CN102676186B - 卧式制动力矩自增少齿差-齿条推焦装置 - Google Patents

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本发明涉及推焦装置技术领域,一种卧式制动力矩自增少齿差-齿条驱动推焦装置,包括推焦支座、支承辊、推焦杆及制动力矩自增传动装置,传动装置包括转子轴、偏心轴承、行星轮、内齿圈及输出机构,其特征在于:输出轴用两轴承支承在前、后机架内孔,与驱动齿轮啮合的长齿条横断面呈“凸”形,置于推焦杆长槽中,长槽两侧面的上沿面对齿条“凸”形的两肩限位,驱动齿轮顺针转时推焦杆前移,反之后移,制动件包括两组V型槽盘机构、摩擦副与复位弹簧。有益效果:齿轮齿条啮合精度好,降低推焦杆振动;重量轻45-60%、价格低50-65%;制动力矩随阻力矩增加而自增大。

Description

卧式制动力矩自增少齿差-齿条推焦装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及推焦装置技术领域,一种卧式制动力矩自增少齿差-齿条推焦装置。【背景技术】
[0002] 包钢焦炉厂论文《6m焦炉推焦杆振动的研究》指出:推焦装置中的推焦杆往复作功时会产生振动,其主要原因是推焦杆受热后逐步有《塌腰》趋势的变形,推焦杆变形使齿轮-齿条侧隙与顶隙严重偏离理论值(侧隙3.5-5、顶隙8-12):实测推焦杆前部齿条处侧隙6.8-7.2、顶隙14.8 ;中部侧隙7.5-7.8、顶隙18 ;后部侧隙7.6_8、顶隙17.2 (单位:mm)。
[0003] 国内宝钢、武钢、邯钢、昆钢、山焦及包钢等的6m焦炉推焦杆都出现不同程度振动,严重时产生共振而造成炉底砖松动、开缝、炉头砖正面移位及燃烧室串漏等等(6m焦炉主要尺寸:炭化室长15140mm、高5650mm、平均宽450mm);
[0004] 推焦装置包括推焦杆、推焦支座及传动装置:电机YZR355L110kW、H1 = 582rpm、n2 = 14.6rpm,推焦杆(包括推焦头、滑履)支承在支承辊上,支承辊中有三组带有侧辊以防止推焦杆跑偏,推焦杆系箱体结构,齿条设在杆的上部,当推焦杆进入炉内后,为了支承推焦杆,设有滑履,其底部高低可调。采用磁涡流制动器WZ355L与液压块式制动器YWZ-400/90-10进行推焦全过程的速度调节,以实现无冲击推焦。为防止突然停电而烧毁炉内推焦杆,设有手动装置。[0005] 传动装置为一级锥齿+ 二级平行轴齿轮的三级减速结构:i =
2.045X3.962X4.923 = 39.9、驱动齿轮(Z = 15、m = 40) 一齿条实现推焦杆进、退、推焦速度 27.4m/min、行程 25774mm。
【发明内容】
[0006] 本发明目的提供一种作功时推焦杆不振动及用价格低、机械效率相同的单级渐开线少齿差取代背景技术的卧式制动力矩自增少齿差-齿条驱动推焦装置。
[0007] 技术方案:
[0008] (A)驱动齿轮与输出轴用花健滑动联接,使驱动齿轮具有一定的浮动量用以补偿与齿条的侧隙与顶隙,长齿条置于推焦杆相应长槽中,间隙配合,齿条底部支承在滑动辊上,滑动辊联接在推焦杆中,因此推焦杆往复作功中,当推焦杆出现“塌腰”变形时,由于齿条不是固定在推焦杆之上而使齿条不会产生较大变形,齿轮-齿条的侧隙与顶隙仍处于理论值,齿轮_齿条平稳传动,大大降低了齿轮_齿条冲击力与推焦杆振动。
[0009] (B)用单级渐开线少齿差减速取代:《齿轮手册》上7-126页的计算例:效率η =
0.944( 二齿差Zd = 2),发明人根据100例、齿差数Zd = 2、3、4,计算结果得出:效率η =
0.934,0.96,0.97.,因而单级渐开线少齿差可取代背景技术《锥齿+ 二级硬齿面减速器》;
[0010] (C)制动件中的两组钢球V型槽装置是钢球V型槽自动加压装置改进的(见于阮忠唐《机械无级变速器》90页):第一组由主动V型槽盘、中间盘一侧从动V型槽盘及二 V型槽面间的钢球组成,中间盘与锥盘联接;第二组由中间盘另一侧主动V型槽盘、第二从动V型槽盘及二V型槽面中间的钢球组成。工作原理:通电时,第一组主动V型槽面对钢球产生正压力,其轴向分力推动中间盘从动V型槽盘使摩擦副分离,制动力矩消失,其周向分力驱动与第二组从动V型槽盘联接的输出轴作功;断电时,输入轴仃止,阻力矩使第二从动V型槽面对钢球产生正压力,其轴向分力使摩擦副压紧,制动力矩要多大有多大。
[0011]【有益效果】比照背景技术,其创造性体现在:
[0012] (I)推焦杆往复作功中,保证齿轮-齿条啮合精度,大大降低了冲击力与推焦杆振动;
