專利名稱：主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及熱浸鍍鋅生產(chǎn)線設備，特別涉及一種主動式沉沒輥的傳動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熱浸鍍鋅是帶鋼經(jīng)連續(xù)退火及冷卻后通過爐鼻進入鋅鍋鍍鋅，經(jīng)過鋅鍋中的沉沒輥、穩(wěn)定輥、控制其出鋅鍋，氣刀吹去多于的鋅液后經(jīng)冷卻風箱冷卻，在帶鋼表面形成一層均勻的鍍層。但是存在著以下問題
熱浸鍍鋅沉沒輥處的帶鋼需要合理的帶鋼單位張力，因為帶鋼從爐內(nèi)的轉(zhuǎn)向輥出來， 經(jīng)過爐鼻進入鋅鍋，不論是在爐內(nèi)或爐鼻內(nèi)或鋅鍋內(nèi)，全在封閉的高溫體內(nèi)，此時帶鋼的強度大大降低，張力受限，張力太大易發(fā)生帶鋼拉斷事故。發(fā)生帶鋼拉斷事故既浪費爐內(nèi)帶鋼又不便連接高溫封閉體內(nèi)的斷帶。沉沒輥的帶鋼張力與其相同，因此當產(chǎn)品規(guī)格較薄時，張力太小，摩擦力不足，導致停轉(zhuǎn)，又將導致帶鋼表面和沉沒輥輥面相對滑動而發(fā)生擦傷，并在很長的帶鋼的長度內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)，雖然采取不少復雜措施，仍難以避免。為使沉沒輥可靠地轉(zhuǎn)動起來，需要足夠的摩擦力矩，為增大沉沒輥摩擦力而增大沉沒輥摩擦面，即增大帶鋼包角，同時增大了摩擦力臂，這樣增加了摩擦力矩，才能使沉沒輥轉(zhuǎn)動起來。但是這樣導致沉沒輥輥徑大，輥徑大時轉(zhuǎn)動慣量大，沉沒輥磨損就大。熱浸鍍鋅另一個缺陷是輥印，由于鍍鋅工藝的需要，鍍鋅機組使用的沉沒輥表面都帶有均勻的溝槽，作用是用于疏通多余的鋅液。在熱鍍鋅過程中，鋅鍋內(nèi)有鋅渣隨著帶鋼運行過程黏附在沉沒輥輥面，在溝槽內(nèi)沉積成顆粒狀物質(zhì)，形成不均勻的結(jié)瘤，沉沒輥運行一段時間后，溝槽中沉積的結(jié)瘤增多，容易印附在帶鋼表面形成沉沒輥輥印。帶鋼張力的增加會加重沉沒輥輥印的缺陷程度。表面質(zhì)量要求高的汽車面板、家電面板不允許有此缺陷。鋅液溫度、成分的細微波動，以及帶鋼張力的增加都會加重沉沒輥輥印的缺陷程度。其中張力影響更為明顯。張力對沉沒輥輥印的影響在實際生產(chǎn)中觀察發(fā)現(xiàn)，在機組其它條件不變時，厚度為1. 5mm的帶鋼板面缺陷程度明顯重于厚度為0. 7mm的帶鋼，就在相同的外界條件下，不同規(guī)格的帶鋼對沉沒輥輥印反應程度不同。這是由于沉沒輥本身為被動輥，受到重力、鋅液浮力、支架反力和動摩擦轉(zhuǎn)矩、帶鋼張力和靜摩擦力的綜合作用，并同時帶動沉沒輥轉(zhuǎn)動。帶鋼與沉沒輥之間的傳動摩擦力，很大程度上取決于機組工藝段的張力，且傳動摩擦力的大小與工藝段的張力大小成正比的關系。不同規(guī)格的帶鋼張力也不同。帶鋼越厚，張力越大，帶鋼與沉沒輥之間的傳動摩擦力也越大，印附到帶鋼表面的沉沒輥輥印缺陷就越加嚴重。為保證帶鋼跑偏對中等運動特性和保證帶鋼形狀以利于氣刀吹去多于的鋅液的均勻性，單位張應力又不能太小，這樣厚帶鋼的張力就太大使得在帶鋼表面產(chǎn)生輥印。實際上帶鋼張力大時與沉沒輥的接觸應力就大。即接觸應力越大輥印越嚴重。其它條件不變時，沉沒輥輥徑越小時，接觸應力就越大，輥印就越嚴重。反之，輥徑大輥印小，為減少輥印而需要增大輥徑。但輥徑大轉(zhuǎn)動慣量大，沉沒輥磨損就大。因此對沉沒輥而言，不論是薄帶鋼的摩擦力矩，還是厚帶鋼的輥印的問題，都需要沉沒輥的輥徑增大，只是增大的量不同。但沉沒輥輥徑大時沉沒輥的轉(zhuǎn)動慣量就大。當帶速變化時，例如啟動時或調(diào)速時需變速驅(qū)動沉沒輥，由于沉沒輥依靠帶鋼的摩擦力矩傳動， 而兩者之間又有熱鋅液潤滑，加上鋅液對沉沒輥的浮力，極易打滑，沉沒輥相應帶鋼慣性滯后情況嚴重，摩擦磨損大，壽命低，換輥頻繁，消耗成本高。