CN115092194A - 一种钢包运输车车轮自动转向装置 - Google Patents

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曹海玲
葛延
陈亚文
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Abstract

本发明涉及冶金领域，公开了一种钢包运输车车轮自动转向装置，包括回转支承，所述回转支承设置于钢包运输车架和车轮架之间，其内外圈分别与车架和车轮架固定连接，回转支承在传动装置驱动下带动车轮相对于钢包运输车车架转动，实现车轮自动转向；同时采用锥销轴可靠锁定，保证钢包运输车运行的安全性。本发明实现了钢包运输车在交叉的不同轨道上运行，无须调度行车吊运钢包，减少行车的工作强度，提高冶炼工艺的连续性。

Description

一种钢包运输车车轮自动转向装置
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体涉及一种钢包运输车车轮自动转向装置，特别是一种应用于炼钢及炉外精炼的钢包运输车，利用电机减速机或液压马达驱动实现钢包运输车车轮自动转向，使钢包运输车在有交叉的不同轨道上行走，适应复杂的冶炼工艺布置。
背景技术
在炼钢车间的钢包运输车，除车轮自由转动外，支承车轮的车轮架均采用固定安装在车架上，一般钢包运输车设置四组车轮组，每组车轮组有1~3个车轮，使钢包运输车只能在固定的直线轨道上往复运行，如果冶炼工艺需要，钢包需要移动至与现有运行轨道相交的另一轨轨道时上的另外一个位置，钢包运输车则只能停放在现有直线轨道的某一位置，然后利用车间行车将钢包吊运至另一轨道的位置；如果钢包需要转运，还需要再此轨道上配置一套完整的钢包运输车，对于整个冶炼工艺周期来说增加了行车吊运时间，使整个冶炼工艺时间延长，对后续生产工艺的连续性造成不利影响。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种钢包运输车车轮自动转向装置，实现钢包运输车车轮组的自动转向，使钢包运输车可以在有交叉的不同轨道运行，将钢包运输至所需的工艺位置。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种钢包运输车车轮自动转向装置，包括回转支承，所述回转支承设置于钢包运输车架和车轮架之间，回转支承的内圈与车架固定连接，回转支承的外圈与支承车轮的车轮架固定连接；回转支承的外圈的外圆周加工外齿与小齿轮啮合；小齿轮固定安装在传动装置的输出轴上，传动装置与车架固定连接。
进一步地，所述车轮架上固定销轴座，并设置锥形孔，在车架上固定导向座，在导向座内设置头部为锥形的销轴，销轴能够在导向座内向外滑动伸出，与销轴座完全接触配合，锁定车轮架，与车架成为固定的一体结构。
进一步地，所述驱动销轴连接气缸，通过气缸驱动销轴滑动。
进一步地，一个车轮架所支承的车轮的数量为一个、两个或者三个。
进一步地，当一个车轮架所支承的车轮的数量为两个或者三个时，车轮共同固定安装在车轮架上，能够绕车轮架与车轮的连接轴中心自由转动，在回转支承与车轮架之间设置铰接架，铰接架的上表面与回转支承的外圈固定连接，下部通过铰接轴与车轮架转动连接，车轮架可绕铰接轴相对于铰接架转动。
进一步地，每个车轮组设置一组车轮自动转向装置，在车架的矩形框架的四个顶点设置。
进一步地，每个车轮有独立的气缸。
进一步地，所述的传动装置为电机驱动的减速机或者液压马达，并带有制动或自锁装置。
进一步地，所述的回转支承为单列滚珠/滚柱结构，或是多列滚珠/滚柱复合型回转支承，回转支承的外圈 的外圆周加工渐开线外齿。
进一步地，回转支承的内圈与车架通过螺栓组C固定连接；外圈与支承车轮的车轮架通过螺栓组A固定连接；传动装置与车架通过螺栓组B固定连接；所述铰接架的上表面与回转支承的外圈通过螺栓组A固定连接。