[0013] (2)背景技术《锥齿+ 二级硬齿面减速器》(承载力72000Nm)与DCY-500型硬齿面减速器(见于JB/T9002-1999)相当,机重4340kg、价格113930元;本发明重量减轻45-60%、价格可降低50-65%。理论计算数据如下:Zb = 120、Zc = 117、Zd = 3,啮合角28.241。、e = 9.60、b = 50mmYF = 3.46Ζ-0.137、Υε = 9.2Ζ-0.8《机械设计手册》卷 3.14-454
[0014] Off= (Ft/bm) KaKvYpYc ( [ σ w] = 163 (MPa)、周向力 Ft = 2000 (T2Aip(I1)=102564(N)、Sbb = ( σ Flim/ σ w)YnYsYx ≥ Sbbmin = 1.0( σ Flim = 300、[ σ ff] = 200MPa、YN = 1.0、Ys = 1.0、Yx = 0.95)
[0015] (3)渐开线少齿差传动优点:结构简单、另件少、软齿面工艺简单、成本低;
[0016] (4)制动力矩随阻力矩增加而自动增大,因此可取代磁涡流制动器WZ355L与液压块式制动器YWZ-400/90-10进行推焦全过程的速度调节,以实现无冲击推焦。
[0017]【附图说明】图1.本发明实施例结构示意图 [0018] 图2、3分别为钢球与V型槽断电(制动)、通电(作功)时受力原理图
[0019]【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述:
[0020] 参照图1.、2与3.—种卧式制动力矩自增少齿差-齿条推焦装置,包括推焦支座
1、支承辊2、推焦杆3及制动力矩自增传动装置,所述推焦杆3包括推焦头、滑履,所述推焦杆3为箱体结构支承在支承辊2上,支承辊2中有三组带有侧辊以防止推焦杆3跑偏,支承辊2联接在推焦支座I的底部,所述制动力矩自增传动装置包括传动件与制动件,所述传动件包括输入轴19及装在输入轴19上的偏心轴承17、行星轮16、内齿圈18及输出机构,输出机构包括输出轴11、柱销14及柱套15,其特征在于:
[0021] (A)所述制动件包括联接在后机架13端面的中筒22、与中筒22联接的前筒31及中、前筒内腔装置的两组V型槽盘机构、摩擦副及复位弹簧,其中:
[0022] 所述摩擦副包括内锥体21与锥盘20,其中内锥体21联接在前筒31内孔,锥盘20与中间盘27联接,摩擦副分离的轴向理论值为X ;
[0023] 所述两组V型槽盘机构中,第一组主动V型槽盘29联接在电机转子轴30上,中间盘27 —侧为第一从动V型槽盘,主、从二 V型槽之间有钢球28,第二组的从动V型槽盘25与输入轴19的外花键轴伸端滑动联接,中间盘27另一侧为第二主动V型槽盘、二 V型槽之间有钢球26,均布的钢球数与V型槽数相等;
[0024] 所述复位弹簧24 —端靠紧杯型弹簧座23内底,另一端靠紧第二从动V型槽盘25端面,复位弹簧24使锥盘20与内锥体21摩擦副压紧,所述杯型弹簧座23的外端面紧靠输入轴19轴肩、而开口端与从动V型槽盘25之间的间隙等于摩擦副分离的轴向理论值X,所述输入轴19用轴承支承在中筒22内孔;
[0025] 制动原理:通电时,与电机转子轴30联接的第一组主动V型槽盘29的V型槽面对钢球28产生正压力:轴向分力推动中间盘27的从动V型槽盘使摩擦副分离(轴向距离x),制动力矩消失;周向分力驱动与第二组从动V型槽盘25花键联接的输入轴19转动作功。显然第一组钢球V型槽装置功能是离合器,第二组钢球V型槽装置功能是联轴器;当断电时,电机转子轴30仃止,阻力矩使第二从动V型槽盘25的V型槽面对钢球26产生正压力,其轴向分力使摩擦副压紧,因而制动力矩要多大有多大;
[0026] (B)所述输出轴11两端分别用第一、二轴承10、12支承在前、后机架9、13内孔,装置在第一、二轴承10、12之间的驱动齿轮8与输出轴11用花键滑动联接,使驱动齿轮8具有一定的浮动量用以补偿与长齿条5之间的侧隙与顶隙,驱动齿轮8与长齿条5啮合,将背景技术悬臂装置的驱动齿轮8改进为简支结构而提高了齿轮-齿条的啮合精度,所述长齿条5横断面呈“凸”形,置于推焦杆3相应长槽中,间隙配合,依靠长槽两侧面的上沿面对长齿条5 “凸”形的两肩进行限位,上沿面与“凸”形两肩之间有间隙,长齿条5底部支承在滑动辊4上,滑动辊4联接在推焦杆3中,工作原理是:驱动齿轮8顺时针转时,长齿条5带动推焦杆3向前移动,反之,驱动齿轮8逆时针转时,长齿条5带动推焦杆3向后移动,由于长齿条5不是固定在推焦杆3之上,因此当推焦杆3出现“塌腰”时,齿轮-齿条的侧隙与顶隙仍处于理论值,所述前、 后机架9、13紧固在减速机底板7上,所述减速机底板7顺次联接底脚6及推焦支座1,所述内齿圈18联接在后机架13内孔。

