CN106115208A - 一种车载式齿条牵引装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车载式齿条牵引装置，前端齿条箱的底部设有多台支撑小车，前端齿条箱及尾端齿条箱的顶部设齿条，支座上设传动齿轮与齿条啮合传动；支座两内侧分别设导向支撑辊用于在前端齿条箱及尾端齿条箱走行中起导向支撑作用；回转架上铰接点后的回转臂反向延伸端设有回转臂配重辊，以回转臂配重辊为对称中心对应回转平面垂直方向设有防倾翻配重辊。本发明通过前端齿条箱设多台支撑小车支撑，且齿条设置设在齿条箱顶部，极大地改善了齿条牵引装置的受力状态，同时在回转架上设置回转臂配重辊及防倾翻配重辊，降低了牵引电机功耗，保证设备稳定性，满足适应更大牵引重量的要求；且结构更加简单，维修方便，有利于提高设备使用寿命。

Description

一种车载式齿条牵引装置
技术领域
本发明涉及一种干熄焦牵引装置，尤其涉及一种牵引重量大、定位精度高、结构简单、维修方便、使用寿命长的车载式齿条牵引装置。
背景技术
干熄焦技术作为重大节能环保技术，在提高焦炭质量指标、减少熄焦过程中的环境污染方面具有良好的效果。近几年,干熄焦技术在我国不仅得到广泛的推广及应用,而且在不断的发展和完善。
牵引装置对整个干熄焦工段的生产起着至关重要的作用。当干熄站与焦炉平行布置时，就需要牵引装置将载有红焦的焦罐或空焦罐的台车，在干熄站侧的提升机与焦炉侧的运载车之间进行横向“推入”或“推出”；装满红焦的焦罐及台车重达一百多吨。
专利申请号为201510874290.7(申请日为2015年12月2日)的中国专利，公开了“一种齿条式牵引装置”，包括依次设置的前端小车、前端齿条箱、尾端齿条箱、支座和辊道，前端齿条箱的一端与前端小车固定连接，另一端与尾端齿条箱铰接；支座下方固定有同轴的传动齿轮和支撑轮，前端齿条箱与尾端齿条箱底部设齿条，传动齿轮在驱动装置驱动下与齿条啮合传动实现前端齿条箱和尾端齿条箱的往复移动，支撑轮与传动齿轮同步转动并承重；回转臂与尾端齿条箱一起在前端齿条箱推动下向焦罐推入方向的前上方平移转动。该专利申请采用齿轮齿条啮合的传动方式，不仅显著提高了定位的精度、运行的平稳性、以及设备的使用寿命，而且减小了起停及变速时产生的冲击，满足高强度、抗冲击的使用要求；另外其尾端齿条箱具有平移摆动功能，可节省空间，更好地适应在狭小场地应用的要求。
但是随着干熄焦技术的不断进步,横移牵引装置还需要适应更大牵引重量、更高定位精度、更高强度的要求，同时更需具备结构简单、维修方便、寿命长等更加适于长期使用的特性。
发明内容
本发明提供了一种车载式齿条牵引装置，前端齿条箱由多台支撑小车支撑，且齿条设置在齿条箱顶部，极大地改善了现有齿条牵引装置的受力状态，同时在回转架上设置回转臂配重辊及防倾翻配重辊，降低了牵引电机功耗，并且保证牵引过程整体设备的稳定性，满足适应更大牵引重量的要求；且结构更加简单，维修方便，有利于提高设备使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种车载式齿条牵引装置，设置在提升机与运载车之间,用于横向输送焦罐及台车；包括前端齿条箱、尾端齿条箱、支座和回转架，前端齿条箱与尾端齿条箱铰接，支座位于提升机一侧,回转架位于提升机外侧，回转架上设有回转臂，回转臂下端的辊轴可与尾端齿条箱端部凹槽滑动啮合，并与尾端齿条箱一起在前端齿条箱推动下向焦罐推入方向的前上方平移转动；所述前端齿条箱的底部设有多台支撑小车，沿整个牵引行程铺设轨道，支撑小车沿底部轨道运行；前端齿条箱及尾端齿条箱的顶部设齿条，支座上设传动齿轮与齿条啮合传动；支座两内侧分别设导向支撑辊用于在前端齿条箱及尾端齿条箱走行中起导向支撑作用；回转架上铰接点后的回转臂反向延伸端设有回转臂配重辊，以回转臂配重辊为对称中心对应回转平面垂直方向设有防倾翻配重辊。
