RU85963U1

RU85963U1 - PLANETARY REDUCTOR

Info

Publication number: RU85963U1
Application number: RU2009110900/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Анатольевич Дремин; Мухамед Амангалеевич Тикеев; Владимир Михайлович Черкасов
Original assignee: Юрий Анатольевич Дремин
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2009-08-20

Abstract

1. Планетарный редуктор, содержащий установленные в сборном корпусе четыре неподвижных зубчатых колеса с внутренним зацеплением, сателлиты, размещенные в водилах и вращающиеся внутри этих колес и вокруг шестерен, закрепленных на быстроходном валу и водилах, а также подшипники качения; отличающийся тем, что корпус редуктора цилиндрический, вокруг быстроходного вала вращаются два сателлита, находящиеся в зацеплении с первым неподвижным колесом, и они установлены в первом водиле, содержащем шестерню, находящуюся в зацеплении с четырьмя сателлитами, лежащими на равных расстояниях друг от друга и вращающихся внутри второго неподвижного колеса, при этом первое водило опирается через подшипник на торцевой участок крышки быстроходного вала и входит в подшипник торцевого отверстия второго водила, которое опирается через подшипник на торцевой участок первого водила и входит в подшипник торцевого отверстия третьего водила, которое опирается через подшипник на торцевой участок второго водила и входит в подшипник торцевого отверстия четвертого водила, жестко связанного с тихоходным валом. ! 2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что сателлиты первого и второго водил установлены на шарикоподшипниках и на сдвоенных шарикоподшипниках, а сателлиты третьего и четвертого водил установлены на двухрядных роликовых подшипниках и на сдвоенных двухрядных роликовых подшипниках. ! 3. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что вал-шестерня и опорные части первого водила опираются на шарикоподшипники, а торцевые части второго и третьего водил опираются на двухрядные роликоподшипники, четвертое водило установлено на двух радиально-у�1. A planetary gearbox comprising four stationary gears with internal gears installed in a prefabricated housing, satellites placed in carriers and rotating inside these wheels and around gears fixed on a high-speed shaft and carriers, as well as rolling bearings; characterized in that the gear case is cylindrical, around the high-speed shaft, two satellites rotate meshed with the first fixed wheel, and they are installed in the first carrier containing a gear gear meshed with four satellites lying at equal distances from each other and rotating inside the second stationary wheel, while the first carrier is supported through the bearing on the end portion of the cover of the high-speed shaft and enters the bearing of the end hole of the second carrier, which is supported through bearings on the end portion of the first carrier and the third part of the hole socket bearing carrier which is supported through a bearing on an end portion of the second carrier and the carrier included in the fourth end opening of the bearing is rigidly connected with the low-speed shaft. ! 2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the first and second carrier satellites are mounted on ball bearings and on double ball bearings, and the third and fourth carrier satellites are mounted on double row roller bearings and on double double row roller bearings. ! 3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the gear shaft and the supporting parts of the first carrier are supported by ball bearings, and the end parts of the second and third carrier are supported by double-row roller bearings, the fourth carrier is mounted on two radial

Description

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и агрегатов, и может быть использована в приводах прокатных станов металлургического оборудования.The utility model relates to devices that ensure the normal operation of machines and assemblies, and can be used in drives of rolling mills of metallurgical equipment.

Для понижения угловых скоростей и, соответственно, повышения крутящих моментов, передаваемых от приводов (электродвивигателей, генераторов и других устройств), широко используются различные редукторы (чаще всего зубчатые): двух- и многоступенчатые, червячные, соосные, планетарные и др. Планетарные передачи описаны, например, в БСЭ, 3-е изд., М., 1975, т.19, с.619-620. Основное достоинство планетарных редукторов - высокие передаточные отношения при относительно малых габаритах устройства.To reduce angular velocities and, accordingly, increase the torques transmitted from the drives (electric motors, generators and other devices), various gearboxes (most often gear) are widely used: two-and multi-stage, worm, coaxial, planetary, etc. Planetary gears are described , for example, in TSB, 3rd ed., M., 1975, v.19, p. 619-620. The main advantage of planetary gearboxes is high gear ratios with relatively small dimensions of the device.