本发明钢包运输车车轮自动转向装置在传动装置的驱动下，小齿轮与外齿啮合带动外圈转动，最终带动车轮架相对于车架转动，实现车轮相对于钢包运输车车架的转向。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明利用回转支承内外圈相互自由转动的特点，将回转支承的内圈与外圈分别与车架和车轮架固定连接，利用电机减速机或液压驱动回转支承实现车轮与车架的相对转向，实现钢包运输车在交叉的不同轨道上运行，无须调度行车吊运钢包，减少行车的工作强度，提高冶炼工艺的连续性。并且能根据现有车间空间实现冶炼设备的平面布置。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是实施例1钢包运输车车轮自动转向装置的示意图；
图2是实施例2钢包运输车车轮自动转向装置的示意图；
图3是实施例3钢包运输车车轮自动转向装置的布置示意图；
图中标记：1、车轮； 2、车轮架；3、螺栓组A；4、小齿轮；5、传动装置；6、螺栓组B；7、车架；8、螺栓组C；9、回转支承；10、内圈；11、外圈；12、导向座；13、气缸；14、销轴；15、销轴座；16、外齿；17、铰接架；18、铰接轴；19、车轮自动转向装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
钢包运输车一般在水平面内为矩形框架的四个顶点支承，即有四组车轮，对于每组车轮，在钢包运输车车架与车轮架之间设置回转支承，回转支承的外圈与安装转动车轮的车轮架通过螺栓组固定连接，内圈与钢包运输车车架通过螺栓组固定连接，回转支承的内、外圈可自由相对转动；回转支承的外圈加工渐开线齿轮，与减速电机或液压马达输出轴所安装的齿轮啮合，在电机或液压的驱动下，带动回转支承的外圈相对于内圈转动，从而实现车轮相对于钢包运输车车架的转向；当车轮组转动到与交叉的另一轨道方向一致时，利用气缸驱动销轴将车轮组固定，这样钢包运输车在原有驱动装置作用下在另一交叉轨道上运行。
实施例1
如图1所示，一种钢包运输车车轮自动转向装置，在钢包运输车车架7的下方设置回转支承9，回转支承9的内圈10与车架7通过螺栓组C8固定连接，外圈11与支承车轮1的车轮架2通过螺栓组A3固定连接；由于回转支承9的内圈10和外圈11可相对转动，带动钢包运输车车架7与支承车轮1的车轮架2可以相对自由转动：回转支承9的外圈11的圆周加工外齿16与小齿轮4啮合；小齿轮4固定安装在传动装置5的输出轴上，传动装置5与车架7通过螺栓组B6固定连接，在传动装置5的驱动下，小齿轮4与外齿16啮合带动外圈11转动，带动车轮架2相对于车架7转动，实现车轮1相对于车架7的转向。
实施例1中，钢包运输车为重载设备，为保证其运行可靠和安全，在车轮1实现转向后，必须可靠锁定其实际位置，采取的技术方案为：在车轮架2上固定销轴座15，并设置锥形孔，在车架7上固定导向座12，在导向座12内设置销轴14，销轴14可以在导向座12内自由滑动，销轴14的头部形状为锥形，与销轴座15的锥形孔锥度一致，锥销14在气缸13的驱动下从导向座12向外伸出，气缸13固定设置于车轮架2上，插入销轴座15中，并与销轴座15完全接触配合，牢固锁紧车轮1与车架7的相对位置。反之，当车轮1需要转向时，锥销14在气缸13的驱动下回缩，与销轴座15完全脱离，这时车轮1可以在传动装置5驱动下实现自动转向。
所述的传动装置5可以是电机驱动的减速机或者液压马达，并带有制动或自锁装置。
所述的回转支承9根据钢包运输车的承载力进行选择其结构形式，可以单列滚珠或滚柱结构，也可以是多列滚珠或滚柱复合型回转支承。其外圈11 的外圆加工渐开线外齿16。
所述的每个回转装置中的车轮1为一个。所述的车轮1转向角度可以在90°范围内任意转向并可靠锁定。
本发明所述螺栓组是指多组螺栓、螺母、垫圈的组合。
实施例2
下面结合图2和实施例2对发明进一步说明。
一种钢包运输车车轮自动转向装置，与实施例1的不同是每组车轮架2支承的车轮1数量是2个（或3个），2个（或3个）车轮1共同固定安装在车轮架2上，可绕车轮架2与车轮1的连接轴中心自由转动，车架7下方设置回转支承9，二者通过螺栓组C8固定连接，在回转支承9的下方与车轮架2之间设置铰接架17，铰接架17的上表面与回转支承9的外圈11通过螺栓组A3固定连接，铰接架17下部通过铰接轴18与车轮架2转动连接，车轮架2可绕铰接轴18相对于铰接架17转动，两个车轮1在行走过程中，可以根据轨道的高低变化，带动车轮架2绕铰接轴微小转动，动态平衡每个车轮1的载荷。
实施例2中，两个车轮1转向的设计方法与锁定的设计方法与实施例1相同。
