖视图；

图6为图4所示的B-B剖视图；

图7为感应块的设计结构示意图；

图8为又一种双级减速机的设计结构示意图；

110-箱体；120-同步机构；130-切割枪摆动机构；140-切割机行走机构；131-第一变频电机；132-第一减速机；133-驱动轴；134-第一主从动齿轮；135-割枪夹套；141-第二变频电机；142-第二减速机；143-第二主从动齿轮；144-联接轴；145-车轮；

11-电机；12-双级减速机；13-车轮驱动轴；14-切割枪摆动轴；15-第一输出轴；16-第二输出轴；17-主动齿轮；18-从动齿轮；19-第一电磁离合器；20-第二电磁离合器；21-连接块；22-底板；23-第一箱体；24-第二箱体；25-第一蜗轮；26-第一蜗杆；27-第二蜗轮；28-第二蜗杆轴；29-第二连接套；30-联轴器；31-感应块；32-垫板；33-安装孔；34-接近开关；

141-第一转轴；142-第二转轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

火焰切割机传动机构，如图2-图3所示，包括电机11、双级减速机12、车轮驱动轴13和切割枪摆动轴14，所述电机11和所述双级减速机12连接，所述双级减速机12设有第一输出轴15和第二输出轴16，所述第一输出轴15和第二输出轴16设为上下交错且垂直，所述第一输出轴15与所述车轮驱动轴13连接，所述第二输出轴16与所述切割枪摆动轴14连接。该火焰切割机可设有箱体110和同步机构120，车轮驱动轴13上可设有车轮145，切割枪摆动轴14上可连接有割枪夹套135，割枪夹套135里可夹紧割枪，电机11可采用变频电机，电机11启动，通过带动双级减速机12，可同时带动第一输出轴15和第二输出轴16的转动，从而驱动车轮145的运转及实现割枪的运转，这样通过一台电机11驱动一台双级减速机12，就能够完成切割机的切割工艺要求，使得结构简化，相比较传统的切割机该设备的内部空间变大，有利于设备的维护，同时节约了设备的制造成本。

为了可以单独控制车轮的运转，优选的方案为所述第一输出轴15上设有主动齿轮17，所述车轮驱动轴13上设有从动齿轮18和第一电磁离合器19，所述从动齿轮18与所述第一电磁离合器19连接，所述主动齿轮17与所述从动齿轮18啮合。电磁离合器是应用电磁感应原理和内外摩擦片之间的摩擦力，使机械传动系统中两个旋转运动的部件，在主动部件不停止旋转的情况下，从动部件可以与其结合或分离的电磁机械连接器，是一种自动执行的电器。从动齿轮18与第一电磁离合器19的衔铁部分可采用螺栓连接，车轮驱动轴13可采用键与第一电磁离合器19的转子和线圈连接，当第一电磁离合器19得电即吸合，主动齿轮17带动从动齿轮18使得车轮驱动轴13转动，从而车轮实现运转，当第一电磁离合器19断电即分离，即使电机11通电驱动双级减速机12，第一输出轴15上的主动齿轮17带动从动齿轮18自由转动，车轮驱动轴13不转动，这样不仅可以降低电机11的运转功率，而且可以单独控制车轮的运转，当切割枪摆动轴14需要运转的时候，车轮驱动轴13可以不运转，这样将第一电磁离合器19断电；由于切割机在切割时须与连铸坯同步，通过气缸驱动夹紧机构夹紧连铸坯，切割机的车轮被动转动，电机减速机也被动转动，通过第一电磁离合器19的设置，降低了切割机整机的负载与磨损，降低了车轮和电机减速机的被动磨损，延长了该切割机的使用寿命。