Известен планетарный привод, содержащий два одноименных центральных колеса, одно из которых заторможено, снабженный установленными на водиле двигателями двойного вращения, в каждом из которых ротор и статор связаны с соответствующими сателлитами, взаимодействующими с разными центральными колесами (см. а.с. СССР №970013, кл. F16H 3/72, опубл. в БИ №42, 1982 г.). Недостатком устройства является сложность его конструкции, что повышает производственные затраты.A planetary drive is known, containing two central wheels of the same name, one of which is braked, equipped with double-rotation engines mounted on the carrier, in each of which the rotor and stator are connected to the respective satellites interacting with different central wheels (see USSR AS No. 970013 , CL F16H 3/72, published in BI No. 42, 1982). The disadvantage of this device is the complexity of its design, which increases production costs.

Наиболее близким аналогом к заявленному устройству является планетарный редуктор (зубчатая передача), схема которого приведена А.Ф.Крайнева «Словарь-справочник по механизмам», М., «Машиностроение», 1987, с.289-290, рис. «зк».The closest analogue to the claimed device is a planetary gear (gear), a diagram of which is given by A.F. Krainev “Dictionary-reference book on mechanisms”, M., “Mechanical Engineering”, 1987, p. 289-290, Fig. "Zk".

Этот редуктор содержит установленные в корпусе два неподвижных зубчатых колеса с внутренним зацеплением, сателлиты, размещенные в водилах и вращающиеся внутри этих колес, а также подшипники качения; и характеризуется тем, что сателлиты вращаются вокруг шестерен, закрепленных на быстроходном валу и водиле. Однако у известного планетарного редуктора неопределены основные его параметры (например, передаточное отношение), а также количество его сателлитов и тип подшипников, что при реализации этого устройства может привести к относительно малой его работоспособности, приводящей к неизбежному повышению производственных затрат.This gearbox contains two fixed gears with internal gears installed in the housing, satellites located in the carriers and rotating inside these wheels, as well as rolling bearings; and is characterized by the fact that the satellites rotate around gears mounted on a high-speed shaft and carrier. However, the known planetary gearbox has undefined its main parameters (for example, gear ratio), as well as the number of its satellites and the type of bearings, which, when implementing this device, can lead to its relatively low working capacity, leading to an inevitable increase in production costs.

Технической задачей настоящей полезной модели является снижение производственных затрат за счет повышения надежности и долговечности редуктора.The technical task of this utility model is to reduce production costs by increasing the reliability and durability of the gearbox.

