CN103374363B - 立式摆线-齿条驱动推焦装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及炼焦炉推焦装置技术领域，一种立式摆线-齿条驱动推焦装置，包括推焦支座、支承辊、推焦杆及传动装置，传动装置包括转子轴、偏心轴承、摆线轮、内摆线齿圈及包括输出轴、柱销、柱套的输出机构，输出轴支承在立式机座内孔，其特征在于：电机、内摆线齿圈及立式机座顺次联接一体，输出轴与驱动齿轮花键联接，长齿条侧装于推焦杆内壁上，驱动齿轮顺针转时齿条推动推焦杆前移，反之推焦杆后移，输出轴圆盘上联接一圆罩防止润滑油从油封处漏出。有益效果：推焦杆往复作功时能保证齿轮-齿条啮合精度，大大降低了冲击力与推焦杆振动；重量减轻45-60％、价格可降低50-65％。内、外摆线齿不会断，因而承载能力大，可靠性高。

Description

立式摆线-齿条驱动推焦装置
【技术领域】
本发明涉及炼焦炉推焦装置技术领域，一种立式摆线-齿条驱动推焦装置。
【背景技术】
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)。
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)；
推焦装置包括推焦杆、推焦支座及传动装置：电机YZR355L110kW、n1＝582rpm、n2＝14.6rpm，推焦杆(包括推焦头、滑履)支承在支承辊上面，支承辊中有三组带有侧辊以防止推焦杆跑偏，推焦杆为一箱体结构，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。
传动装置为一级锥齿+二级平行轴齿轮的三级卧式结构：i＝2.045×3.962×4.923＝39.9、推焦杆齿轮Z＝15、m＝40驱动齿条实现推焦杆进退、推焦速度27.4m/min、行程25774mm。
【发明内容】
本发明目的提供一种推焦装置作功时齿轮-齿条传动平稳、推焦杆不振动及用价格低、效率相等的单级摆线取代背景技术的立式摆线-齿条驱动推焦装置。
技术方案：
(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，长齿条侧装于推焦杆内壁上。根据论文《6m焦炉推焦杆振动的研究》推焦杆往复作功时，推焦杆出现“塌腰”变形量高达60mm，其结果使齿轮-齿条侧隙与顶隙严重偏离理论值(侧隙3.5-5mm、顶隙8-12mm)：实测推焦杆前部齿条处侧隙6.8-8mm、顶隙14.8-18mm。本发明将长齿条侧装于推焦杆内壁后，其侧装断面刚性远高于卧装断面，使长齿条变形量下降，同时根据理论计算：设齿条变形量为30mm、推焦行程25774mm，则齿的倾斜角仅为0.0012°，说明齿轮-齿条的侧隙与顶隙仍能处于理论值，保证齿轮-齿条的啮合精度，从而齿轮-齿条传动平稳，大大降低了齿轮-齿条冲击力与推焦杆振动。
(B)用单级双摆线减速取代三级减速：朱孝录《齿轮传动设计手册》6页、《齿轮手册》上1-12页：摆线效率η＝0.9～0.98≈0.94，因而可取代背景技术《锥齿+二级硬齿面减速器》。
由于双摆线啮合副中内摆线齿圈与外齿摆线轮为纯滚动啮合且润滑状态良好，因此在输入功率相同情况下，双摆线啮合副比之摆线针轮，承载能力约提高50％(沈培基《摆线等距线齿轮传动副及其装置》15页)，但考虑内摆线齿圈的加工精度，按提高三分之一计算较合理。内摆线齿圈取代由针齿壳、针齿及针齿套构成的针轮，结构简单、另件少，最大减速比143时毋须抽齿。
【有益效果】比照背景技术，其创造性体现在：
(1)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；
(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：内齿圈节圆半径Rz＝275、接触系数Y1max＝0.953、B＝28
接触应力σjmax＝(8914/Rz){Y1max T2/B}0.5＝1605(MPa)
许用接触应力[σH]＝1617(MPa)(HB600-600)(见于徐灏《机械设计手册》卷1.4-289页)；
(3)摆线轮齿及内摆线齿不会断，因而承载能力大，可靠性高。
【附图说明】图1.本发明实施例结构示意图
【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1.一种立式摆线-齿条驱动推焦装置，包括推焦支座1、支承辊2、推焦杆3及传动装置，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，所述传动装置包括电机、装在电机转子轴15上的偏心轴承11、摆线轮13、内摆线齿圈14及输出机构，输出机构包括输出轴6、柱销10及柱套12，所述输出轴6由两只轴承7支承在立式机座8的内孔，其特征在于：
所述电机、内摆线齿圈14及立式机座8顺次联接一体，输出轴6轴伸端外花健与驱动齿轮4内花键滑动联接，使驱动齿轮4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4与长齿条5啮合，所述长齿条5侧装于推焦杆3内壁上，驱动齿轮4顺时针转时，长齿条5推动推焦杆3向前移动，反之，驱动齿轮4逆时针转时，长齿条5推动推焦杆3向后移动，由于长齿条5侧装于推焦杆3内壁上及长齿条5很长(大于推焦行程)，因此当推焦杆3出现“塌腰”时，齿轮-齿条的侧隙与顶隙仍能处于理论值，所述输出轴6圆盘内侧圆环面上联接一圆罩9用来罩住轴承7，目的是防止润滑油进入轴承7从油封处漏出。

Claims (1)

1.一种立式摆线-齿条驱动推焦装置，包括推焦支座(1)、支承辊(2)、推焦杆(3)及传动装置，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，所述传动装置包括电机、装在电机转子轴(15)上的偏心轴承(11)、摆线轮(13)、内摆线齿圈(14)及输出机构，输出机构包括输出轴(6)、柱销(10)及柱套(12)，所述输出轴(6)由两只轴承(7)支承在立式机座(8)的内孔，其特征在于：
所述电机、内摆线齿圈(14)及立式机座(8)顺次联接一体，所述输出轴(6)轴伸端外花键与驱动齿轮(4)内花键滑动联接，驱动齿轮(4)与长齿条(5)啮合，所述长齿条(5)侧装于推焦杆(3)内壁上，所述输出轴(6)圆盘内侧圆环面联接一圆罩(9)罩住轴承(7)。
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