实施例3
下面结合图3和实施例3对发明进一步说明。
一种钢包运输车车轮自动转向装置，钢包运输车车架7为四组车轮1支承驱动，本发明所述的每组车轮1设置一套车轮自动转向装置19，车轮自动转向装置19包括实施例1和2中的组件，每组车轮1可独立旋转，独立锁定。
在实施例3中，与实施例1和实施例2相同，每个车轮自动转向装置19有独立的传动装置5，驱动回转支承9，最终带动车轮1转向每个车轮1的转向。
在实施例3中，与实施例1和实施例2相同，每个车轮有独立的锁紧气缸13，在车轮1转到所需位置后，气缸13带动销轴14插入销轴座15中，完全锁定车轮架2后，钢包运输车可以按照交叉的另一轨道运行。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，包括回转支承（9），所述回转支承（9）设置于钢包运输车架（7）和车轮架（2）之间，回转支承（9）的内圈（10）与车架（7）固定连接，回转支承（9）的外圈（11）与支承车轮（1）的车轮架（2）固定连接；回转支承（9）的外圈（11）的外圆周加工外齿（16）与小齿轮（4）啮合；小齿轮（4）固定安装在传动装置（5）的输出轴上，传动装置（5）与车架（7）固定连接。
2.根据权利要求1所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，所述车轮架（2）上固定销轴座（15），并设置锥形孔，在车架（7）上固定导向座（12），在导向座12内设置头部为锥形的销轴（14），销轴（14）能够在导向座（12）内向外滑动伸出，与销轴座（11）完全接触配合，锁定车轮架（2），与车架（7）成为固定的一体结构。
3.根据权利要求2所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，所述销轴（14）连接气缸（13），通过气缸（13）驱动销轴（14）滑动。
4.根据权利要求1所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，一个车轮架（2）所支承的车轮（1）的数量为一个、两个或三个。
5.根据权利要求4所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，当一个车轮架（2）所支承的车轮（1）的数量为两个或者三个时，车轮（1）共同固定安装在车轮架（2）上，能够绕车轮架（2）与车轮（1）连接轴中心自由转动，在回转支承（9）与车轮架（2）之间设置铰接架（17），铰接架（17）的上表面与回转支承（9）的外圈（11）固定连接，下部通过铰接轴（18）与车轮架（2）转动连接，车轮架（2）可绕铰接轴(18)相对于铰接架(17)转动。
6.根据权利要求1所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，每个车轮组设置一组车轮自动转向装置（18），在车架（7）矩形框架的四个顶点设置。
7.根据权利要求3所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，每个车轮有独立的气缸（13）。
8.根据权利要求1所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，所述传动装置（5）为电机驱动的减速机或者液压马达，并带有制动或自锁装置。
9.根据权利要求1所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，所述的回转支承（9）为单列滚珠/滚柱结构，或是多列滚珠/滚柱复合型回转支承，回转支承（9）的外圈（11 ）的外圆周加工渐开线外齿（16）。
10.根据权利要求5所述钢包运输车车轮自动转向装置，其特征在于，回转支承（9）的内圈（10）与车架（7）通过螺栓组C（8）固定连接；外圈（11）与支承车轮（1）的车轮架（2）通过螺栓组A（3）固定连接；传动装置（5）与车架（7）通过螺栓组B（6）固定连接；所述铰接架（17）的上表面与回转支承（9）的外圈（11）通过螺栓组A（3）固定连接。
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