CN201223937Y - 一种混铁车罐体倾动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混铁车罐体倾动装置，包括有可变速原动机、初级减速器、末级减速器、扭力杆支座、曲柄、拉压杆、扭力杆、行程开关、可调螺杆、支承套等组成，其特征是：可变速原动机输出轴与初级减速器输入轴固定联接，初级减速器选用三级以下硬齿面圆柱齿轮减速器；两台初级减速器的输出轴分别套装在一台末级减速器的两根输入轴上，箱体之间采用法兰固定联接；末级减速器采用单级三环减速器，末级减速器被悬挂安装于混铁车罐体耳轴上，通过胀套将扭矩传递至耳轴；末级减速器与固定在平台上的柔性支撑构件联接，组成全悬挂柔性传动装置，柔性支撑构件上安装有保险装置，防止扭力杆产生塑性变形或扭断，本方案结构紧凑、高效可靠、运转平稳。

Description

一种混铁车罐体倾动装置

技术领域：

本实用新型涉及一种机械传动技术领域，特别是冶金混铁车罐体倾翻传动技术领域。

背景技术：

现有技术制造的大型鱼雷型混铁车，其罐体倾翻传动系统的减速装置一般以蜗轮减速器倾动装置和齿轮减速器倾动装置为主。蜗轮减速器倾动装置尽管采用了平面二次包络技术，但是采用两级减速的蜗轮减速器倾动装置并不能满足调速范围，低速功能欠缺，高、低速需采用两套传动装置，而且平面二次包络蜗杆减速器的效率依旧偏低。目前主流倾动装置是齿轮减速器倾动装置，其中采用硬齿面五级行星减速器的倾动装置，其减速器机构复杂，成本过高，过载能力低，可靠性差，同样也不能满足调速范围，低速功能欠缺，高、低速需采用两套传动装置。

渐开线少齿差传动理论的发展和成熟为混铁车罐体倾翻传动这一技术领域开辟了新的天地，尤其是应用平行曲柄机构的原理实现渐开线少齿差传动的三环减速器的出现，更为渐开线少齿差结构在混铁车罐体倾翻传动这一技术领域的推广应用起到了革命性的作用。目前国内2000～2500m³高炉出铁场均设有混铁车，大型混铁车尤其是320吨、400吨、600吨是未来的发展方向。混铁车罐体倾动装置必须能够提供大扭矩、大速比，使用现场往往工况恶劣，对混铁车罐体倾动装置的性能提出了更高的要求。混铁车罐体倾动装置需要有足够的输出能力，运转可靠、耐用，以确保能连续生产，各环节装置要求结构简单，维修方便。

三环减速器具有承载能力强、抗过载能力大、连续生产可靠性高、传动比大、效率高、使用寿命长、维修方便、性价比高等特点已广泛应用于冶金、矿山、起重运输、建筑、石油化工、纺织印染等行业。特别是在相同成本下，其可靠性提高一个数量级，大大提高了连续生产的作业率，从节能、降耗、降低成本和提高产能的角度上看意义重大，已形成系列产品，在诸多领域替代硬齿面行星减速器、摆线针轮减速器、圆柱齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器。

目前，以专利形式出现了一定数量的以三环减速器为基础的技术方案，但同时也存在一定缺陷，如机构复杂、噪声、振动较大、效率较低等问题。

新型的冶金混铁车罐体倾动装置就是针对生产中的这些实际问题而开发研制的，同时也提供了一种新的方案组合，可适用于大型混铁车尤其是320吨、400吨、600吨级混铁车。

实用新型内容

本实用新型的目的是运用三环传动技术，使三环减速器用于冶金混铁车罐体倾翻传动，充分发挥了三环减速机承载能力强、抗冲击载荷能力大的特点。新型的冶金混铁车罐体倾动装置以专利号为200420048156.9的全悬挂柔性传动装置为基础和传统的三级以下硬齿面圆柱齿轮减速器合理组合，吸收各项现有技术的优点，使得传动比得到更合理的分配，提供一种可靠性高、传动比大，运动平稳，承载能力强，布局合理的冶金混铁车罐体倾翻传动装置。

本实用新型采用以下技术方案实现上述目的：

一种混铁车罐体倾动装置，包括有可变速原动机、初级减速器、末级减速器、支撑座、扭力杆支座、曲柄、拉压杆、联接板、扭力杆、行程开关、可调螺杆、调整螺母、支架、弯板、支承套等零件，带有制动器和手轮的可变速原动机可以为交流变频电机或者是直流调速电机，可变速原动机的输出轴与初级减速器输入轴固定联接，初级减速器可选用传动比为60～200的具有相同传动参数的三级以下硬齿面圆柱齿轮减速器；两台初级减速器的输出轴分别套装在一台末级减速器的两根输入轴上，前后箱体之间采用法兰形式的联接板固定联接，实现双输入，达到功率分流的目的；末级减速器采用单级三环减速器，其传动比可选择为60～99，使得混铁车罐体倾动装置总传动比达3600～20000，末级减速器被悬挂安装于混铁车罐体耳轴上，通过胀套将扭矩传递至耳轴；末级减速器箱体底部两端的支撑座与由两个扭力杆支座、两个曲柄、两根拉压杆、一根扭力杆组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆上接头与两个支撑座铰接，两根拉压杆下接头分别和两个曲柄的一端铰接，两个曲柄的另一端分别与一根扭力杆的两端固定，一根扭力杆的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座联接，两个扭力杆支座与平台联接，组成全悬挂柔性传动装置。

