CN201848530U - 一种混铁车罐体倾动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混铁车罐体倾动装置，包括有原动机、初级减速器、末级减速器、柔性支撑构件组成，初级减速器为一台包含有行星齿轮机构及低速级为三环减速机构的双输入组合式减速器，初级减速器的双输入轴为输入轴一和输入轴二，行星齿轮机构与三环减速机构的一根三键轴一串联，初级减速器的输出轴套装在末级减速器的输入轴上，前后箱体之间固定联接，末级减速器采用单级三环减速器，通过制动装置控制初级减速器行星齿轮机构，实现两路传动，末级减速器与柔性支撑构件联接，柔性支撑构件与车体联接，组成全悬挂柔性传动装置，本方案成本低廉、高效可靠、运转平稳。

Description

一种混铁车罐体倾动装置 

技术领域：

本实用新型涉及一种机械传动技术领域，特别是混铁车罐体倾翻传动技术领域。 

背景技术：

现有技术制造的大型鱼雷型混铁车，其罐体倾翻传动系统的减速装置一般以蜗轮减速器倾动装置和齿轮减速器倾动装置为主。蜗轮减速器倾动装置尽管采用了平面二次包络技术，但是采用两级减速的蜗轮减速器倾动装置并不能满足调速范围，低速功能欠缺，高、低速需采用两套传动装置，而且平面二次包络蜗杆减速器的效率依旧偏低。目前主流倾动装置是齿轮减速器倾动装置，其中主要减速机构采用硬齿面五级行星减速器的倾动装置，其减速器机构复杂，成本过高，过载能力低，可靠性差，为满足调速范围传动链过长，可靠性差，效率低。 

渐开线少齿差传动理论的发展和成熟为鱼雷车罐体倾翻传动这一技术领域开辟了新的天地，尤其是应用平行曲柄机构的原理实现渐开线少齿差传动的三环减速器的出现，更为渐开线少齿差结构在鱼雷型混铁车罐体倾翻传动这一技术领域的推广应用起到了革命性的作用。目前国内2000～2500m³高炉出铁场均设有混铁车，大型鱼雷型混铁车尤其是320吨、400吨、600吨是未来的发展方向。鱼雷型混铁车罐体倾动装置必须能够提供大扭矩、大速比，使用现场往往工况恶劣，对鱼雷型混铁车罐体倾动装置的性能提出了更高的要求。鱼雷型混铁车罐体倾动装置需要有足够的输出能力，运转可靠、耐用，以确保能连续生产，各环节装置要求结构简单，维修方便。 

三环减速器具有承载能力强、抗过载能力大、连续生产可靠性高、传动比大、效率高、使用寿命长、维修方便、性价比高等特点已广泛应用于冶金、矿山、起重运输、建筑、石油化工、纺织印染等行业。特别是在相同成本下，其可靠性提高一个数量级，大大提高了连续生产的作业率，从节能、降耗、降低成本和提高产能的角度上看意义重大，已形成系列产品，在诸多领域替代硬齿 面行星减速器、摆线针轮减速器、圆柱齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器。 

目前，以专利形式出现了一定数量的以三环减速器为基础的技术方案，但同时也存在一定缺陷和局限，如成本较高等问题。新型的冶金鱼雷型混铁车倾动装置就是针对生产中的这些实际问题而开发研制的，初级减速器采用包含有行星齿轮机构及低速级为三环减速机构的双输入组合式减速器，提供了一种新的方案组合，结构更为紧凑，成本亦更为低廉、变速范围更广，模块化全封闭结构更为可靠清洁，维护性能良好，可适用于大型鱼雷车尤其是320吨、400吨、600吨级鱼雷车。 

实用新型内容

本实用新型的目的是运用三环传动技术，使三环减速器用于冶金鱼雷型混铁车罐体倾翻传动，新型的倾动装置以专利号为200420048156.9的全悬挂柔性传动装置为基础，初级减速器采用包含有行星齿轮机构及低速级为三环减速机构的双输入组合式减速器，吸收各项现有技术方案的优点，提供一种成本更为低廉、结构更为紧凑、传动比更大、结构简单、可靠性高、运动平稳、承载能力强的冶金鱼雷型混铁车罐体倾翻传动装置。 

