專利名稱：臥式制動力矩自增擺線-齒條推焦裝置的制作方法
臥式制動力矩自增擺線-齒條推焦裝置
技術領域：
本發明涉及煉焦爐推焦裝置技術領域，一種臥式制動力矩自增擺線-齒條推焦裝置。
背景技術：
包鋼焦爐廠論文《6m焦爐推焦桿振動的研究》指出推焦裝置中的推焦桿往復作功時會產生振動，其主要原因是推焦桿受熱后逐步有《塌腰》趨勢的變形，推焦桿變形使齒輪-齒條側隙與頂隙嚴重偏離理論值(側隙3. 5-5、頂隙8-12):實測推焦桿前部齒條處側隙6. 8-7. 2、頂隙14. 8 ;中部側隙7. 5-7. 8、頂隙18 ;后部側隙7. 6_8、頂隙17. 2 (單位mm)。
國內寶鋼、武鋼、邯鋼、昆鋼、山焦及包鋼等的6m焦爐推焦桿都出現不同程度振動，嚴重時產生共振而造成爐底磚松動、開縫、爐頭磚正面移位及燃燒室串漏等等(6m焦爐主要尺寸炭化室長15140mm、高5650mm、平均寬450mm)；推焦裝置包括推焦桿、推焦支座及傳動裝置電機YZR355L110kW、H1 = 582rpm、n2 = 14. 6rpm，推焦桿(包括推焦頭、滑履)支承在支承輥上，支承輥中有三組帶有側輥以防止推焦桿跑偏，推焦桿系箱體結構，齒條設在桿的上部，當推焦桿進入爐內后，為了支承推焦桿，設有滑履，其底部高低可調。采用磁渦流制動器WZ355L與液壓塊式制動器YWZ-400/90-10進行推焦全過程的速度調節，以實現無沖擊推焦。為防止突然停電而燒毀爐內推焦桿，設有手動裝置。傳動裝置為一級錐齒+ 二級平行軸齒輪的三級減速結構i =
2.045X3. 962X4. 923 = 39. 9、驅動齒輪(Z = 15、m = 40) 一齒條實現推焦桿進、退、推焦速度 27. 4m/min、行程 25774mm。
發明內容本發明目的提供一種作功時齒輪-齒條傳動平穩、推焦桿不振動及用價格低、機械效率相同的單級擺線取代背景技術的臥式制動力矩自增擺線-齒條驅動推焦裝置。技術方案(A)驅動齒輪與輸出軸用花健滑動聯接，使驅動齒輪具有一定的浮動量用以補償與齒條的側隙與頂隙，長齒條置于推焦桿相應長槽中，間隙配合，齒條底部支承在滑動輥上，滑動輥聯接在推焦桿中，因此推焦桿往復作功中，當推焦桿出現“塌腰”變形時，由于齒條不是固定在推焦桿之上而使齒條不會產生較大變形，齒輪-齒條的側隙與頂隙仍處于理論值，齒輪_齒條平穩傳動，大大降低了齒輪_齒條沖擊力與推焦桿振動。(B)用單級擺線減速取代三級減速朱孝錄《齒輪傳動設計手冊》6頁、《齒輪手冊》上1-12頁擺線效率n = 0. 9 0. 98 ^ 0. 94，因而可取代背景技術《錐齒+ 二級硬齒面減速器》。(C)制動件中的兩組鋼球V型槽裝置是鋼球V型槽自動加壓裝置改進的(見于阮忠唐《機械無級變速器》90頁)第一組由主動V型槽盤、中間盤一側從動V型槽盤及二 V型槽面間的鋼球組成，中間盤與錐盤聯接；第二組由中間盤另一側主動V型槽盤、第二從動V型槽盤及二 V型槽面中間的鋼球組成。工作原理通電時，第一組主動V型槽面對鋼球產生正壓力，其軸向分力推動中間盤從動V型槽盤使摩擦副分離，制動力矩消失，其周向分力驅動與第二組從動V型槽盤聯接的輸出軸作功；斷電時，輸入軸仃止，阻力矩使第二從動V型槽面對鋼球產生正壓力，其軸向分力使摩擦副壓緊，制動力矩要多大有多大。有益效果比照背景技術，其創造性體現在(I)推焦桿往復作功中，保證齒輪-齒條嚙合精度，大大降低了沖擊力與推焦桿振動；(2)背景技術《錐齒+ 二級硬齒面減速器》(承載力72000Nm)與DCY-500型硬齒面減速器(見于JB/T9002-1999)相當，機重4340kg、價格113930元；本發明重量減輕45-60%、價格可降低50-65%。理論計算數據如下中心圓半徑Rz = 275、接觸系數Ylmax =I. 43、B = 21/42接觸應力O Jmax = (89IVRz) (Ylmax T2/B}。5 = 1605 (MPa)許用接觸應力[oH]= 1617 (MPa) (HB600-600)(見于徐灝《機械設計手冊》卷
