CN87213507U - 三联式复合缓冲多柔传动装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于低速、重载、大扭矩传动的多点啮合柔性传动装置，由安全型液力偶合器、摆线针齿减速机、具有可移动辊轮的平面弹簧支座组合成三联式复合缓冲多柔传动装置，由于设置了具有可移动辊轮的平面弹簧支座，使整个装置以简单的支承方式起到了全悬挂式多柔传动的作用，适用于工作机械中部传动和端部传动的大型工业炉、窑。

Description

本实用新型涉及一种适用于低速、重载、大扭矩传动的多点啮合柔性传动装置，特别是适用于与工业炉窑类似的工作机械的多柔传动装置。

在低速、重载、大扭矩设备的传动中，末级传动均为大齿圈与小齿轮的啮合，在运行中主轴或窑体发生挠曲变形后，大齿圈下压，恶化了与小齿轮的啮合条件，影响正常传动，甚至可能发生“咬死”、“打牙”等设备事故。生产实践中经常采取安装时予留间隙的办法，以保证挠曲变形后，仍能正常啮合，这种办法虽然不发生“咬死”，但开始时啮合仍不理想。柔性传动装置正是为解决此问题而出现的，现有的多点啮合柔性传动装置，主要为悬挂式，其中又有全悬挂式和半悬挂式之分。全悬挂式例如用于氧气顶吹转炉上的美国PGC型，系将传动装置全部悬挂在工作机械主轴（耳轴）上，当主轴挠曲变形时，传动装置可随主轴一起同步变形，以保证末级小齿轮和大齿圈之间的正确啮合，但却对主轴及工作机械产生附加载菏，不但加大工作机械或主轴的结构尺寸和要求选用性能好的材质，增加了设备投资，同时还不便于设备的安装、维护和检修。半悬挂式则是将传动装置中后置部分悬挂在工作机械主轴或大齿圈上，而将前置减速环节固定在地基上，为了与后置环节对中，需采用万向联轴器进行联接，由于万向联轴器形大、量重使得整个装置不紧凑，设备投资也高。如BFP型就属于改良的半悬挂式传动装置，其前置减速环节固定于地基上，后置减速环节中小齿轮装于刚性壳体内，而刚性壳体通过刚性支杆和弹性推杆的支承作用，能与随同工作机械发生挠曲变形的大齿圈一起同步下移，从而保证正常传动，但是前、后置减速环节之间仍采用形大、量重的万向联轴器进行对中联接，使的整个传动装置仍存在如前所述半悬挂式装置的缺点。此外上述这些传动形式还存在消耗功率较大，不利于节能的问题。

为了克服上述悬挂式多柔传动装置的缺点，本实用新型的目的是，提供一种在低速、重载、大扭矩传动中，既不增加工作机械主轴负荷，又具有全悬挂式多柔传动的优点、既便于安装和对设备维护检修简便、且形小量轻、消耗功率小、利于节能和节约基建投资的由安全型液力偶合器、摆线针齿减速机、具有可移动辊轮的平面弹簧支座组合而成的三联式复合缓冲多点啮合柔性传动装置。

本实用新型的多点啮合柔性传动装置，是一种用于低速、重载、大扭矩传动的传动装置，它包括交流电机、联轴器、减速器、离合器、末级大齿圈及小齿轮，其特征是由安全型液力偶合器、摆线针齿减速机、具有可移动辊轮的平面弹簧支座组合成三联式复合缓冲多柔传动装置；传动装置的基座为具有可移动辊轮的平面弹簧支座；大齿圈具有突缘小齿轮两侧具有法兰状轴套且大齿圈的齿宽大于小齿轮的齿宽。

本实用新型所采用的联轴器为安全型液力偶合联轴器，它具有能带载空载启动，且起动平稳、安全可靠，并能提高功率因数，利于节约电能、可直接使用交流电机进行驱动等优点，同时由于这种联轴器还具有自适应的特性即自适应性（外载增加，输出转数降低，外载减小输出转数增加），因此在多点啮合柔性传动中能自行进行各啮合点的机械同步，可不用电气方法同步，不需采用直流电机，从而不但简化了同步技术还能较多地节约设备投资和基建投资并能减少经常电耗。

本实用新型的多点啮合柔性传动装置，在进行功率分流方法上，采用了外型小、重量轻、速比大、能传递一定功率的单级摆线针齿减速机，从而使得整个传动装置比现有多柔传动所采用的普通园柱形齿轮减速机系统的体积和重量大大减小。