同時，易使帶鋼的表面滑傷。因此，輥徑的大小又受到了很大的限制。在滿足薄帶鋼的摩擦力矩，厚帶鋼的接觸應力不產(chǎn)生嚴重的輥印的情況下，輥徑只能盡量做得小些。這樣，不同的產(chǎn)品規(guī)格，需要準備不同規(guī)格的沉沒輥，這樣在換產(chǎn)品規(guī)格時，往往需要換不同規(guī)格的沉沒輥。這就增大了沉沒輥備件的資金占用。為減少這一問題的影響，當其影響較小時，在一定產(chǎn)品規(guī)格內(nèi)，準備一種直徑的沉沒輥，即使這樣，沉沒輥的規(guī)格和數(shù)量還是較多。這樣嚴重影響了生產(chǎn)的連續(xù)性，還影響了熱浸鍍鋅生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量。而在市場合同中往往需要多種規(guī)格的產(chǎn)品，這給按合同組織生產(chǎn)的狀況，帶來了不便和困難。為解決沉沒輥的上述問題，人們進行了一些其他探索，由于技術(shù)不成熟，因而無成功應用規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的實例。例如下列一些問題
1、萬向接手傾角傳動沉沒輥，由于沉沒輥沉入液面較深，往往超過1000mm，萬向接手傾角較大，達到或超過接手傾角極限，難以實現(xiàn)傳遞驅(qū)動力矩；還有，萬向接手輥面傾角轉(zhuǎn)動使鋅液面上下攪動，鋅渣顆粒狀攪入鋅液多，新攪動上來鋅液面不停地發(fā)生氧化，液體氧化較大，萬向接手本身在高溫的鋅液內(nèi)潤滑困難難以實際應用。2、垂直連續(xù)熱鍍鋅線CVGL，但存在可靠性差問題。當出現(xiàn)電源事故時，鋅液無法電磁封閉及無法及時排入預熔鍋，易出現(xiàn)漏鋅液等人身設備事故。鋅液泵系統(tǒng)復雜，由于高溫下工作，壽命短，因而僅在窄帶鋼上作了些試驗，未能投入規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。3、鋅墊浮動式鍍鋅鍋，但存在需要復雜的鋅液泵系統(tǒng)、特殊的噴嘴，由于高溫下工作，壽命短等問題，未能投入規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是提供一種主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，它解決了上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，通過傘齒輪軸向傳動來完成沉沒輥的傳動，當沉沒輥和帶鋼速度同步時，基本消除帶鋼和沉沒輥表面的摩擦，從源頭消除或減少帶鋼的擦傷或輥印。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，具有沉沒輥自身帶傳動功能的主動式沉沒輥，用于帶鋼熱浸鍍鋅，所述傳動系統(tǒng)包括主動軸傘齒輪裝配、沉沒輥傘齒輪裝配、機架裝配、主動軸驅(qū)動電機以及聯(lián)軸器；
所述沉沒輥傘齒輪裝配包括沉沒輥與沉沒輥傘齒輪裝配構(gòu)成剛性整體輥軸；所述機架裝配包括主動軸支撐臂和軸承座、沉沒輥支撐臂和軸承座、以及后穩(wěn)定輥支撐臂和軸承座的裝配連接；
所述主動軸傘齒輪裝配是在鋅鍋內(nèi)沉沒輥上方垂直于鋅液面方向與機架裝配的主動軸支撐臂的軸承座裝配于一起；所述主動軸傘齒輪裝配上方軸端部通過聯(lián)軸器和主動軸驅(qū)動電機聯(lián)接成一剛性整體軸；所述主動軸傘齒輪裝配下方傘齒輪和沉沒輥傘齒輪裝配端部的傘齒輪相嚙合，沉沒輥傘齒輪裝配軸固定于機架裝配的沉沒輥支撐臂的軸承座內(nèi)，由主動軸驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；上述裝配件與后穩(wěn)定輥及支撐臂裝配構(gòu)成一個大裝配件，所述大裝配件沿帶鋼寬度方向放置于鋅鍋上方左右平臺上；所述前穩(wěn)定輥及機架支撐臂沿帶鋼寬度方向放置于鋅鍋上方左右平臺軌道上的帶鋼出口側(cè)，可向帶鋼表面垂直移動調(diào)整距離；