I.4-289 頁)；(3)擺線輪齒及半埋針銷不會斷，因而承載能力大，可靠性高；(4)制動力矩隨阻力矩增加而自動增大，因此可取代磁渦流制動器WZ355L與液壓塊式制動器YWZ-400/90-10進行推焦全過程的速度調節，以實現無沖擊推焦。
圖I.本發明實施例結構示意2、3分別為鋼球與V型槽斷電(制動)、通電(作功)時受力原理圖具體實施方式下面結合附圖對本發明詳加描述參照圖I.、2與3. —種臥式制動力矩自增擺線-齒條推焦裝置，包括推焦支座I、支承輥2、推焦桿3及制動力矩自增傳動裝置，所述推焦桿3 (包括推焦頭、滑履)為箱體結構，支承在支承輥2上，支承輥2中有三組帶有側輥以防止推焦桿3跑偏，支承輥2聯接在推焦支座I的底部，所述制動力矩自增傳動裝置包括傳動件與制動件，所述傳動件包括輸入軸21及裝在輸入軸21上的第一、二偏心軸承20、19、擺線輪、針齒殼34、針銷35及輸出機構，輸出機構包括輸出軸11、柱銷14及柱套，其特征在于(A)所述輸出軸11兩端分別用第一、二軸承10、12支承在前、后機架9、13內孔，裝置在第一、二軸承10、12之間的驅動齒輪8與輸出軸11用花健滑動聯接，使驅動齒輪8具有一定的浮動量用以補償與長齒條5之間的側隙與頂隙，驅動齒輪8與長齒條5嚙合，將背景技術懸臂裝置的驅動齒輪8改進為簡支結構而提高了齒輪-齒條的嚙合精度，長齒條5橫斷面呈“凸”形，置于推焦桿3相應長槽中，間隙配合，依靠長槽兩側面的上沿面對長齒條5 “凸”形的兩肩進行限位，上沿面與“凸”形兩肩之間有間隙，長齒條5底部支承在滑動輥4上，滑動輥4聯接在推焦桿3中，工作原理是驅動齒輪8順時針轉時，長齒條5帶動推焦桿3向前移動，反之，驅動齒輪8逆時針轉時，長齒條5帶動推焦桿3向后移動，由于長齒條5不是固定在推焦桿3之上，因此當推焦桿3出現“塌腰”時，齒輪-齒條的側隙與頂隙仍處于理論值，前、后機架9、13緊固在減速機底板7上，所述減速機底板7、底腳6及推焦支座I 順次聯接一體，所述擺線輪中兩側相同擺線輪16與中間擺線輪17相位差180°，兩側擺線輪16輪寬等于中間擺線輪17的一半，柱套15、18分別對應于擺線輪16、17，所述針齒殼34聯接在后機架13內孔，針銷35半埋在針齒殼34中，稱半埋齒結構(朱孝錄《齒輪傳動設計手冊》828頁)，使針銷具有很高彎曲力；(B)所述制動件包括聯接在后機架13端面的中筒22、與中筒22聯接的前筒31及中、前筒內腔裝置的兩組V型槽盤機構、摩擦副與復位彈簧，其中所述摩擦副包括內錐體33與錐盤32，其中內錐體33聯接在前筒31內孔，錐盤32與中間盤27聯接，摩擦副分離的軸向理論值為X ；所述兩組V型槽盤機構中，第一組主動V型槽盤29聯接在電機轉子軸30上，中間 盤27 —側為第一從動V型槽盤，主、從二 V型槽之間有鋼球28，第二的從動V型槽盤25與輸入軸21的外花鍵軸伸端滑動聯接，中間盤27另一側為第二主動V型槽盤、二 V型槽之間有鋼球26，均布的鋼球數與V型槽數相等；所述復位彈簧24 —端靠緊杯型彈簧座23內底，另一端靠緊第二從動V型槽盤25端面，復位彈簧24使錐盤32與內錐體33摩擦副壓緊，所述杯型彈簧座23的外端面緊靠輸入軸21軸肩、而開口端與從動V型槽盤25之間的間隙等于摩擦副分離的軸向理論值X，所述輸入軸21用軸承支承在中筒22內孔。制動原理通電時，與電機轉子軸30聯接的第一組主動V型槽盤29的V型槽面對鋼球28產生正壓力軸向分力推動中間盤27的從動V型槽盤使摩擦副分離(軸向距離x)，制動力矩消失；周向分力驅動與第二組從動V型槽盤25花鍵聯接的輸入軸19轉動作功。顯然第一組鋼球V型槽裝置功能是離合器，第二組鋼球V型槽裝置功能是聯軸器；當斷電時，電機轉子軸30仃止，阻力矩使第二從動V型槽盤25的V型槽面對鋼球26產生正壓力，其軸向分力使摩擦副壓緊，因而制動力矩要多大有多大。