为了可以单独控制切割枪的运转，优选的方案为所述第二输出轴16设为空心轴，所述切割枪摆动轴14包括第一转轴141和第二转轴142，所述第一转轴141的一端插入所述第二输出轴16内且露出所述第二输出轴16，所述第一转轴141与所述第二输出轴16通过键连接；所述第一转轴141远离所述第二输出轴16的另一端设有第二电磁离合器20和连接块21，所述连接块21的两端分别与所述第二电磁离合器20和所述第二转轴142连接。将第二输出轴16设为空心轴，便于第一转轴141的安装与拆卸；连接块21的两端可保留端盖，内部可设为空腔，且中间部分的侧壁可切割掉一部分，以方便安装,第一转轴141可采用键与第二电磁离合器20的转子和线圈部分连接，连接块21与第二电磁离合器20的衔铁部分可采用螺栓连接，连接块21与第一转轴141可采用轴承支承并实现转动连接，第一转轴141的两端可分别设有锁紧螺母，以防止第一转轴141的轴向窜动；第二转轴142的一端可插入连接块21内，可通过键连接，以实现第二转轴142与第一转轴141同轴，第二转轴142远离连接块21的另一端可设有夹套，以夹紧割枪，实现对割枪的摆动驱动；当第二电磁离合器20得电吸合时，第一转轴141带动连接块21和第二转轴142转动，从而带动割枪的摆动；当第二电磁离合器20断电分离时，即使电机11通电驱动双级减速机12，第二输出轴16带动第一转轴141自由转动，连接块21和第二转轴142不转动，这样不仅可以降低电机11的运转功率，而且可以单独控制切割枪的运转。

通常割枪的摆动速度，即切割速度由连铸坯的厚度和温度确定，连铸方坯的切割速度可设为100-500mm/min，而切割机的行走速度一般设为11m/min，而且割枪的旋转半径远远大于车轮的旋转半径，在一台电机11驱动一台双级减速机12的情况下，因此要求第一输出轴15的输出速比小，第二输出轴16的输出速比大；由于第二输出轴16的输出速比大，为了提高输出速比，有的生产厂家便采用两台减速机通过连接盘连接，其外形尺寸大，占用安装空间大，零件多，装配繁琐而且装配精度低，从而造成整机性能下降等，因此针对该问题，本申请中申请人还做了如下设计：

如图4-图6所示，所述双级减速机12包括底板22、第一箱体23和第二箱体24，所述第二箱体24固定安装于所述底板22上，所述第一箱体23与所述第二箱体24通过法兰连接，且所述第一箱体23与所述第二箱体24沿轴向连通；所述第二箱体24内设有第一蜗轮25，所述第二输出轴16水平贯穿于所述第二箱体24，且所述第二输出轴16的两端与所述第二箱体24转动连接，所述第一蜗轮25安装于所述第二输出轴16的正中且与所述第二输出轴16键连接，所述第一输出轴15安装于所述第一蜗轮25的上方，所述第一输出轴15上设有第一蜗杆26，所述第一蜗杆26与所述第一蜗轮25相啮合，所述第一输出轴15的轴线垂直于所述第二输出轴16的轴线；所述第一输出轴15的一端与所述第二箱体24转动连接且伸出所述第二箱体24外，所述第一输出轴15伸出所述第二箱体24的一端与所述主动齿轮17通过键连接，所述第一输出轴15远离所述第一蜗杆26的一端向前延伸依次贯穿所述第二箱体24和所述第一箱体23，所述第一输出轴15远离所述第二箱体24的另一端与所述第一箱体23转动连接；所述第一输出轴15上通过键连接有第二蜗轮27，所述第二蜗轮27安装于所述第一箱体23内，所述第一箱体23内水平贯穿设有第二蜗杆轴28，所述第二蜗杆轴28位于所述第二蜗轮27的下方且与所述第二蜗轮27相啮合，所述第二蜗杆轴28的两端分别与所述第一箱体23转动连接，所述第二蜗杆轴28的轴线垂直于所述第一输出轴15的轴线且平行于所述第二输出轴16的轴线；所述第二箱体24靠近所述切割枪摆动轴14的一侧设有第二连接套29，所述第二连接套29的两端分别与所述电机11和所述第二箱体24通过法兰连接，所述电机11的输出轴与所述第二蜗杆轴28的一端通过联轴器30连接。各轴与箱体的转动连接均可采用轴承支承并实现转动连接；电机11通过联轴器30带动第二蜗杆轴28转动，第二蜗杆轴28与第二蜗轮27相啮合，第二蜗杆轴28可优选设为单头蜗杆，此时的一级减速比可设为1:40-45，第一输出轴15上的主动齿轮17带动从动齿轮18转动；第一输出轴15上同时还设有第一蜗杆26，第一蜗杆26同样可优选设为单头蜗杆，第一蜗杆26与第一蜗轮25相啮合，此时的二级减速比可设为1:60-65，因此第二输出轴16的输出速比可高达2925，满足了切割机切割工艺的要求；同时该双级减速机12的结构紧凑，占用安装空间小，传动效率高，提供的扭矩大，速度低，装配精度高，且提高了整机的运转性能，能降低运转产生的噪音和发热。