本实用新型采用以下技术方案实现上述目的： 

一种混铁车罐体倾动装置，包括有原动机一、原动机二、初级减速器、末级减速器，原动机一的输出轴与初级减速器的输入轴一联接，原动机二的输出轴与初级减速器的输入轴二联接，初级减速器为一台包含有行星齿轮机构及低速级为三环减速机构的双输入组合式减速器，初级减速器的双输入轴为输入轴一和输入轴二，行星齿轮机构与三环减速机构的一根三键轴一串联，行星齿轮机构的太阳轮与多个行星轮啮合，行星轮与行星齿轮壳的内齿内啮合，太阳轮驱动行星轮带动转臂，行星齿轮壳包含有内齿和外齿结构，太阳轮与输入轴二联接，行星齿轮壳的外齿与二级小齿轮啮合，二级小齿轮和一级大齿轮安装在二轴上，一级小齿轮安装在输入轴一上，初级减速器输出轴套装在末级减速器的一根输入轴上，前后箱体之间固定联接，末级减速器采用单级三环减速器，末级减速器被悬挂安装于混铁车的罐体上；末级减速器箱体底部两端的支撑座与由两个扭力杆支座、两个曲柄、两根拉压杆、一根扭力杆组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆上接头与两个支撑座分别铰接，两根拉 压杆下接头分别和两个曲柄的一端铰接，两个曲柄的另一端分别与一根扭力杆的两端固定，一根扭力杆的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座联接。 

其中，原动机一为含有制动机构的交流变频调速电机。 

其中，原动机二为含有制动机构的交流电机。 

本实用新型具有如下有益效果： 

1.初级减速器为一台包含有行星齿轮机构及低速级为三环减速机构的双输入组合式减速器：通过一台组合式初级减速器完成大传动比减速和小传动比减速，一台组合式初级减速器套装在一台末级减速器的一根输入轴上，前后箱体之间采用法兰形式的联接板联接，其中原动机一和原动机二带有制动装置，通过制动装置控制初级减速器行星齿轮机构，实现两路传动，传动比可调节范围更广。 

2.末级减速器采用单级三环减速器，其传动比范围可达11～99，充分发挥了末级减速器的作用，减少了初级减速器的传动比和输出扭矩，大大优化了整个装置的结构和性能。 

3.与初级减速器大传动比输入端匹配的原动机一选用小功率交流变频调速电机，匹配的变频器亦可选用相应的小功率交流变频器，与初级减速器小传动比输入端匹配的原动机二选用普通大功率固定转速交流异步电机，这一组合方案大大降低了成本，并改善了高速和低速阶段输出扭矩的性能。 

4.初级减速器选用的是一台包含有行星齿轮机构及低速级为三环减速机构的双输入组合式减速器，由于通过制动装置控制初级减速器行星齿轮机构，实现两路传动，减速装置总传动比可达50000，通过变频器调速系统总传动比可达到500000，传动链更为紧凑，简化了结构，降低了成本，增加了可靠性。 

5.本实用新型采用全悬挂柔性传动结构，该结构是平衡混铁车罐体倾动时引起被悬挂末级减速器壳体旋转产生的旋转力矩的平衡装置，这一系列组合进一步提高了混铁车罐体倾动装置的运转平稳性和安全可靠性。 

6.本实用新型采用模块化全封闭结构，维护方便，可靠性更高，也更为清洁。 

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型正视图； 

图3为本实用新型俯视图； 

图4为图3中初级减速器原理示意图； 

标号说明： 

原动机一1；  原动机二2；   初级减速器3；    末级减速器4； 

轴承座5；    罐体6；       平台7；          支撑座8； 

扭力杆支座9；曲柄10；      拉压杆11；       联接板12； 

扭力杆13；   输入轴一14；  二级小齿轮15；   行星齿轮壳16； 

行星轮17；   太阳轮18；    输入轴二19；     转臂20； 

初级减速器输出轴21；三键轴一22；二轴23；    一级大齿轮24； 

一级小齿轮25；行星齿轮机构26；三环减速机构27。 

具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细说明。 

参见图1、图2、图3、图4，本实用新型由一台原动机一1、一台原动机二2、一台初级减速器3、一台末级减速器4、两个支撑座8、两个扭力杆支座9、两个曲柄10、两根拉压杆11、一个联接板12、一根扭力杆13等组成。 