Для решения этой задачи предлагаемый планетарный редуктор содержит установленные в разборном корпусе четыре неподвижных зубчатых колеса с внутренним зацеплением, сателлиты, размещенные в водилах и вращающиеся внутри этих колес и вокруг шестерен, закрепленных на быстроходном валу и водилах, а также подшипники качения; отличающийся тем, что корпус редуктора сборный цилиндрический, вокруг быстроходного вала вращаются два сателлита, находящиеся в зацеплении с первым неподвижным колесом, и они установлены в первом водиле, содержащем шестерню, находящуюся в зацеплении с четырьмя сателлитами, лежащими на равных расстояниях друг от друга и вращающимися внутри второго неподвижного колеса, при этом первое водило опирается через подшипник на торцевой участок крышки быстроходного вала и входит в подшипник торцевого отверстия второго водила, а второе водило опирается через подшипник на торцевой участок первого водила и входит в двухрядный роликовый подшипник торцевого отверстия третьего водила, и третье водило опирается через подшипник на торцевой участок второго водила и входит в двухрядный роликовый подшипник торцевого отверстия четвертого водила, жестко связанного с тихоходным валом, установленным на двух радиально-упорных роликовых конических подшипниках; сателлиты первого и второго водил установлены, соответственно, на шарикоподшипниках и на сдвоенных шарикоподшипниках, а сателлиты третьего и четвертого водил установлены, соответственно, на двухрядных роликовых подшипниках и на сдвоенных двухрядных роликовых подшипниках, передаточное число редуктора может быть равным 60÷700, а тихоходный вал может вращаться со скоростью 1,0÷5,0 об/мин и максимальный момент на тихоходном валу составляет не более 11000 Нм.To solve this problem, the proposed planetary gearbox contains four stationary gear wheels with internal gear installed in a collapsible housing, satellites placed in the carriers and rotating inside these wheels and around gears mounted on the high-speed shaft and carriers, as well as rolling bearings; characterized in that the gear case is prefabricated cylindrical, around the high-speed shaft, two satellites rotate meshed with the first stationary wheel, and they are installed in the first carrier containing a gear gear meshed with four satellites lying at equal distances from each other and rotating inside the second fixed wheel, while the first carrier is supported through the bearing on the end section of the high-speed shaft cover and enters the bearing of the end hole of the second carrier, and the second carrier is op shafts through the bearing to the end section of the first carrier and enters the double row roller bearing of the end hole of the third carrier, and the third carrier leans through the bearing to the end section of the second carrier and enters the double row roller bearing of the end carrier of the fourth carrier, which is rigidly connected to the low-speed shaft mounted on two angular contact roller conic bearings; the first and second carrier satellites are mounted, respectively, on ball bearings and on double ball bearings, and the third and fourth carrier satellites are installed, respectively, on double row roller bearings and on double double row roller bearings, the gear ratio of the gearbox can be 60 ÷ 700, and the low-speed shaft can rotate at a speed of 1.0 ÷ 5.0 rpm and the maximum torque on a low-speed shaft is not more than 11000 Nm.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке планетарного редуктора относительно несложной конструкции, обладающего надежностью и долговечностью эксплуатации, предназначенного для приводов металлургического оборудования, например, для привода тянущих роликов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ (машина непрерывного литья заготовок) ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».The essence of the claimed technical solution lies in the development of a planetary gearbox with a relatively simple design, having reliability and durability, intended for drives of metallurgical equipment, for example, for driving the pulling rollers of the secondary cooling zone of a continuous casting machine (continuous casting machine) of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.

На фиг.1 показан разрез предлагаемого редуктора по его осевой диаметральной плоскости.Figure 1 shows a section of the proposed gearbox along its axial diametrical plane.

Корпус редуктора состоит из полых цилиндров 1, 3, 5 и 53, опоры подшипника 2 и 54, торцевых крышек 4, 51 и 52. В центрах крышек 4 и 52 выполнены отверстия, в которых установлена входная вал-шестерня 6 для привода. Вал-шестерня, посаженная на шарикоподшипниках 7 и 8, вращает два зубчатых сателлита 9 с шарикоподшипниками 10, установленных на осях 11 и зафиксированных с первым водилом 12 шплинтами 13. Два сателлита вращаются в первом зубчатом колесе 14 с внутренним зацеплением, выполненным в цилиндре 53 корпуса редуктора. В крышке 4 установлен шарикоподшипник 15 для торцевоо участка водила 12.The gearbox housing consists of hollow cylinders 1, 3, 5 and 53, bearing bearings 2 and 54, end caps 4, 51 and 52. In the centers of the caps 4 and 52, holes are made in which the input gear shaft 6 for the drive is installed. The pinion shaft, mounted on ball bearings 7 and 8, rotates two gear satellites 9 with ball bearings 10 mounted on axles 11 and fixed with the first carrier 12 with cotter pins 13. Two satellites rotate in the first gear wheel 14 with internal gearing made in the cylinder 53 of the housing gearbox. In the lid 4, a ball bearing 15 is installed for the end portion of the carrier 12.