其中，柔性支撑构件上安装有保险装置，保险装置包括有行程开关、可调螺杆、调整螺母、支架、弯板和支承套等，支承套套装在扭力杆上，支承套一端与一个曲柄固定联接，且与扭力杆同心，另一端固定联接弯板，弯板上固定安装有行程开关，支架与另一个曲柄固定联接，支架上安装有两根可调螺杆，其位置与行程开关的接触滚轮相对应，行程开关通过导线与控制线路联接，通过调整两根可调螺杆，确定位移量，通过行程开关控制可变速原动机，防止扭力杆产生塑性变形或扭断，起到保护整套倾动装置的作用。

本实用新型具有如下有益效果：

1.末级减速器采用单级三环减速器，其传动比范围可达11～99，充分发挥了末级减速器的作用，减少了初级减速器的传动比和输出扭矩，大大优化了整个装置的结构和性能。

2.两个相同传动参数的三级以下初级硬齿面圆柱齿轮减速器分别套装在一台末级减速器的两根输入轴上，前后箱体之间采用法兰形式的联接板联接，实现双输入，达到功率分流，在结构得到优化的基础上提高了抗过载能力，对变形及冲击载荷有强大的承受能力，提高了整机的使用寿命和可靠性。

3.由于末级减速器采用单级三环减速器，降低了初级减速器的传动比和输出扭矩，使得初级减速器采用三级以下硬齿面圆柱齿轮这一形式成为可能。硬齿面圆柱齿轮减速器技术成熟，效率高，输出扭矩大、规模生产，成本较低，用于初级可有效避免其大速比级数过多、体积过大等缺陷引发的问题，发挥其效率高、成本低、输出扭矩大的优势，并可为其配用更为经济的具较高转速的原动机。

4.三环减速器是以内齿环板作为行星轮，内齿环板同时也是刚性连杆机构，齿环板作为刚性连杆机构联接两根带偏心套的输入轴，该结构能够很好地协调两台可变速原动机的同步。

5.本实用新型采用全悬挂柔性传动结构，该结构是平衡混铁车罐体倾动时引起被悬挂末级减速器壳体旋转产生的旋转力矩的平衡装置，同时柔性支撑构件上设置了新颖的保险装置，这一系列组合进一步提高了混铁车罐体倾动装置的运转平稳性和安全可靠性。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型正视图；

图3为末级三环减速器剖视图；

图4为图2中保险装置结构示意图。

标号说明：

可变速原动机 1；初级减速器 2；           末级减速器 3；         轴承座 4；

罐体 5；        平台 6；                支撑座 7；             扭力杆支座 8；

曲柄 9；        拉压杆 10；             联接板 11；            扭力杆 12；

耳轴 13；       胀套 14；               齿环板 15；            输入轴 16；

输出齿轮 17；   输出轴 18；             行程开关 19；          可调螺杆 20；

调整螺母 21；   支架 22；               弯板 23；              支承套 24；

具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

参见图1、图2、图3、图4，本实用新型由两台可变速原动机1、两台初级减速器2、一台末级减速器3、两个支撑座7、两个扭力杆支座8、两个曲柄9、两根拉压杆10、两个联接板11、一根扭力杆12、一个行程开关19、两根可调螺杆20、两个调整螺母21、一个支架22、一个弯板23、一个支承套24等组成。

带有制动器和手轮的可变速原动机1输出轴与初级减速器2输入轴固定联接，两台初级减速器2的输出轴分别套装在一台末级减速器3的两根输入轴16上，前后箱体之间分别采用两个法兰形式的联接板11固定联接。一台末级减速器3被悬挂安装于混铁车罐体耳轴13上。末级减速器3箱体底部两端的支撑座7与由两个扭力杆支座8、两个曲柄9、两根拉压杆10、一根扭力杆12组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆10上接头与两个支撑座7分别铰接，两根拉压杆10下接头分别和两个曲柄9的一端铰接，两个曲柄9的另一端分别与一根扭力杆12的两端固定，一根扭力杆12的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座8联接，两个扭力杆支座8与平台6联接，柔性支撑构件上安装有保险装置，防止扭力杆12产生塑性变形或扭断，上述结构分别在可变速原动机1和末级减速器3输出轴上形成齿轮减速器罐体倾动结构。

