帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置的製作方法

2023-06-13 17:52:06

專利名稱：帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於冶金機械設備領域，特別是涉及一種帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置。
背景技術：
目前在燒結生產中，帶式燒結機的下臺車列都存在著起拱問題，其形式為當臺車與尾部星輪脫離嚙合後，後輪向上抬起，抬起高度為10～50mm不等，臺車列呈逐漸減小的鋸齒形向機頭運動。運行至頭部時，由於臺車自重和頭部星輪的嚙合作用，臺車下滑或者瞬間衝擊下落。該傳動缺陷使臺車底部端角嚴重磨損，增加了導軌被砸壞的危險性，最嚴重的是當臺車返回到上軌道時，臺車端部之間由於磨損會產生嚴重的漏風。所有這些，不但降低了臺車的使用壽命，而且影響了燒結礦的產量和質量，增加了功率的損耗。
經過分析研究得出的結論是導致臺車列起拱的因素，除了一些非主要原因外，起決定性作用的是尾部星輪齒施加給臺車卡輪的推力過大，給臺車列最末一個臺車造成了一個傾覆力矩，從而使臺車列起拱。
中國專利《消除燒結機臺車起拱的自動液壓阻力矩裝置》(專利號93102554.0)是一種自動液壓阻力矩裝置。該裝置在燒結機尾部星輪的主軸上串連扭矩傳感器和液壓泵，此外在液壓油路中設有單向閥、比例調速閥等元件，通過扭矩傳感器傳出的信號控制比例調速閥達到對尾部星輪主軸施加阻尼扭矩的作用。但是該裝置並未考慮扭矩大小的匹配和低速下液壓泵的自吸性能，在實際應用中受到了一定的限制。

發明內容
為了克服現有的帶式燒結機星輪齒施加給臺車卡輪的推力過大造成臺車列起拱等問題，本發明提供一種帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置，通過液壓裝置消耗能量達到對扭矩值按實際需要大小控制的裝置。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置由脹套、變速器和扭矩平衡裝置組成，由於燒結機尾部星輪主軸轉速極低而且被控的扭矩巨大，直接用液壓低速大扭矩馬達進行控制是不現實的。因此，在燒結機星輪主軸和低速大扭矩馬達之間採用增速機構聯接所說的增速機構是應用行星齒輪變速器或行星齒輪變速器與開式齒輪傳動的組合，這樣可以將傳到馬達的扭矩減小很多以便進行控制。將行星變速器和星輪主軸用脹套聯接，採用開式齒輪傳動，則開式齒輪的輸入軸與星輪主軸剛性聯接，行星變速器再與開式齒輪的高速輸出軸用脹套聯接；扭矩平衡裝置的平衡板和行星變速器通過螺栓聯接，扭矩平衡裝置的底座通過螺栓與燒結機機架固聯；扭矩平衡裝置的作用是平衡扭矩，在星輪主軸旋轉時，使行星變速器保持靜止；將低速大扭矩馬達和行星變速器製造成一體，液壓馬達由液壓泵站提供工作壓力。在實際應用中，可根據燒結機型號的大小，機械部分可以演變出4種聯接方式，但是，不論哪種方式，其主要的作用是聯接尾部星輪主軸和本裝置，應用液壓阻尼通過低速大扭矩馬達控制尾部星輪主軸上的扭矩。
液壓部分由液壓泵、低速大扭矩馬達、閥組和液壓輔助裝置組成，其作用是根據電控信號和反饋信號，自動調節低速大扭矩馬達的進出口壓差，從而產生相應的旋轉阻尼，然後通過增速機構對星輪主軸進行扭矩控制。
電控部分由壓力傳感器、單片機、放大器、儲存器和屏蔽線組成，其作用是採集低速大扭矩馬達的進出口壓力，然後經過單片機的運算產生相應的控制信號，進而控制液壓部分的閥組，使低速大扭矩馬達的進出口壓差產生相應的變換以滿足要求的旋轉阻尼。
本發明的有益效果是本發明採用脹套無鍵聯接，應用電液比例控制進行扭矩加載，具有結構緊湊，安裝方便，性價比高的優點。可以很好的解決帶式燒結機下臺車列起拱的傳動缺陷，能夠提高臺車的壽命，提高了燒結礦的產量和質量，減少了漏風，降低了能耗。