所述氣刀及其調(diào)整裝置沿帶鋼寬度方向放置于鋅鍋上方左右平臺上的帶鋼出口側(cè)，兩氣刀以帶鋼為中心布置在兩側(cè)，且相對帶鋼的距離和角度可調(diào)節(jié)；
所述帶鋼在爐鼻內(nèi)與鋅鍋鋅液面成夾角進入鋅液，帶鋼上表面與沉沒輥下表面接觸， 并沿沉沒輥表面出口側(cè)垂直于鋅液面穿出，經(jīng)過前、后穩(wěn)定輥定位，再經(jīng)氣刀吹去多于的鋅液后經(jīng)冷卻完成鍍鋅。所述傳動系統(tǒng)按帶鋼速度調(diào)整轉(zhuǎn)速。所述傳動系統(tǒng)在沉沒輥軸的另一端軸上再布置一套主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，以使沉沒輥兩端受力均勻驅(qū)動能力更強。采用本發(fā)明的主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，通過傘齒輪軸向傳動來完成沉沒輥的傳動。主動軸垂直鋅鍋液面輸入，主動軸端部的傘齒輪，驅(qū)動沉沒輥端部的傘齒輪，帶動沉沒輥按帶鋼相同的速度轉(zhuǎn)動，當二者同步時，基本消除帶鋼和沉沒輥表面的摩擦，從源頭消除或減少擦傷或輥印。因主動軸是垂直鋅鍋液面輸入，主動軸外表面對于鋅鍋液面無高度變化，故無明顯的鋅液面攪動，無新的鋅渣顆粒及氧化產(chǎn)生。本發(fā)明的主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)具有如下優(yōu)點
1、主動式沉沒輥由主動傳動機構(gòu)完成了沉沒輥的驅(qū)動，不需要驅(qū)動沉沒輥的靜摩擦力，從根本上消除了沉沒輥摩擦力太小使帶鋼打滑，甚至停轉(zhuǎn)的事故，沉沒輥輥套表面無劃傷或少劃傷，延長了沉沒輥的使用壽命。同時，帶鋼無劃傷，帶鋼鍍鋅質(zhì)量好。2、主動式沉沒輥由主動傳動，比摩擦力驅(qū)動響應頻率高，不需要沉沒輥的靜摩擦力作驅(qū)動力，沉沒輥相應帶鋼慣性滯后小，摩擦磨損小，壽命長，換輥少。由于沉沒輥輥徑受限小，可在滿足厚帶鋼的接觸應力不產(chǎn)生嚴重的輥印的情況下，使得在常規(guī)規(guī)格內(nèi)，厚帶鋼和薄帶鋼使用同一直徑的沉沒輥，簡化了沉沒輥的規(guī)格，減少了沉沒輥的備件資金占用。這在市場需要多種規(guī)格的產(chǎn)品合同時，按合同組織生產(chǎn)，帶來了方便和優(yōu)勢。同時提高了熱浸鍍鋅帶鋼生產(chǎn)的連續(xù)性，還提高了鍍鋅產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的一種主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的A-A剖面圖。附圖標記
1為爐鼻，2為帶鋼，3為沉沒輥，4為前穩(wěn)定輥及機架支撐臂，5為后穩(wěn)定輥，6為氣刀及其調(diào)整裝置，7為主動軸傘齒輪裝配，8為沉沒輥傘齒輪，9為主動軸驅(qū)動電機，10為聯(lián)軸器， 11為機架裝配(主動軸支撐臂及軸承座和沉沒輥支撐臂及軸承座、后穩(wěn)定輥支撐臂及軸承座)，12為鋅鍋，13為左右平臺及軌道裝配。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明。參看圖1和圖2，本發(fā)明提供一種主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，用于帶鋼連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)，該傳動系統(tǒng)主要由主動軸傘齒輪裝配7、沉沒輥傘齒輪裝配、機架裝配11、主動軸驅(qū)動電機9以及聯(lián)軸器10組成。