На оси 16 первого водила 12 выполнена шестерня 17, вокруг которой вращаются четыре зубчатых сателлита 18, установленные на двух шарикоподшипниках 19, в отверстия которых входят оси 20, зафиксированные со вторым водилом 21 шплинтами 22, и сателлиты вращаются во втором колесе 23 с внутренним зубчатым зацеплением, выполненным в цилиндре 1 корпуса редуктора.A gear 17 is made on the axis 16 of the first carrier 12, around which four gear satellites 18 rotate, mounted on two ball bearings 19, the holes of which enter the axis 20 fixed with the second carrier 21 with cotter pins 22, and the satellites rotate in the second wheel 23 with internal gearing made in the cylinder 1 of the gear housing.

В цилиндре 1 корпуса редуктора, установлен шарикоподшипник 24 для торцевого участка водила 21, так же, в торцевом отверстии этого водила установлен шарикоподшипник 25, в отверстие которого входит торцевой участок 26 оси 16 первого водила.In the cylinder 1 of the gearbox housing, a ball bearing 24 is installed for the end section of the carrier 21, in the same way, a ball bearing 25 is installed in the end hole of this carrier, the hole of which includes the end section 26 of the axis 16 of the first carrier.

На оси 27 второго водила 21 выполнена шестерня 28, вокруг которой вращаются три зубчатых сателлита 29, установленные на шарикоподшипниках 30, в отверстия которых входят оси 31, зафиксированные с третьим водилом 32 шплинтами 33, и сателлиты вращаются в третьем колесе 34 с внутренним зубчатым зацеплением, выполненным в цилиндре 3 корпуса редуктора.A gear 28 is made on the axis 27 of the second carrier 21, around which three gear satellites 29 rotate, mounted on ball bearings 30, the holes of which enter the axles 31 fixed with the third carrier 32 with cotter pins 33, and the satellites rotate in the third wheel 34 with internal gearing, made in the cylinder 3 of the gear housing.

В цилиндрической опоре 2 корпуса редуктора установлен шарикоподшипник 35 для торцевого участка третьего водила 32, так же, в торцевом отверстии этого водила установлен двухрядный роликоподшипник 36, в отверстие которого входит торцевой участок 37 оси 27 второго водила.A ball bearing 35 is installed in the cylindrical support 2 of the gear housing for the end section of the third carrier 32, and a double-row roller bearing 36 is installed in the end hole of this carrier, the end section 37 of the axis 27 of the second carrier enters the hole.

На оси 38 третьего водила 32 выполнена шестерня 39, вокруг которой вращаются три зубчатых сателлита 40, установленные на двух радиально-роликовых подшипниках 41, в отверстия которых входят оси 42, зафиксированные с четвертым водилом 43 шплинтами 44, и сателлиты вращаются в четвертом колесе 45 с внутренним зубчатым зацеплением, выполненным в цилиндре 3 корпуса редуктора.A gear 39 is made on the axis 38 of the third carrier 32, around which three gear satellites 40 rotate, mounted on two radial roller bearings 41, the holes of which enter the axles 42, fixed with the fourth carrier 43 with cotter pins 44, and the satellites rotate in the fourth wheel for 45 s internal gearing made in the cylinder 3 of the gear housing.

В торцевом отверстии четвертого водила 43 установлен двухрядный роликоподшипник 46, в отверстие которого входит торцевой участок 47 оси 38 третьего водила.In the end hole of the fourth carrier 43, a double-row roller bearing 46 is installed, the hole of which includes the end section 47 of the axis 38 of the third carrier.

Ось 48 четвертого водила установлена на двух радиально-упорных роликовых конических подшипниках 49, размещенных в осевом отверстии корпуса 5 редуктора и являющаяся тихоходным валом, с выполненными на нем зубьями 50, с помощью которых редуктор соединяется с роликом зоны вторичного охлаждения МНЛЗ.The axis 48 of the fourth carrier is mounted on two angular contact roller conic bearings 49 located in the axial bore of the gear housing 5 and is a low-speed shaft with teeth 50 made on it, with which the gear is connected to the roller of the secondary cooling zone of the continuous casting machine.