原动机一1的输出轴与初级减速器3的输入轴一14联接，原动机二2的输出轴与初级减速器3的输入轴二19联接，初级减速器3为一台包含有行星齿轮机构26及低速级为三环减速机构27的双输入组合式减速器，初级减速器3的双输入轴为输入轴一14和输入轴二19，行星齿轮机构26与三环减速机构27的一根三键轴一22串联，本实施例中，行星齿轮机构26采用NGW型结构，行星齿轮机构26的太阳轮18与三个行星轮17啮合，行星轮17与行星齿轮壳16的内齿内啮合，太阳轮18驱动行星轮17带动转臂20，行星齿轮壳16包含有内齿和外齿结构，太阳轮18与输入轴二19联接，行星齿轮壳16的外齿与二级小齿轮15啮合，二级小齿轮15和一级大齿轮24安装在二轴23上，一级小齿轮25安装在输入轴一14上，初级减速器输出轴21套装在末级减速器4的一根输入轴上，前后箱体之间分别采用一个法兰形式的联接板12固定联接；末级减速器4采用单级三环减速器，一台末级减速器4被悬挂安装于鱼雷型混铁车罐体6上；末级减速器4箱体底部两端的支撑座8与由两个扭力杆支座9、两个曲柄10、两根拉压杆11、一根扭力杆13组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆11上接头与两个支撑座8分别铰接，两根拉压杆11下接头分别和两个曲柄10的一端铰接，两个曲柄10的另一端分别与一根扭力杆13的两端固定，一根扭力杆13的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座9联接，两个扭力杆支座9与车体联接，上述结构分别在原动机一1、原动机二2和末级减速器4输出轴上形成齿轮减速器罐体倾动结构。 

原动机一1采用带有制动机构和手轮的小功率交流变频调速电机，通过匹配相应的变频器，可以实现无级调速。原动机二2采用带有制动机构和手轮的普通大功率固定转速交流异步电机。 

初级减速器3选用传动比约为60～700具不同传动比的包含有行星齿轮机构26及低速级为三环减速机构27的双输入组合式减速器，，初级减速器3的输 入轴一14为大传动比输入端，初级减速器3的输入轴二19为小传动比输入端。 

在原动机二2在启动前，原动机一1制动机构启动，然后原动机二2启动及运行，由于原动机一1制动机构启动，原动机一1电机轴固定不动，而行星齿轮壳16包含有内齿和外齿结构，行星齿轮壳16的外齿与二级小齿轮15啮合，二级小齿轮15和一级大齿轮24安装在二轴23上，一级小齿轮25安装在输入轴一14上，因此行星齿轮壳16也固定不动，输入轴二19驱动行星齿轮机构26的太阳轮18与三个行星轮17相啮合，行星轮17与行星齿轮壳16的内齿内啮合，行星轮17带动转臂20将扭矩传递给低速级的三环减速机构27，即可以通过初级减速器3实现一路减速并通过初级减速器3的输出轴输出功率和扭矩。初级减速器3的输出轴套装在末级减速器4的一根输入轴上，本实施例中，初级减速器3的输出轴与末级减速器4的输入轴为键式联接，初级减速器3的输出轴带动末级减速器4的输入轴转动，末级减速器4采用单级三环减速器，带有偏心套的输入轴驱动末级减速器4内部的三片齿环板上的内齿与输出齿轮相啮合，依少齿差行星传动啮合实现大传动比二级减速，其第二级传动比可选择为60～99，此路传动传动比可在3600～15000之间。末级减速器4内部的输出齿轮将运动及扭矩传递给输出轴，输出轴通过胀套无键联接将扭矩传递至罐体6，带动支撑在轴承座5上的罐体6转动，实现减速和传递力矩的功能。 