本实用新型的多点啮合柔性传动装置，其中具有可移动辊轮的平 面弹簧支座其结构如下：用于固定传动装置各设备的支座平面钢板6是由用大型槽钢做成的三道横梁16、24、26和两根边梁12、两根端梁39固接而成的平面框架所支承，在三道横梁的每一道横梁中均设有两对辊轮13，每对辊轮的两轮之间用心轴联接，辊轮通过滚动轴承43安装在心轴两端的轴颈上，横梁的上、下内表面即为辊轮的上、下踏面，心轴的中部作成方形突块状，其上有丝孔，它通过螺纹与刚性支杆15联接，为了防松和安装调节在联接处用双螺母42锁紧。刚性支杆的另一端通过铰链安装在地坑11底面的地基上。为了实现支承的柔化，在刚性支杆的中部通过铰链36还装有弹簧推杆14，推杆顶在弹簧上，弹簧导筒的外壳又经铰链35固定在地坑11的底面地基上。支承平面钢板6的每道横梁是由两根凹槽相对的槽钢组成，它可焊接也可螺丝联接在边梁12上，在每道横梁的凹槽内焊有四块中央带孔41的加厚筋板28，籍以把两根槽钢联接起来形成一道横梁，由心轴27通过轴承43联接起来的每对辊轮13即装在两块筋板之间的空间40处，辊轮可在筋板之间以槽钢上，下内表面为踏面绕心轴转动而前后移位，在心轴27上通过滚动轴承37还装有矩形框圈30，在矩形框圈两边的中央各固接一根弹簧导杆29，弹簧导杆的一端通过孔44固接在框圈上，另一端则穿过筋板28上的开孔41为自由端，在导杆上穿有弹簧17，它被筋板阻挡而压紧，当炉窑下沉时，弹簧17能使辊轮平稳地滚动，从而增加了支座的柔性。

辊轮、心轴、装在心轴上的矩形框圈和弹簧、心轴中央的突块以及与之联接的刚性支杆和弹性推杆组成了辊轮支承装置，该装置连同平面框架、支座平面钢板一起构成了具有可移动辊轮的平面弹簧支座。

为了预防突然事故及某种情况下慢速转动的要求（转窑或检修），在多点传动的其中一套主传动系统的另端，设有一套辅助传动系统，它由小功率交流电动机、摆线针齿减速机、离合器和制动器38等组 成，可通过离合器与末级小齿轮接入工作或切断工作。

本实用新型的多点啮合柔性传动装置，由于采用了液力偶合联轴器，能够自行机械同步，因此可采用交流电动机，若需调速则可选用绕线式交流电机，不需调速则可选用鼠笼型交流电机。

在辊轮支座中，弹性推杆14所采用的弹簧为非线性弹簧，其变形量随压力的增大而减小，这样便于采用较短尺寸的弹簧，从而减小了支杆的尺寸，使辊轮支承装置能够紧凑地安装。

有的工业炉窑，主要是回转窑在运行过程中，除产生窑体挠曲外还产生一定的轴向串动，为了保证在轴向发生串动后，大齿圈与小齿轮之间在齿宽方向上的正确啮合，本实用新型采用了与现有技术不相同的作法，即大齿圈的齿宽大于小齿轮的齿宽，其差值应为窑体的最大轴向串动量2e，其中e为大齿圈与小齿轮之间按图7位置安装时的偏心距。

为了保证大齿圈与小齿轮之间的啮合侧隙，在大齿圈两侧设有突缘，在小齿轮两侧的轴上装有法兰状轴套46，轴套与大齿圈突缘经常处于良好的接触状态，使得大、小齿轮之间能经常保持正常啮合。

本实用新型是由安全型液力偶合器、摆线针齿减速机、具有可移动辊轮的平面弹簧支座组合而成的三联式复合缓冲多柔传动装置。整个装置具有体积小、重量轻、能耗小、基建投资少的突出特点，与现有传动装置相比，每千瓦功率可节约基建投资70％左右。另外由于采用液力偶合联轴器传递动力及进行机械同步，可不用直流电机，简化了供电设备及其维修工作量（省去一套可控硅等整流系统），可大大减少日常维修费用，同时由于节能也减少了日常电耗费用，再有由于整套传动设备全部安装于支座平面钢板上也便于安装、维护、检修，具有明显的实用效益。