При работе редуктора первое снижение числа оборотов быстроходного вала привода осуществляется сателлитами первого водила, а окончательное установление требуемого числа оборотов тихоходного вала осуществляется сателлитами второго, третьего и четвертого водил, причем направления вращения этого вала совпадают с направлением вращения быстроходного вала.When the gearbox is operating, the first reduction in the number of revolutions of the high-speed drive shaft is carried out by the satellites of the first carrier, and the final determination of the required number of revolutions of the low-speed shaft is carried out by the satellites of the second, third and fourth carriers, and the directions of rotation of this shaft coincide with the direction of rotation of the high-speed shaft.

Основные габариты редуктора: наружный диаметр цилиндра корпуса - D, длина цилиндра - Е, длина корпуса редуктора - L, диаметр тихоходного вала - d.The main dimensions of the gearbox: the outer diameter of the housing cylinder - D, the cylinder length - E, the length of the gear housing - L, the diameter of the slow shaft - d.

Опытную проверку заявляемой полезной модели осуществляли на приводе тянущих роликов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ ОАО «ММК».An experimental verification of the claimed utility model was carried out on the drive of the pulling rollers of the secondary cooling zone of the continuous casting machine of OJSC MMK.

Устройство, выбранное в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялось ввиду неопределенности его параметров. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.The device selected as the closest analogue (see above) was not tested in the experiments due to the uncertainty of its parameters. Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantage over a known object.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящей полезной модели в приводе тянущих роликов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ ОАО «ММК» повышает работоспособность редуктора (по сравнению с ранее использовавшимся цилиндрическим трехступенчатым) почти в 1,5 раза при одновременном сокращении производственных затрат на 13%.Feasibility studies have shown that the use of this utility model in the drive of the pulling rollers of the secondary cooling zone of the continuous casting machine of OJSC MMK increases the efficiency of the gearbox (compared to the previously used three-stage cylindrical) by almost 1.5 times while reducing production costs by 13%.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Планетарный редуктор привода тянущих роликов зоны вторичного охлаждения МНЛЗ имеет вид, показанный на фиг.1.The planetary gear drive of the drive rollers of the secondary cooling zone of the CCM has the form shown in figure 1.

Параметры редуктора D=420 мм, L=641 мм, Е=620 мм, d=110 мм.Gearbox parameters D = 420 mm, L = 641 mm, E = 620 mm, d = 110 mm.

Передаточное число редуктора i=629,5; вращающий момент на тихоходном валу - 11000 Нм; количество оборотов тихоходного вала - 2,00 об/мин.Gear ratio of gear i = 629.5; torque on a low-speed shaft - 11000 Nm; the number of revolutions of the low-speed shaft - 2.00 rpm.

Claims

1. A planetary gearbox comprising four stationary gears with internal gears installed in a prefabricated housing, satellites placed in carriers and rotating inside these wheels and around gears fixed on a high-speed shaft and carriers, as well as rolling bearings; characterized in that the gear case is cylindrical, around the high-speed shaft, two satellites rotate meshed with the first fixed wheel, and they are installed in the first carrier containing a gear gear meshed with four satellites lying at equal distances from each other and rotating inside the second stationary wheel, while the first carrier is supported through the bearing on the end portion of the cover of the high-speed shaft and enters the bearing of the end hole of the second carrier, which is supported through bearings on the end portion of the first carrier and the third part of the hole socket bearing carrier which is supported through a bearing on an end portion of the second carrier and the carrier included in the fourth end opening of the bearing is rigidly connected with the low-speed shaft.

2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the first and second carrier satellites are mounted on ball bearings and on double ball bearings, and the third and fourth carrier satellites are mounted on double row roller bearings and on double double row roller bearings.

3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the pinion shaft and bearing parts of the first carrier are supported by ball bearings, and the end parts of the second and third carrier are supported by double-row roller bearings, the fourth carrier is mounted on two angular contact roller bearings.

4. The gearbox according to claim 1, characterized in that its gear ratio may be 60 ÷ 700, and the low-speed shaft can rotate at a speed of 1.0 ÷ 5.0 rpm, the maximum torque on the low-speed shaft is not more than 11000 Nm .