在原动机一1在启动前，原动机二2制动机构启动，然后原动机一1启动及运行，原动机二2电机轴固定不动，因此输入轴二19以及与输入轴二19相联接的太阳轮18也固定不动，输入轴一14驱动一级小齿轮25与二轴23上的一级大齿轮24相啮合，带动二轴23上的二级小齿轮15与行星齿轮壳16的外齿相啮合，行星齿轮壳16又通过内齿与三个行星轮17内啮合，行星轮17带动转臂20将扭矩传递给低速级的三环减速机构27，即可以通过初级减速器3实现了另一路减速并通过初级减速器3的输出轴输出功率和扭矩。初级减速器3的输出轴套装在末级减速器4的一根输入轴上，初级减速器3的输出轴带动末级减速器4的输入轴转动，末级减速器4的传动比选择为60～99，此路传动减速装置总传动比可达50000，由于原动机一1选用的是交流变频调速电机，通过变频器调速最终系统传动比可达500000。末级减速器4内的输出齿轮将运动及扭矩传递给输出轴，输出轴通过胀套无键联接将扭矩传递至罐体6，带动支 撑在轴承座5上的罐体6转动，实现减速和传递力矩的功能。 

本实用新型采用全悬挂柔性传动装置，全悬挂柔性传动装置是平衡鱼雷车罐体倾动时引起被悬挂末级减速机4壳体旋转的旋转力矩平衡装置，通过扭力杆13扭转来吸收扭矩并将扭矩转化为垂直的拉力和压力，通过扭力杆13两端的曲柄10和扭力杆支座9传递到车体上，由于拉力和压力使扭力杆13形成相反的扭矩，从而导致产生了吸收倾动力矩的效果，这进一步提高了混铁车罐体倾动装置的运转平稳性和安全可靠性。 

Claims (3)

1.一种混铁车罐体倾动装置，包括有原动机、初级减速器、末级减速器，其特征在于：原动机一(1)的输出轴与初级减速器(3)的输入轴一(14)联接，原动机二(2)的输出轴与初级减速器(3)的输入轴二(19)联接，初级减速器(3)为一台包含有行星齿轮机构(26)及低速级为三环减速机构(27)的双输入组合式减速器，初级减速器(3)的双输入轴为输入轴一(14)和输入轴二(19)，行星齿轮机构(26)与三环减速机构(27)的一根三键轴一(22)串联，行星齿轮机构(26)的太阳轮(18)与多个行星轮(17)啮合，行星轮(17)与行星齿轮壳(16)的内齿内啮合，太阳轮(18)驱动行星轮(17)带动转臂(20)，行星齿轮壳(16)包含有内齿和外齿结构，太阳轮(18)与输入轴二(19)联接，行星齿轮壳(16)的外齿与二级小齿轮(15)啮合，二级小齿轮(15)和一级大齿轮(24)安装在二轴(23)上，一级小齿轮(25)安装在输入轴一(14)上，初级减速器输出轴(21)套装在末级减速器(4)的一根输入轴上，前后箱体之间固定联接，末级减速器(4)采用单级三环减速器，末级减速器(4)被悬挂安装于混铁车的罐体(6)上；末级减速器(4)箱体底部两端的支撑座(8)与由两个扭力杆支座(9)、两个曲柄(10)、两根拉压杆(11)、一根扭力杆(13)组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆(11)上接头与两个支撑座(8)分别铰接，两根拉压杆(11)下接头分别和两个曲柄(10)的一端铰接，两个曲柄(10)的另一端分别与一根扭力杆(13)的两端固定，一根扭力杆(13)的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座(9)联接。

2.根据权利要求1所述的一种混铁车罐体倾动装置，其特征在于：原动机一(1)为含有制动机构的交流变频调速电机。

3.根据权利要求1所述的一种混铁车罐体倾动装置，其特征在于：原动机二(2)为含有制动机构的交流电机。

Images