Claims (1)

1.一种卧式制动力矩自增少齿差-齿条推焦装置,包括推焦支座(1)、支承辊(2)、推焦杆(3)及制动力矩自增传动装置,所述推焦杆(3)包括推焦头、滑履,所述推焦杆(3)为箱体结构支承在支承辊(2)上,支承辊(2)中有三组带有侧辊以防止推焦杆(3)跑偏,支承辊(2)联接在推焦支座(1)的底部,所述制动力矩自增传动装置包括传动件与制动件,所述传动件包括输入轴(19)、偏心轴承(17)、行星轮(16)、内齿圈(18)及输出机构,输出机构包括输出轴(11)、柱销(14)及柱套(15),其特征在于: (A)所述制动件包括联接在后机架(13)端面的中筒(22)、与中筒(22)联接的前筒(31)及中、前筒内腔装置的两组V型槽盘机构、摩擦副与复位弹簧,其中: 所述摩擦副包括内锥体(21)与锥盘(20),其中内锥体(21)联接在前筒(31)内孔,锥盘(20)与中间盘(27)联接,摩擦副分离的轴向理论值为X ; 所述两组V型槽盘机构中,第一组主动V型槽盘(29)联接在电机的转子轴(30)上,中间盘(27) —侧为第一从动V型槽盘,主、从二 V型槽之间有钢球(28),第二从动V型糟盘(25)与输入轴(19)的外花键轴伸端滑动联接,中间盘(27)另一侧为第二主动V型糟盘、二V型槽之间有钢球(26),均布的钢球数与V型槽数相等; 所述复位弹簧(24) —端靠紧杯型弹簧座(23)内底,另一端靠紧第二从动V型槽盘(25)端面,复位弹簧(24)使锥盘(20)与内锥体(21)摩擦副压紧,所述杯型弹簧座(23)的外端面紧靠输入轴(19)轴肩、而开口端与第二从动V型槽盘(25)之间的间隙等于摩擦副分离的轴向理论值X,所述输入轴(19)用轴承支承在中筒(22)内孔; (B)所述输出轴(11)两端分别用第一、二轴承(10、12)支承在前、后机架(9、13)内孔,装置在第一、二轴承(10、12)之间的驱动齿轮(8)与输出轴(11)用花键滑动联接,驱动齿轮(8)与长齿条(5)啮合,所述长齿条(5)横断面呈“凸”形,置于推焦杆(3)相应长槽中,间隙配合,依靠长槽两侧面的上沿面对长齿条(5) “凸”形的两肩进行限位,上沿面与“凸”形两肩之间有间隙,长齿条(5)底部支承在滑动辊(4)上,滑动辊(4)联接在推焦杆(3)中,所述前、后机架(9、13)紧固在减速机底板(7)上,所述减速机底板(7)顺次联接底脚(6)及推焦支座(1),所述内齿圈(18)联接在后机架(13)内孔。
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