附图说明：

图1三联式复合缓冲多点啮合柔性传动装置总体示意图

图2具有可移动辊轮的平面弹簧支座示意图

图3三联式复合缓冲多点啮合柔性传动装置的轴向结构示意图

图4平面框架示意图

图5传动部分示意图

图6辊轮装置结构示意图

图7齿轮啮合安装位置结构示意图

图中：1.回转窑体        2.托圈        3.大齿圈        4.小齿轮        5.托轮        6.支座平面钢板        7.限位板        8.地坑侧壁        9.交流电机        10.单级摆线针齿减速机        11.地坑        12.边梁        13.辊轮        14.弹簧推杆        15.刚性支杆        16.横梁        17.弹簧        18.切向弹簧板离合器        20.离合器        21.液力联轴器        22.双级摆线针齿减速机        23.交流电机        24.横梁        25.压轮        26.横梁        27.辊轮心轴        28.筋板        29.弹簧导杆        30.矩形框圈        31.限位板缓冲弹簧        32.小齿轮支座        33.螺栓        34.弹簧        35.铰链        36.铰链        37.轴承        38.制动器        39.端梁        40.安装辊轮空间        41.筋板中央开孔        42.双螺母        43.轴承        44.弹簧导杆固定孔        45.大齿圈上凸缘        46.法兰状轴套

下面结合附图给出的实施例，对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的多柔传动装置由安装在支座平面钢板6上的交流电机9带动，通过液力偶合器21将扭矩传递到单级摆线针齿减速机10，再通过离合器20带动通过轴承支座32安装于支座平面钢板6上的小齿轮4，从而带动大齿圈3，大齿圈通过切向弹簧板18与窑体联接在一起，这样便使窑体和大齿圈一起转动。在炉窑中心线另一侧相对应的位置上也安装有一套与此相同的传动装置，形成功率分流的两点柔性传动，还可在支座平面钢板上增设支架，在大齿圈上部对应位置再设置两套相同的传动装置，形成四点柔性传动。

在小齿轮4的另一轴端，通过离合器19联接有双级摆线针齿 减速机22和交流电机23，在炉窑正常运转时，离合器19是断开的，当炉窑要求慢速转动的时候，可通过离合器19接入工作。而将主传动装置的离合器20断开。

当炉窑两档之间产生下挠时，炉窑向下的压力，通过大齿圈突缘45小齿轮轴套46、小齿轮支座32传递到支座平面钢板6，使支座平面钢板和平面框架一起向下，压迫刚性支杆15和弹簧推杆14，弹簧推杆被压缩，刚性支杆向弹簧推杆一边倾斜，从而推动滚轮13，向弹簧推杆一边滚动一定距离，使整个系统处于一种新的平衡状态，此时，装在支座平面钢板上的整个传动装置随同炉窑、大齿圈、小齿轮一起产生同步下移，不影响正常传动，从而以简单的支承方式达到了全悬挂式传动的效果。

当设备启、制动时，动力矩产生的反力，由刚性支杆15和装置内的弹簧同时平衡，起到缓冲作用。为了保证启、制动的安全，在地坑11沿轴向的侧壁8上设有上、下限位板7，支座平面钢板6与上限位板7之间、边梁12与下限位板之间每边各装4至6根弹簧31以加强启、制动时的缓冲作用。

为了防止大齿圈与末级小齿轮之间产生径向脱离，确保啮合的正确性，在大齿圈两侧的轮缘上各装有一个压轮25，压轮通过滚动轴承安装在固定于支座平面钢板6的支架上。

Claims (3)

1、一种用于低速、重载、大扭矩传动的多点啮合柔性传动装置、包括电机、联轴器、减速器、离合器、末级大齿圈及小齿轮，其特征是：

a、由安全型液力偶合器、摆线针齿减速机、具有可移动辊轮的平面弹簧支座组合成三联式复合缓冲多柔传动装置；

b、传动装置的基座为具有可移动辊轮的平面弹簧支座；

c、大齿圈具有突缘45、小齿轮两侧具有法兰状轴套46、且大齿圈的齿宽大于小齿轮的齿宽。

2、根据权利要求1所述的多点啮合柔性传动装置，其特征是，可移动辊轮的平面弹簧支座，是由支座平面钢板6、固接于支座平面钢板下面的由具有三道中间横梁16、24、26和两条边梁12、两条端梁39组成的平面框架、由心轴27联接成对的并以三道中间横梁的上、下内表面为上、下踏面的辊轮13、其一端与心轴中部的突块相联，另一端通过铰链固定于地坑11的底面地基上的支杆15、一端通过铰链36装于支杆15上部，另一端通过铰链35固定于地坑11的底面地基上的弹簧推杆14、通过轴承37装于心轴上并位于心轴中央突块两侧的矩形框圈30、穿有弹簧17，一端通过孔44与矩形框圈固接，另一端穿过筋板28中央孔41为自由端的弹簧导杆29、安装整个可移动辊轮的平面弹簧支座的地坑11所组成。

3、根据权利要求2所述的多点啮合柔性传动装置，其特征是弹簧推杆14所用的弹簧为非线性弹簧。

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