专利名称：一种鱼雷型混铁车倾动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械传动技术领域，特别是鱼雷型混铁车罐体倾翻传动技术领域。
技术背景 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，同样也不能满足调速范围，低速功能欠缺，高、低 速需采用两套传动装置。 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，充分利用末级三环减速器的双输入结构，提供了一种 新的方案组合，成本更为低廉、变速范围更广，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， 充分利用末级三环减速器的双输入结构，吸收各项现有技术方案的优点，提供一种成本更 为低廉、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
3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 —种鱼雷型混铁车倾动装置，包括有原动机、初级减速器、末级减速器、离合装置、
柔性支撑构件等零件，其特征在于原动机一的输出轴与初级减速器一输入轴固定联接，原
动机二的输出轴与初级减速器二输入轴固定联接，初级减速器一和初级减速器二选用具不
同传动比的三级以下低速级为三环的组合式减速器；初级减速器一和初级减速器二的输
出轴分别套装在末级减速器的两根输入轴上，前后箱体之间固定联接；末级减速器采用单
级三环减速器，末级减速器的输入轴与初级减速器一的输出轴之间安装有离合装置，通过
离合装置控制，实现两路传动，传动比可调节范围更广，末级减速器被悬挂安装于鱼雷型混
铁车罐体上，通过胀套将扭矩传递至罐体；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，两个扭力杆支座与平台联接，组成全悬挂柔性传动装置。 其中，末级减速器的输入轴与初级减速器一的输出轴之间安装有离合装置，离合
装置包括有线性执行装置、离合器主动端、离合器从动端、拨叉、推力轴承等，离合器从动端
安装在末级减速器输入轴上，为花键联接，离合器主动端与初级减速器一的输出轴固定联
接，拨叉和拨叉两侧的推力轴承套装在离合器从动端上，线性执行装置带动拨叉拨动离合
器从动端与离合器主动端啮合和脱离。 其中，柔性支撑构件上安装有保险装置，保险装置包括有行程开关、可调螺杆、调 整螺母、支架、弯板和支承套等，支承套套装在扭力杆上，支承套一端与一个曲柄固定联接， 另一端固定联接弯板，弯板上固定安装有行程开关，支架与另一个曲柄固定联接，支架上安 装有两根可调螺杆，其位置与行程开关的接触滚轮相对应，行程开关通过导线与控制线路 联接，通过调整两根可调螺杆，确定位移量，通过行程开关控制原动机，防止扭力杆产生塑 性变形或扭断，起到保护整套倾动装置的作用。 其中，原动机一为交流变频调速电机。 其中，线性执行装置为双作用气缸。 本实用新型具有如下有益效果 1.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。 2.两个具不同传动比的三级以下低速级为三环的组合式减速器大传动比的初
级减速器一、小传动比的初级减速器二套装在一台末级减速器的两根输入轴上，前后箱体
之间采用法兰形式的联接板联接，其中末级减速器的输入轴与初级减速器一的输出轴之间
安装有离合装置，通过离合装置控制，实现两路传动，传动比可调节范围更广。 3.与大传动比初级减速器匹配的原动机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，与小传动比初级减速器匹配的原动机选用普通大
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。[0017] 4.初级减速器可选用三级以下低速级为三环的组合式减速器，由于通过离合装置 控制，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，较传统减速装置降低了两级以上传动级数，使传动链更为紧凑，简化了结构，降低 了成本，增加了可靠性。 5.采用牙嵌离合器，拨叉拨动离合器从动端实现离合，结构简单，维修方便，制造 精度要求不高，安全可靠，成本低廉。 6.线性执行装置采用双作用气缸带动拨叉拨动离合器从动端实现自动换挡，自动 化程度高，可实现自控，同时也保证了在事故或停电状态下完成换档动作，可靠性高。 7.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，同时柔性支撑构件上设置了新颖的 保险装置，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。
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2中保险装置结构示意图;图5为图1中离合装置结构示意图;标号说明原动机一 1 ;初级减速器一 2 ;末级减速器3 ;轴承座4 ;罐体5 ;平台6;支撑座7;扭力杆支座8曲柄9 ;拉压杆10 ;联接板11 ;扭力杆12 ;线性执行装置13;离合器主动端14;离合器从动端15 ;花键轴16 ;原动机二 17 ;初级减速器二 18;行程开关19 ;可调螺杆20 ;调整螺母21 ;支架22 ;弯板23 ;支承套24 ;拨叉25;推力轴承26 ;离合装置27 ;销轴28 ;导杆29 ;推杆30 ;