其中，沉沒輥傘齒輪裝配包括了沉沒輥3與沉沒輥傘齒輪8 裝配構(gòu)成剛性整體輥軸；機架裝配11包含有主動軸支撐臂和軸承座、沉沒輥支撐臂和軸承座及后穩(wěn)定輥支撐臂和軸承座裝配。主動軸傘齒輪裝配7是在鋅鍋12內(nèi)沉沒輥3上方垂直于鋅液面方向與機架裝配 11的主動軸支撐臂的軸承座裝配于一起。主動軸傘齒輪裝配7上方軸端部通過聯(lián)軸器10 和主動軸驅(qū)動電機8聯(lián)接成一剛性整體軸。主動軸傘齒輪裝配7下方傘齒輪和沉沒輥傘齒輪裝配端部的傘齒輪8相嚙合，沉沒輥傘齒輪裝配軸固定于機架裝配11的沉沒輥支撐臂的軸承座內(nèi)，由主動軸驅(qū)動電機9驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。上述裝配件與后穩(wěn)定輥5及支撐臂裝配構(gòu)成一個大裝配件，大裝配件沿帶鋼2寬度方向放置于鋅鍋12上方左右平臺上。前穩(wěn)定輥及機架支撐臂4沿帶鋼2寬度方向放置于鋅鍋12上方左右平臺軌道13 上的帶鋼出口側(cè)，可向帶鋼表面垂直移動調(diào)整距離。氣刀及其調(diào)整裝置6沿帶鋼2寬度方向放置于鋅鍋上方左右平臺13上的帶鋼出口側(cè)，兩氣刀以帶鋼為中心布置在兩側(cè)，且相對帶鋼的距離和角度可調(diào)節(jié)。帶鋼2在爐鼻1內(nèi)與鋅鍋12鋅液面成一定夾角進入鋅液，帶鋼2上表面與沉沒輥 3下表面接觸，并沿沉沒輥3表面出口側(cè)垂直于鋅液面穿出，經(jīng)過前、后穩(wěn)定輥定位，再經(jīng)氣刀吹去多于的鋅液后經(jīng)冷卻，完成鍍鋅。本發(fā)明的主動式沉沒輥的傳動系統(tǒng)可按帶鋼速度調(diào)整轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的傳動系統(tǒng)可在沉沒輥軸的另一端軸上再布置一套主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，使沉沒輥兩端受力均勻，驅(qū)動能力更強。如附圖中所示，沉沒輥傘齒輪裝配安裝在機架裝配11的沉沒輥支撐臂的軸承座內(nèi)，可自由靈活地轉(zhuǎn)動。主動軸傘齒輪裝配7安裝在機架裝配11的主動軸支撐臂的軸承座內(nèi)，主動軸端部的傘齒輪7與沉沒輥端部的傘齒輪8相嚙合，主動軸傘齒輪裝配7的另一端通過聯(lián)軸器10和主動軸驅(qū)動電機9聯(lián)接成一剛性整體軸。當電機9驅(qū)動主動軸傘齒輪裝配7轉(zhuǎn)動時，通過端部的傘齒輪7與沉沒輥端部的傘齒輪8相嚙合，就可使沉沒輥3可靠地轉(zhuǎn)動起來，該轉(zhuǎn)速和帶鋼2的速度相同。當帶鋼的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，通過調(diào)整電機9的轉(zhuǎn)速，使沉沒輥3和帶鋼2的速度重新相同。后穩(wěn)定輥5安裝在主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)的同一機架裝配11的后穩(wěn)定輥支撐臂的軸承座內(nèi)，可自由靈活地轉(zhuǎn)動。但它和本發(fā)明的沉沒輥傘齒輪裝配的傳動沒有直接關系， 沒劃入本發(fā)明的主動式沉沒輥的傳動系統(tǒng)中。綜上所述，采用本發(fā)明的主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，通過傘齒輪軸向傳動來完成沉沒輥的傳動。主動軸垂直鋅鍋液面輸入，主動軸端部的傘齒輪，驅(qū)動沉沒輥端部的傘齒輪， 帶動沉沒輥按帶鋼相同的速度轉(zhuǎn)動，基本消除帶鋼和沉沒輥表面的摩擦，從源頭消除或減少擦傷或輥印。