可变速原动机1采用带有制动器和手轮的交流变频电机或者是直流调速电机，可以实现无级调速。

初级减速器2可选用传动比为60～200的具有相同传动参数的三级以下硬齿面圆柱齿轮减速器。

两台可变速原动机1在启动、制动及运行时，输入机构通过初级减速器2传动，实现一级减速并通过初级减速器2的输出轴输出功率和扭矩。两台初级减速器2的输出轴分别套装在一台末级减速器3的两根输入轴16上，带动末级减速器3的两根输入轴16转动，由于末级减速器3采用单级三环减速器，因此两根带有偏心套的输入轴16驱动三片齿环板15上的内齿与输出齿轮17相啮合，依少齿差行星传动啮合实现大传动比二级减速，其第二级传动比可选择为60～99，总传动比可达3600～20000。输出齿轮17将运动及扭矩传递给输出轴18，输出轴18通过胀套14无键联接将扭矩传递至耳轴13，带动支撑在轴承座4上的耳轴13转动，耳轴13焊接在罐体5上，耳轴13转动带动罐体5转动，实现减速和传递力矩的功能

由于三环减速器采用的是多点内啮合分流传动，运转同时啮合齿数多至9～18对，其具体工作原理以及结构组成，在专利号为85106692.5的发明专利中已经公开，因此本实用新型实现了双输入三点内啮合，达到功率分流的目的，极大提高了整套装置的抗过载能力，对变形及冲击载荷有强大的承受能力，提高了整套装置的使用寿命和可靠性。三环减速器是以内齿环板作为行星轮，内齿环板同时也是刚性连杆机构，通过其三相并列平行双曲柄机构克服死点并传递动力的，带偏心套的输入轴16动力同步输入，两台可变速原动机1在启动、制动及运行时会有不稳定现象发生，有同步需求，齿环板15作为刚性连杆机构联接两根带偏心套的输入轴16，该结构能够很好地协调两台可变速原动机1的同步。

本实用新型采用全悬挂柔性传动结构，该结构是平衡混铁车罐体倾动时引起被悬挂末级减速机3壳体旋转产生的旋转力矩的平衡装置，通过扭力杆12扭转来吸收扭矩并将扭矩转化为垂直的拉力和压力，通过扭力杆12两端的曲柄9和扭力杆支座8传递到基础平台6上，由于拉力和压力使扭力杆12形成相反的扭矩，从而导致产生了吸收倾动力矩的效果，这进一步提高了混铁车罐体倾动装置的运转平稳性和安全可靠性。

当倾动装置受到的冲击载荷较大时，末级减速机3壳体所产生的旋转力矩会使扭力杆12的扭转达到极限，从而产生塑性变形或扭断，而此时柔性支撑构件上安装的保险装置将发挥作用。保险装置包括有行程开关19、可调螺杆20、调整螺母21、支架22、弯板23和支承套24等，末级减速机3壳体所产生的旋转力矩较大时，两端的曲柄9同时产生围绕扭力杆12轴线且方向相反的扭转，带动与扭力杆12同心的支承套24向一个方向扭转，同时也带动安装有两根可调螺杆20的支架22向反方向扭转，当超过两根可调螺杆20预调的位移量时，可调螺杆20压住行程开关19的接触滚轮，触发行程开关19的常闭触点，通过控制线路切断可变速原动机1电源，使得可变速原动机1停机，防止扭力杆12产生塑性变形或扭断，起到保护整套倾动装置的作用。

Claims (2)

1.一种混铁车罐体倾动装置，包括有可变速原动机、初级减速器、末级减速器等，其特征在于：带有制动器和手轮的可变速原动机(1)可以为交流变频电机或者是直流调速电机，可变速原动机(1)的输出轴与初级减速器(2)输入轴固定联接，两台初级减速器(2)选用具有相同传动参数的三级以下硬齿面圆柱齿轮减速器；两台初级减速器(2)的输出轴分别套装在一台末级减速器(3)的两根输入轴(16)上，前后箱体之间固定联接；末级减速器(3)采用单级三环减速器，末级减速器(3)被悬挂安装于混铁车罐体耳轴(13)上，通过胀套(14)将扭矩传递至耳轴(13)；末级减速器(3)箱体底部两端的支撑座(7)与由两个扭力杆支座(8)、两个曲柄(9)、两根拉压杆(10)、一根扭力杆(12)组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆(10)上接头与两个支撑座(7)分别铰接，两根拉压杆(10)下接头分别和两个曲柄(9)的一端铰接，两个曲柄(9)的另一端分别与一根扭力杆(12)的两端固定，一根扭力杆(12)的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座(8)联接，两个扭力杆支座(8)与平台(6)联接。

2.根据权利要求1所述的一种混铁车罐体倾动装置，其特征是：柔性支撑构件上安装有保险装置，保险装置包括有行程开关(19)、可调螺杆(20)、调整螺母(21)、支架(22)、弯板(23)和支承套(24)等，支承套(24)套装在扭力杆(12)上，支承套(24)一端与一个曲柄(9)固定联接，且与扭力杆(12)同心，另一端固定联接弯板(23)，弯板(23)上固定安装有行程开关(19)，支架(22)与另一个曲柄(9)固定联接，支架(22)上安装有两根可调螺杆(20)，其位置与行程开关(19)的接触滚轮相对应，行程开关(19)通过导线与控制线路联接。

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