具体实施方式
以下结合附图，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、图5，本实用新型由一台原动机一 1、一台原动机二 17、 一台初级减速器一 2、一台初级减速器二 18、一台末级减速器3、两个支撑座7、两个扭力杆 支座8、两个曲柄9、两根拉压杆10、四个联接板11、一根扭力杆12、一个行程开关19、两根 可调螺杆20、两个调整螺母21、一个支架22、一个弯板23、一个支承套24、一套离合装置27 等组成。 原动机一 1的输出轴与初级减速器一 2输入轴固定联接，原动机二 17的输出轴与 初级减速器二 18输入轴固定联接，初级减速器一 2和初级减速器二 18的输出轴分别套装 在末级减速器3的两根输入轴上，前后箱体之间分别采用两个法兰形式的联接板11固定联 接；末级减速器3采用单级三环减速器，末级减速器3的输入轴与初级减速器一2的输出轴之间安装有离合装置27，一台末级减速器3被悬挂安装于鱼雷型混铁车罐体5上；末级减速器3箱体底部两端的支撑座7与由两个扭力杆支座8、两个曲柄9、两根拉压杆10、一根扭力杆12组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆10上接头与两个支撑座7分别铰接，两根拉压杆10下接头分别和两个曲柄9的一端铰接，两个曲柄9的另一端分别与一根扭力杆12的两端固定，一根扭力杆12的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座8联接，两个扭力杆支座8与平台6联接，柔性支撑构件上安装有保险装置，防止扭力杆12产生塑性变形或扭断，上述结构分别在原动机一 1、原动机二 17和末级减速器3输出轴上形成齿轮减速器罐体倾动结构。 初级减速器一 2的输出轴与末级减速器3的输入轴为离合器联接，初级减速器一2的输出轴内孔为通孔，末级减速器3的输入轴即花键轴16穿过其中，离合器从动端15安装在末级减速器输入轴即花键轴16上，为花键联接，离合器主动端14与初级减速器一 2的输出轴固定联接，拨叉25和拨叉两侧的推力轴承26套装在离合器从动端15上，线性执行装置13带动拨叉25拨动离合器从动端15与离合器主动端14啮合和脱离。[0039] 原动机一 1采用带有制动器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 17采用带有制动器和手轮的普通大功率固定转速交流异步电机。 初级减速器一 2和初级减速器二 18选用传动比约为60 700具不同传动比的三级以下低速级为三环的组合式减速器，初级减速器一 2为大传动比初级减速器，初级减速器二 18为小传动比初级减速器。 离合装置27中的线性执行装置采用双作用气缸，离合器采用牙嵌式端面离合器。[0042] 原动机二 17在启动前，运行离合装置27，离合装置27内的线性执行装置13即双作用气缸伸出，推动推杆30通过销轴28带动拨叉25在导杆29上滑移，拨叉25拨动离合器从动端15与离合器主动端14脱离，离合装置27处脱离状态。原动机二 17启动及运行时，通过初级减速器二 18传动实现一级减速并通过初级减速器二 18输出轴输出功率和扭矩。初级减速器一 2和初级减速器二 18的输出轴分别套装在末级减速器3的两根输入轴上，初级减速器二 18的输出轴与末级减速器3的输入轴为键式联接，初级减速器二 18输出轴带动末级减速器3的输入轴转动，由于末级减速器3采用单级三环减速器，因此为单输入，带有偏心套的输入轴驱动末级减速器3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3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5，带动支撑在轴承座4上的罐体5转动，实现减速和传递力矩的功能。末级减速器3的另一根输入轴即花键轴16在末级减速器3内部的齿环板的带动下转动，由于离合装置27处脱离状态，花键轴16将不会带动初级减速器一2运转。 原动机一 1在启动前，原动机二 17停机，制动器松开，运行离合装置27，离合装置27内的线性执行装置13即双作用气缸縮回，拉动推杆30通过销轴28带动拨叉25在导杆29上滑移，拨叉25拨动离合器从动端15与离合器主动端14啮合，离合装置27处啮合状态。原动机一 1启动及运行时，通过初级减速器一 2传动实现一级减速并通过初级减速器一 2输出轴输出功率和扭矩。初级减速器一 2和初级减速器二 18的输出轴分别套装在末级减速器3的两根输入轴上，初级减速器一 2的输出轴与末级减速器3的输入轴为离合器联接，离合器主动端14与初级减速器一 2的输出轴固定联接，离合器从动端15与离合器主动端14啮合，由于离合器从动端15与末级减速器3的一根输入轴即花键轴16是花键联接，离合器主动端14带动离合器从动端15旋转，离合器从动端15通过花键联接将扭矩传递至末级减速器3的输入轴即花键轴16。初级减速器一 2输出轴带动末级减速器3的输入轴转动，其第二级传动比可选择为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3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5，带动支撑在轴承座4上的罐体5转动，实现减速和传递力矩的功能。