所述支撑小车至少在前端齿条箱两端底部各设置1台，其余支撑小车在前端齿条箱底部均匀设置。
所述前端齿条箱、尾端齿条箱的主体结构横断面为工字型，支座两侧的导向支撑辊在其走行过程中分别支撑在对应齿条箱上部的两侧翼缘底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)前端齿条箱设置均匀多个支撑小车，增加纵向支撑点，前端齿条箱移动过程中所受载荷为恒定载荷；牵引重量显著提升，牵引重量可达到200吨；
2)齿条由设置在齿条箱底部改为设置在齿条箱顶部后，驱动装置结构相应改变，无需设置压轮及支撑轮，齿条箱受力状态明显改善；驱动装置结构设计更加简单，且稳定性显著提高；
3)因受力状态得到充分改善，所以对齿条箱本体的强度、刚度要求显著降低，前端及尾端齿条箱的外形尺寸随之相应减小；与现有齿条牵引装置相比，齿条箱的重量减少约1/3，牵引装置的总重减少约1/3，大大降低了设备成本及能耗；
4)具有结构简单、重量轻、维修方便、使用寿命长等优点，实用性更强。
附图说明
图1是本发明所述车载式齿条牵引装置的结构示意图。
图2是本发明所述驱动装置支座的结构示意图。
图3是图2的左视图。
图4a是现有齿条牵引装置的受力情况分析图。
图4b是本发明所述车载式齿条牵引装置的受力情况分析图。
图中：1.支撑小车 2.前端齿条箱 3.连接销轴 4.尾端齿条箱 5.传动齿轮 6.导向支撑轮 7.支座 8.回转架 9.回转臂 10.回转臂配重辊 11.防倾翻配重辊 12.焦罐及台车 13.轨道 14.焦罐“推入”到位时的回转臂 15.焦罐“推入”到位时的尾端齿条箱 16.轴承座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，一种车载式齿条牵引装置，设置在提升机与运载车之间,用于横向输送焦罐及台车12；包括前端齿条箱2、尾端齿条箱4、支座7和回转架8，前端齿条箱2与尾端齿条箱4铰接，支座7位于提升机一侧,回转架8位于提升机外侧，回转架8上设有回转臂9，回转臂9下端的辊轴可与尾端齿条箱4端部凹槽滑动啮合，并与尾端齿条箱4一起在前端齿条箱2推动下向焦罐推入方向的前上方平移转动；所述前端齿条箱2的底部设有多台支撑小车1，沿整个牵引行程铺设轨道13，支撑小车1沿底部轨道13运行；前端齿条箱2及尾端齿条箱4的顶部设齿条，支座7上设传动齿轮5与齿条啮合传动；支座7两内侧分别设导向支撑辊6用于在前端齿条箱2及尾端齿条箱4走行中起导向支撑作用；回转架8上铰接点后的回转臂9反向延伸端设有回转臂配重辊10，以回转臂配重辊10为对称中心对应回转平面垂直方向设有防倾翻配重辊11。
所述支撑小车1至少在前端齿条箱2两端底部各设置1台，其余支撑小车1在前端齿条箱2底部均匀设置。
所述前端齿条箱2、尾端齿条箱4的主体结构横断面为工字型，支座7两侧的导向支撑辊6在其走行过程中分别支撑在对应齿条箱2、4上部的两侧翼缘底部。
现有齿条牵引装置的受力情况分析图见图4a：其前端齿条箱只设置了前端小车，齿条设置齿条箱的底部，因此除了设置支撑轮，还需要在支座顶部设置压轮，前端齿条箱的重量由前端小车、支撑轮、压轮来承担。而固定支撑轮与前端小车之间最大跨距达到20米，因而前端齿条箱在自重作用下会产生相当大的弯曲应力；而压轮向下的压力对尾端齿条箱也产生了弯曲应力，所以前端齿条箱及尾端齿条箱的受力状态都不理想，对于齿条箱的强度、刚度提出了很高的要求，造成齿条箱的外形及结构尺寸偏大，导致设备重量增加，在实际应用时，仅齿条箱的总重就高达20吨。同样支座向上的支反力达到30吨，也对设备及基础均提出较高的要求。由于前端小车随时在移动，使支撑轮与移动的前端小车之间的距离不断变化，齿条箱在往复运动时所受载荷在始终处于变化中着，齿条箱所受载荷始终处于变化中。在这种受力状态下长期使用的齿条箱会发生变形，进而影响齿条传动的精度和装置整体运行的稳定性。