當然，本技術(shù)領域內(nèi)的一般技術(shù)人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對上述實施例的變化、 變型等都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，具有沉沒輥自身帶傳動功能的主動式沉沒輥(3)，用于帶鋼熱浸鍍鋅，其特征在于所述傳動系統(tǒng)包括主動軸傘齒輪裝配(7)、沉沒輥傘齒輪裝配、機架裝配(11)、主動軸驅(qū)動電機(9)以及聯(lián)軸器(10)；所述沉沒輥傘齒輪裝配包括沉沒輥(3)與沉沒輥傘齒輪(8)裝配構(gòu)成剛性整體輥軸； 所述機架裝配(11)包括主動軸支撐臂和軸承座、沉沒輥支撐臂和軸承座、以及后穩(wěn)定輥支撐臂和軸承座的裝配連接；所述主動軸傘齒輪裝配(7 )是在鋅鍋(12 )內(nèi)沉沒輥(3 )上方垂直于鋅液面方向與機架裝配(11)的主動軸支撐臂的軸承座裝配于一起；所述主動軸傘齒輪裝配(7)上方軸端部通過聯(lián)軸器(10)和主動軸驅(qū)動電機(8)聯(lián)接成一剛性整體軸；所述主動軸傘齒輪裝配(7)下方傘齒輪和沉沒輥傘齒輪裝配端部的傘齒輪(8 )相嚙合，沉沒輥傘齒輪裝配軸固定于機架裝配(11)的沉沒輥支撐臂的軸承座內(nèi)，由主動軸驅(qū)動電機(9)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；上述裝配件與后穩(wěn)定輥(5)及支撐臂裝配構(gòu)成一個大裝配件，所述大裝配件沿帶鋼(2)寬度方向放置于鋅鍋(12)上方左右平臺上；所述前穩(wěn)定輥及機架支撐臂(4)沿帶鋼(2)寬度方向放置于鋅鍋(12)上方左右平臺軌道(13)上的帶鋼出口側(cè)，可向帶鋼表面垂直移動調(diào)整距離；所述氣刀及其調(diào)整裝置(6)沿帶鋼(2)寬度方向放置于鋅鍋上方左右平臺(13)上的帶鋼出口側(cè)，兩氣刀以帶鋼為中心布置在兩側(cè)，且相對帶鋼的距離和角度可調(diào)節(jié)；所述帶鋼(2)在爐鼻(1)內(nèi)與鋅鍋(12)鋅液面成夾角進入鋅液，帶鋼(2)上表面與沉沒輥(3)下表面接觸，并沿沉沒輥(3)表面出口側(cè)垂直于鋅液面穿出，經(jīng)過前、后穩(wěn)定輥定位，再經(jīng)氣刀吹去多于的鋅液后經(jīng)冷卻完成鍍鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，其特征在于所述傳動系統(tǒng)按帶鋼速度調(diào)整轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，其特征在于所述傳動系統(tǒng)在沉沒輥軸的另一端軸上再布置一套主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，以使沉沒輥兩端受力均勻驅(qū)動能力更強。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主動式沉沒輥傳動系統(tǒng)，用于帶鋼熱浸鍍鋅，傳動系統(tǒng)中有沉沒輥傘齒輪裝配，主動軸傘齒輪裝配是在鋅鍋內(nèi)沉沒輥上方垂直于鋅液面方向與機架裝配的主動軸支撐臂的軸承座裝配于一起。主動軸傘齒輪裝配上方軸端部通過聯(lián)軸器和主動軸驅(qū)動電機聯(lián)接成一剛性整體軸。主動軸傘齒輪裝配下方傘齒輪和沉沒輥傘齒輪裝配端部的傘齒輪相嚙合，沉沒輥傘齒輪裝配軸固定于機架裝配的沉沒輥支撐臂的軸承座內(nèi)，由主動軸驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明通過傘齒輪軸向傳動來完成沉沒輥的傳動。主動軸垂直鋅鍋液面輸入，主動軸端部的傘齒輪，驅(qū)動沉沒輥端部的傘齒輪，帶動沉沒輥按帶鋼相同的速度轉(zhuǎn)動，基本消除帶鋼和沉沒輥表面的摩擦，從源頭消除或減少擦傷或輥印。
文檔編號C23C2/40GK102492910SQ20111041783
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者張云川 申請人:寶鋼工程技術(shù)集團有限公司