如图5和图7所示，所述第二连接套29的内部设为空腔，所述联轴器30的外径上设有突出的感应块31，所述感应块31设为若干个且沿所述联轴器30的圆周均匀分布，所述第二连接套29的外壁上沿径向设有接近开关34，所述接近开关34与所述第二连接套29设为可拆卸连接，所述接近开关34的感应端部伸入所述第二连接套29内且与所述感应块31发生电磁感应。感应块31沿联轴器30的圆周均匀分布，优选设为两个，通过接近开关34与感应块31发生电磁感应，这样电机11的输出轴带动第二连接套29每转一圈，就可以发送两个脉冲，根据接近开关34发送脉冲的个数，由此可以检测到电机11的转速，从而根据第一输出轴15和第二输出轴16的减速比可以计算出切割机的切割速度和行走速度，可以适时监测切割机的性能是否满足切割工艺要求。

所述底板22远离所述第二箱体24的底端设有垫板32，所述垫板32分布于所述底板22的四个角，所述底板22的四个角上分别贯穿设有安装孔33；所述第一箱体23的底端高于所述底板22。垫板32的底面可通过机加工，以保证在同一平面上，以确保双级减速机12的安装精度；安装孔33的设计有利于双级减速机12的安装与拆卸，同时有利于调整主动齿轮17与从动齿轮18的配合间隙。

如图8所示，所述第二蜗杆轴28纵向贯穿安装于所述第一箱体23内，所述第二蜗杆轴28位于所述第二蜗轮27的侧面且与所述第二蜗轮27相啮合，所述第二蜗杆轴28的两端分别与所述第一箱体23转动连接，所述第二蜗杆轴28的轴线垂直于所述第一输出轴15的轴线，且所述第二蜗杆轴28的轴线同时垂直于所述第二输出轴16的轴线；所述第二连接套29安装于所述第二箱体24远离所述底板22的顶端，所述第二连接套29的两端分别与所述电机11和所述第二箱体24通过法兰连接，所述电机11的输出轴与所述第二蜗杆轴28的一端通过所述联轴器30连接。第一箱体23与第二箱体24通过法兰连接，法兰上的安装孔沿圆周均匀分布，且安装孔可设为四个，当将第一箱体23向上转动90度，第二蜗杆轴28垂直向上与电机11的输出轴通过联轴器30连接，这样电机11可实现立式安装，简单易于操作，而且扩大了该双级减速机12的应用范围。

工作原理：

1、启动电机，第一电磁离合器得电吸合，第一输出轴上的主动齿轮带动从动齿轮使得车轮驱动轴转动，从而车轮实现运转，切割机由切割终点返回到原位，等待下次切割；此时第二电磁离合器断电，第二输出轴带动第一转轴自由空转。

2、启动电机，第二电磁离合器得电吸合，第二输出轴带动第一转轴、连接块和第二转轴转动，从而带动割枪的摆动运转；此时第一电磁离合器断电，第一输出轴上的主动齿轮带动从动齿轮自由空转。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。