本发明所述车载式齿条牵引装置的受力情况分析图见图4b，在前端齿条箱2两侧设置的支撑小车1之间，视情况增加支撑小车1数量，使整个前端齿条箱2在纵向由多个支撑小车1均匀支撑，保证前端齿条箱2的2/3长度始终处于受支撑状态；前端齿条箱2移动过程中所受载荷相对恒定；前端齿条箱2的自重由多个支撑小车1均匀承载，整体弯矩极小，因此尾端齿条箱4的弯矩也极小，只在传动齿轮5带动下就可沿水平方向运行，无需另外设置压轮，轴承座16主要承受水平方向的载荷，所以驱动装置及支座7的结构简单且安全可靠。因受力状态得到充分改善，所以对齿条箱2、4本体的强度、刚度要求显著降低，前端及尾端齿条箱2、4的外形尺寸随之相应减小，大大降低了设备制造安装成本及运行时的能耗。同时装置运行更加平稳，定位精度显著提升。
在整个牵引行程铺设轨道13，驱动装置及支座7位于提升机一侧，设置在齿条上部的传动齿轮5通过传动轴及轴承座16安装在支座7上，在驱动装置带动下传动齿轮5与齿条啮合产生水平方向的牵引力，通过前端齿条箱2带动支撑小车1沿轨道13运行,实现往复运动。支座7两内侧设置的导向支撑轮6，承托在齿条箱2、4的两侧翼缘底部,防止齿条箱2、4下垂,同时限制齿条箱2、4在运行中左右偏摆。
回转臂9与回转架8铰接点后的反向延伸方向设置回转臂配重辊10，当回转臂9由垂直方向回转至水平方向即处于焦罐“推入”到位的状态(图1中14所示)时,回转臂配重辊10可抵消回转臂9的部分重量,从而减小所需的牵引力，降低驱动电机功率。回转臂配重辊10上与回转平面垂直方向设置防倾翻配重辊11，这是由于增设回转臂配重辊10后的回转臂9整体高度有所增加，可能出现倾翻的情况，设置防倾翻配重辊11可充分保证回转架8的稳定性及安全性；为防止因自然悬垂而产生的晃动等不稳定状况，未旋起时,回转臂9底部通过托架承托，与垂直方向夹角1°～2°。
本发明所述车载式齿条牵引装置的工作原理是：上表面设有齿条的前端齿条箱2,装载在多个支撑小车1上,在驱动装置驱动下，传动齿轮5与齿条啮合传动，带动焦罐及台车12向提升机一侧运行；前端齿条箱2与尾端齿条箱4通过连接轴销3铰接，尾端齿条箱4运行到回转架8底部时，在回转臂9的带动及前端齿条箱2的推动下,由水平方向的前上方做平移转动，直至焦罐“推入”到位(如图1中15所示)，从而实现焦罐及台车12的“推入”，反之即“推出”。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车载式齿条牵引装置，设置在提升机与运载车之间,用于横向输送焦罐及台车；包括前端齿条箱、尾端齿条箱、支座和回转架，前端齿条箱与尾端齿条箱铰接，支座位于提升机一侧,回转架位于提升机外侧，回转架上设有回转臂，回转臂下端的辊轴可与尾端齿条箱端部凹槽滑动啮合，并与尾端齿条箱一起在前端齿条箱推动下向焦罐推入方向的前上方平移转动；其特征在于，所述前端齿条箱的底部设有多台支撑小车，沿整个牵引行程铺设轨道，支撑小车沿底部轨道运行；前端齿条箱及尾端齿条箱的顶部设齿条，支座上设传动齿轮与齿条啮合传动；支座两内侧分别设导向支撑辊用于在前端齿条箱及尾端齿条箱走行中起导向支撑作用；回转架上铰接点后的回转臂反向延伸端设有回转臂配重辊，以回转臂配重辊为对称中心对应回转平面垂直方向设有防倾翻配重辊。
2.根据权利要求1所述的一种车载式齿条牵引装置，其特征在于，所述支撑小车至少在前端齿条箱两端底部各设置1台，其余支撑小车在前端齿条箱底部均匀设置。
3.根据权利要求1所述的一种车载式齿条牵引装置，其特征在于，所述前端齿条箱、尾端齿条箱的主体结构横断面为工字型，支座两侧的导向支撑辊在其走行过程中分别支撑在对应齿条箱上部的两侧翼缘底部。
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