CN101962159A - 自锁的电石炉用卷扬机 - Google Patents

Abstract

一种可自锁的电石炉用卷扬机，包括：电动机、主制动器、卷扬机滚筒，其特征在于：还包括一可自锁的涡轮蜗杆减速机，电动机与蜗轮蜗杆减速机相连接，蜗轮蜗杆减速机与卷扬机滚筒通过联轴器相连接，主制动器位于蜗轮蜗杆减速机的输入轴上；本发明可以避免因为电极过重而导致电机制动后发生的电极爬行现象。

Description

自锁的电石炉用卷扬机

技术领域

本发明涉及一种卷扬机，具体来说是一种可自锁的电石炉用卷扬机。

背景技术

电石炉主要用于工业电石的生产，其主要结构包括炉体和设置于电石炉内的多根电极，工作时靠电极通电后产生电弧，靠电弧形成的高温使炉中原料产生反应，生成电石。其中电弧主要由电极的上下移动来控制。其中，电极移动的动力由电石炉用卷扬机来提供。目前公知的技术中，电石炉用卷扬机包括电动机、摆线减速机、制动器、卷扬机滚筒。电动机产生的动力由摆线减速机将回转数减速到所需要的回转数，并得到较大转矩，通过制动器后，由卷扬机滚筒来达到移动电极的目的。

这种电石炉用卷扬机的缺点是：摆线减速机不具备自锁功能，由于电极的重量过大，使得电极在制动后基本都会发生爬行现象，导致了电极的移动位置不精确，从而影响了电石炉的工作效率，生产的电石不合格。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可自锁的电石炉用卷扬机，可以避免因为电极过重而导致电机制动后发生的电极爬行现象。

一种可自锁的电石炉用卷扬机，包括：电动机、主制动器、卷扬机滚筒，其特征在于：还包括一可自锁的涡轮蜗杆减速机，电动机与涡轮蜗杆减速机相连接，涡轮蜗杆减速机与卷扬机滚筒通过联轴器相连接，主制动器位于涡轮蜗杆减速机的输入轴上。

本发明的有益效果是：由于采用了可自锁的涡轮蜗杆减速机，使得在减速机制动后，由于自锁功能的存在，避免了电极发生爬行现象，从而使得电石炉的电弧产生更加精确，生产出合格的电石。

进一步，考虑到安全保障问题，在所述的联轴器上也设置有制动装置，使得具有多重制动的效果，在涡轮蜗杆减速机的输入轴的制动器制动失败或者发生涡轮蜗杆减速机输出端线路断掉等情况时，可以对联轴器处进行制动来保证电极位置的安全性，避免电极出现计划外的运动，生产出合格的电石。

再进一步，考虑到涡轮蜗杆减速机的自锁功能以及制造的简便性等问题，所述的涡轮蜗杆减速机中的模数为1mm，中心距为50mm，蜗杆的直径为18mm，蜗杆的头数为1，涡轮的齿数为82，涡轮的变位系数为0，蜗杆的导程角为3°11′38″，所述的涡轮蜗杆减速机的蜗杆的材料为钢，涡轮蜗杆减速机的涡轮的材料为铸铁，由于采用了国家普通蜗杆的基本参数及其匹配，使得制造起来比较容易，由于采用了钢和铸铁分别作为蜗杆和涡轮的材料，所以涡轮蜗杆的摩擦系数为0.1-0.3之间，其摩擦角大于5°，能够自锁，避免了爬行现象的发生，生产出合格的电石。

再进一步，考虑到卷扬机对自锁可靠性要求高，为了保证安全生产，所述的卷扬机卷筒的输出端还设有辅制动器，在前面任何部件出现故障的情况下都可以操作卷扬机卷筒的输出端的辅制动器来进行制动，确保电机不会出现计划外的运动，生产出合格的电石。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，电机1的输出端设有一个主制动器2，电机1的输出能量通过制动器2传输给涡轮蜗杆减速机3，涡轮蜗杆减速机3与卷扬机滚筒5之间设置有联轴器4，联轴器4把涡轮蜗杆减速机3降速增矩后的扭矩传输给卷扬机滚筒5，卷扬机滚筒5对电极7施加动力使电极7达到我们计划的位置来产生我们需要的电弧。

联轴器4上还设置有一个制动装置，当电机1和涡轮蜗杆减速机3或者其间的传送线路出现故障时进行制动，防止电机发生爬行现象。

卷扬机滚筒5和电极7之间还设有辅制动器6，当电机1到卷扬机滚筒5之间任何部件发生故障时都可以操作辅制动器6进行制动来保证电极不会出现计划外的运动。

关于涡轮蜗杆减速机3的参数和材料的选择，我们采用以下方案。

由蜗杆机构自锁条件可知，蜗杆分度圆柱导程角α和蜗杆涡轮组成的摩擦副的摩擦角β的相对大小，决定了机构能否自锁。

蜗杆的导程角α，有蜗杆几何参数确定，设一蜗杆头数为Z1，周节为PX，分度圆直径为d1，模数为m，特性系数为q，则：

tgα＝Z1PX/πd1＝Z1mπ/πmq＝Z1/q

其中由于我们采取自锁结构，所以Z1为1，而且，国家标准规定，当Z1确定后，q有相应的对应值，因此，我们采用的涡轮蜗杆减速机中的模数为1mm，中心距为50mm，蜗杆的直径为18mm，蜗杆的头数为1，涡轮的齿数为82，涡轮的变位系数为0，蜗杆的导程角为3°11′38″。

摩擦角β取决于两接触物体之间的切向摩擦力F和法向力N的比值，即摩擦系数f，也就是tgβ＝F/N＝Nf/N＝f。

当β大于α的时候形成自锁，因为tgx为增函数，所以只要求f大于Z1/q即可，所以我们选择钢和铸铁分别作为蜗杆和涡轮的材料，使得f为0.1到0.3之间。

以此为制造依据来对涡轮蜗杆减速机进行制作。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进：

比如，通过对涡轮蜗杆的制作材料的表面质量的控制来影响摩擦系数f来确保自锁条件的成立；

比如，通过对涡轮蜗杆的材料表面的润滑状态进行改变来确保自锁条件的成立；

比如，通过对摩擦副间小队滑动速度的控制来确保自锁条件的成立；

这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种可自锁的电石炉用卷扬机，包括：电动机、主制动器、卷扬机滚筒，其特征在于：还包括一可自锁的涡轮蜗杆减速机，电动机与涡轮蜗杆减速机相连接，涡轮蜗杆减速机与卷扬机滚筒通过联轴器相连接，主制动器位于涡轮蜗杆减速机的输入轴上。

2.根据权利要求1所述的可自锁的电石炉卷扬机，其特征在于：所述的联轴器上还设有制动装置。

3.根据权利要求1或2所述的可自锁的电石炉卷扬机，其特征在于：所述的涡轮蜗杆减速机中的模数为1mm，中心距为50mm，蜗杆的直径为18mm，蜗杆的头数为1，涡轮的齿数为82，涡轮的变位系数为0，蜗杆的导程角为3°11′38″，所述的涡轮蜗杆减速机的蜗杆的材料为钢，涡轮蜗杆减速机的涡轮的材料为铸铁。

4.根据权利要求3所述的可自锁的电石炉卷扬机，其特征在于：所述的卷扬机卷筒的输出端还设有辅制动器。

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