權利要求
1. 一種臥式制動力矩自增擺線-齒條推焦裝置，包括推焦支座(I)、支承輥(2)、推焦桿(3)及制動力矩自增傳動裝置，所述推焦桿(3)(包括推焦頭、滑履)為箱體結構，支承在支承輥(2)上，支承輥(2)中有三組帶有側輥以防止推焦桿(3)跑偏，支承輥(2)聯接在推焦支座(I)的底部，所述制動力矩自增傳動裝置包括傳動件與制動件，所述傳動件包括輸入軸(21)及裝在輸入軸(21)上的第一、二偏心軸承(20、19)、擺線輪、針齒殼(34)、針銷(35)及輸出機構，輸出機構包括輸出軸(11)、柱銷(14)及柱套，其特征在于 (A)所述輸出軸(11)兩端分別用第一、二軸承(10、12)支承在前、后機架(9、13)內孔，裝置在第一、二軸承(10、12)之間的驅動齒輪(8)與輸出軸(11)用花健滑動聯接，驅動齒輪(8)與長齒條(5)嚙合，所述長齒條(5)橫斷面呈“凸”形，置于推焦桿(3)相應長槽中，間隙配合，依靠長槽兩側面的上沿面對長齒條(5) “凸”形的兩肩進行限位，上沿面與“凸”形兩肩之間有間隙，長齒條(5)底部支承在滑動輥(4)上，滑動輥(4)聯接在推焦桿(3)中，前、后機架(9、13)緊固在減速機底板(7)上，所述減速機底板(7)、底腳(6)及推焦支座(I)順次聯接一體，所述擺線輪中兩側相同擺線輪(16)與中間擺線輪(17)相位差180°，兩側擺線輪(16)輪寬等于中間擺線輪(17)的一半，柱套(15、18)分別對應于擺線輪(16、17)，所述針齒殼(34)聯接在后機架(13)內孔，針銷(35)半埋在針齒殼(34)中； (B)所述制動件包括聯接在后機架(13)端面的中筒(22)、與中筒(22)聯接的前筒(31)及中、前筒內腔裝置的兩組V型槽盤機構、摩擦副與復位彈簧，其中 所述摩擦副包括內錐體(33)與錐盤(32)，其中內錐體(33)聯接在前筒(31)內孔，錐盤(32)與中間盤(27)聯接，摩擦副分離的軸向理論值為X ； 所述兩組V型槽盤機構中，第一組主動V型槽盤(29)聯接在電機轉子軸(30)上，中間盤(27) —側為第一從動V型槽盤，主、從二 V型槽之間有鋼球(28)，第二的從動V型槽盤(25)與輸入軸(21)的外花鍵軸伸端滑動聯接，中間盤(27)另一側為第二主動V型槽盤、二V型槽之間有鋼球(26)，均布的鋼球數與V型槽數相等； 所述復位彈簧(24) —端靠緊杯型彈簧座(23)內底，另一端靠緊第二從動V型槽盤(25)端面，復位彈簧(24)使錐盤(32)與內錐體(33)摩擦副壓緊，所述杯型彈簧座(23)的外端面緊靠輸入軸(21)軸肩、而開口端與從動V型槽盤(25)之間的間隙等于摩擦副分離的軸向理論值X，所述輸入軸(21)用軸承支承在中筒(22)內孔。
全文摘要
本發明涉及推焦裝置技術領域，一種臥式制動力矩自增擺線-齒條驅動推焦裝置，包括推焦支座、支承輥、推焦桿及制動力矩自增傳動裝置，傳動裝置包括轉子軸、偏心軸承、擺線輪、針齒殼、針銷及輸出機構，其特征在于輸出軸用軸承支承在前、后機架內孔，與驅動齒輪嚙合的長齒條橫斷面呈“凸”形，置于推焦桿長槽中，長槽兩側面的上沿面對齒條“凸”形的兩肩限位，驅動齒輪順針轉時推焦桿前移，反之后移，兩側輪與中間輪相位差180°，兩側輪寬等于中間輪一半，制動件包括兩組V型槽盤機構、摩擦副與復位彈簧。有益效果齒輪齒條嚙合精度好，降低推焦桿振動；重量輕45-60％、價格低50-65％；制動力矩隨阻力矩增加而自增大；輸入軸上處于靜、動平衡。
文檔編號C10B33/08GK102676183SQ20121014128
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者吳聲震 申請人:吳小杰