末级减速器3的另一根输入轴在末级减速器3内部的齿环板的带动下转动，带动初级减速器二 18运转，由于初级减速器一 2选用大传动比初级减速器，初级减速器二 18选用小传动比初级减速器，因此初级减速器二 18的运转速度很低。 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3壳体旋转的旋转力矩平衡装置，通过扭力杆12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12两端的曲柄9和扭力杆支座8传递到基础平台6上，由于拉力和压力使扭力杆12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。[0045] 当倾动装置受到的冲击载荷较大时，末级减速机3壳体所产生的变形会使扭力杆12的扭转达到极限，从而产生塑性变形或扭断，而此时柔性支撑构件上安装的保险装置将发挥作用。保险装置包括有行程开关19、可调螺杆20、调整螺母21、支架22、弯板23和支承套24等，末级减速机3壳体所产生的变形较大时，两端曲柄9同时产生围绕扭力杆12的轴线，且方向相反的扭转，带动与扭力杆12同轴的支承套24向一个方向扭转，同时也带动安装有两根可调螺杆20的支架22向反方向扭转，当超过两根可调螺杆20预调的位移量时，可调螺杆20压住行程开关19的接触滚轮，触发行程开关19的常闭触点，通过控制线路切断原动机电源，使得原动机停机，防止扭力杆产生塑性变形或扭断，起到保护整套倾动装置的作用。
权利要求一种鱼雷型混铁车倾动装置，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一(2)输入轴固定联接，原动机二(17)的输出轴与初级减速器二(18)输入轴固定联接，初级减速器一(2)和初级减速器二(18)选用具不同传动比的三级以下低速级为三环的组合式减速器；初级减速器一(2)和初级减速器二(18)的输出轴分别套装在末级减速器(3)的两根输入轴上，前后箱体之间固定联接；末级减速器(3)采用单级三环减速器，末级减速器(3)的输入轴与初级减速器一(2)的输出轴之间安装有离合装置(27)，末级减速器(3)被悬挂安装于鱼雷型混铁车罐体(5)上；末级减速器(3)箱体底部两端的支撑座(7)与由两个扭力杆支座(8)、两个曲柄(9)、两根拉压杆(10)、一根扭力杆(12)组成的柔性支撑构件联接，柔性支撑构件中的两根拉压杆(10)上接头与两个支撑座(7)分别铰接，两根拉压杆(10)下接头分别和两个曲柄(9)的一端铰接，两个曲柄(9)的另一端分别与一根扭力杆(12)的两端固定，一根扭力杆(12)的两端以可以转动的方式与两个扭力杆支座(8)联接，两个扭力杆支座(8)与平台(6)联接。
2. 根据权利要求l所述的一种鱼雷型混铁车倾动装置，其特征是末级减速器(3)的 输入轴与初级减速器一 (2)的输出轴之间安装有离合装置(27)，离合装置(27)包括有线性 执行装置(13)、离合器主动端(14)、离合器从动端(15)、拨叉(25)、推力轴承(26)，离合器 从动端(15)安装在末级减速器(3)输入轴上，为花键联接，离合器主动端(14)与初级减速 器一 (2)的输出轴固定联接，拨叉(25)和拨叉(25)两侧的推力轴承(26)套装在离合器从 动端(15)上，线性执行装置(13)带动拨叉(25)拨动离合器从动端(15)与离合器主动端 (14)啮合和脱离。
3. 根据权利要求1所述的一种鱼雷型混铁车倾动装置，其特征是柔性支撑构件上安 装有保险装置，保险装置包括有行程开关(19)、可调螺杆(20)、调整螺母(21)、支架(22)、 弯板(23)和支承套(24)，支承套(24)套装在扭力杆(12)上，支承套(24) —端与一个曲 柄(9)固定联接，另一端固定联接弯板(23)，弯板(23)上固定安装有行程开关(19)，支架 (22)与另一个曲柄(9)固定联接，支架(22)上安装有两根可调螺杆(20)，其位置与行程开 关(19)的接触滚轮相对应，行程开关(19)通过导线与控制线路联接。
4. 根据权利要求l所述的一种鱼雷型混铁车倾动装置，其特征在于原动机一 (1)为 交流变频调速电机。
5. 根据权利要求2所述的一种鱼雷型混铁车倾动装置，其特征在于线性执行装置(13)为双作用气缸。
专利摘要本实用新型公开了一种鱼雷型混铁车倾动装置，包括有原动机、初级减速器、末级减速器、离合装置、柔性支撑构件等组成，原动机的输出轴与初级减速器输入轴固定联接，初级减速器一和初级减速器二选用具不同传动比的三级以下低速级为三环的减速器，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，末级减速器的输入轴与初级减速器一的输出轴之间安装有离合装置，末级减速器被悬挂安装于混铁车罐体上，末级减速器与柔性支撑构件联接，柔性支撑构件与平台联接，组成全悬挂柔性传动装置，柔性支撑构件上安装有保险装置，防止扭力杆产生塑性变形或扭断，本方案成本低廉、高效可靠、运转平稳。
文档编号B22D41/06GK201455245SQ20092010674
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者冯凡, 彭新尧, 谢雯, 郝映霞 申请人:北京瑞德信通用机械设备制造有限公司