圖1為一側星輪採用行星齒輪變速器帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置結構示意圖；圖2為兩側星輪採用行星齒輪變速器帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置結構示意圖；圖3為一側星輪採用行星齒輪變速器與開式齒輪傳動組合的帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置結構示意圖；圖4為兩側星輪採用行星齒輪變速器與開式齒輪傳動組合的帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置結構示意圖；圖5為帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置液壓和電控部分原理圖。
在上述俯圖中，1.尾部星輪，2.尾部星輪主軸，3.固定底座，4.調節螺釘，5.扭矩平衡板，6.低速大扭矩馬達，7.行星齒輪變速器，8.脹套，9.高速輸出軸，10.高速齒輪，11.低速齒輪，12.油箱，13.液壓泵，14.電機，15.溢流閥，16、17.換向閥，18.壓力表，19、20.壓力傳感器、21、22、23、24.電氣元件，25.比例溢流閥，26.濾油器。
具體實施例方式
實施例1如圖1所示，尾部星輪主軸2的一端通過脹套8和行星齒輪變速器7聯接；行星齒輪變速器7和低速大扭矩馬達6製造成一體，具有很高的機械傳動效率和精度；低速大扭矩馬達6接控制閥組和泵站(圖5)；作用在行星齒輪變速器7上的反扭矩通過扭矩平衡板3抵消。該方案適合於中小帶式燒結機。
實施例2如圖2所示，該例適合應用於大型帶式燒結機。在尾部星輪主軸2的兩端都通過脹套8和行星齒輪變速器7聯接；行星齒輪變速器7和低速大扭矩馬達6製造成一體；作用在行星齒輪變速器7上的反扭矩通過扭矩平衡板5抵消；兩端的行星齒輪變速器7、低速大扭矩馬達6、扭矩平衡板5、調節螺釘4和固定底座2均為同一種型號；行星齒輪變速器7兩端的液壓馬達接控制閥組和泵站(圖5)；兩個低速大扭矩馬達實施壓力同步控制；兩端的複合傳動各抵消尾部星輪主軸的過剩扭矩的1/2。
實施例3如圖3所示，為了更好的經濟性，尾部星輪主軸2的一端首先接一臺開式齒輪傳動裝置；開式齒輪傳動裝置的高速輸出端9通過脹套8和行星齒輪變速器7聯接；行星齒輪變速器7和低速大扭矩馬達6製造成一體；低速大扭矩馬達6接控制閥組和泵站(圖5)；作用在行星齒輪變速器7上的反扭矩通過扭矩平衡板5抵消。開式齒輪裝置的高低速齒輪10和11的齒數比為1∶2～1∶4。
實施例4如圖4所示，在尾部星輪主軸2的兩端各接一臺開式齒輪傳動裝置；開式齒輪傳動裝置的高速輸出端9通過脹套8和行星齒輪變速器7聯接；行星齒輪變速器7和低速大扭矩馬達制6造成一體；液壓馬達接控制閥組和泵站(圖5)；作用在星齒輪變速器7上的反扭矩通過扭矩平衡板5抵消；兩端的開式齒輪裝置(9、10和11)、行星齒輪變速器7、低速大扭矩馬達6、扭矩平衡板5、調節螺釘4和固定底座3均為同一種型號；開式齒輪裝置的高低速齒輪10和11的齒數比為1∶2～1∶4；兩個低速大扭矩馬達實施壓力同步控制；兩端的複合傳動各抵消尾部星輪主軸的過剩扭矩的1/2。
液壓和電控部分為上述實施例提供控制和工作壓力，低速大扭矩馬達6和行星齒輪變速器做成一體剛性聯接，其進出口的壓力分別由壓力傳感器19和20檢測，二者之差通過與給定信號比較，成為反饋信號控制比例溢流閥25，這樣低速大扭矩馬達9的進出口壓差可以實現任意給定，從而實現對星輪主軸任意扭矩的加載。此外，換向閥16和17作為液壓系統是否起作用的開關；溢流閥15調定了液壓泵13的出口壓力，也即為低速大扭矩馬達6的進口壓力，同時實現了對泵的過載保護；由於星輪主軸經過變速後轉速仍然不高，因此液壓泵13的作用為提供一定壓力的液壓油的作用，防止低速大扭矩馬達6吸空產生氣穴。
權利要求
1.一種帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置，由尾部星輪(1)、星輪主軸(2)、脹套(8)、液壓部分和電控部分組成，其特徵是在燒結機尾部星輪主軸(2)和低速大扭矩馬達(6)之間採用增速機構聯接，增速機構的輸入軸與星輪主軸(2)用脹套(8)聯接；扭矩平衡板(5)的一端和增速機構的殼體通過螺栓聯接，扭矩平衡板(5)另一端被調節螺釘(4)夾持在固定底座(3)中，固定底座(3)通過螺栓與燒結機機架固聯；所說的增速機構為行星齒輪變速器(7)或行星齒輪變速器(7)與開式齒輪傳動的組合，行星齒輪變速器(7)和低速大扭矩馬達(6)製造成一體，低速大扭矩馬達(6)接液壓部分和電控部分。
2.根據權利要求1所述的帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置，其特徵是在燒結機尾部星輪主軸(2)和低速大扭矩馬達(6)之間採用行星齒輪變速器(7)聯接，行星齒輪變速器(7)輸入軸與星輪主軸(2)用脹套(8)聯接；扭矩平衡板(5)和行星齒輪變速器(7)的殼體通過螺栓聯接。
3.根據權利要求1或2所述的帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置，其特徵是在尾部星輪主軸(2)的兩端都通過兩個脹套(8)分別和兩個行星齒輪變速器(7)聯接，兩端的行星齒輪變速器(7)、低速大扭矩馬達(6)、扭矩平衡板(5)、調節螺釘(4)和固定底座(2)均為同一種型號，兩個低速大扭矩馬達實施壓力同步控制。
4.根據權利要求1所述的帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置，其特徵是在燒結機尾部星輪主軸(2)和低速大扭矩馬達(6)之間採用行星齒輪變速器(7)與開式齒輪傳動裝置組合相聯接，尾部星輪主軸(2)的一端首先接一臺開式齒輪傳動裝置的低速齒輪(11)，開式齒輪傳動裝置的高速輸出端(9)通過脹套(8)和行星齒輪變速器(7)聯接；開式齒輪裝置的高速齒輪(10)和低速齒輪(11)的齒數比為1∶2～1∶4。
5.根據權利要求1或4所述的帶式燒結機尾部星輪主軸扭矩控制裝置，其特徵是在尾部星輪主軸(2)的兩端各接一臺開式齒輪傳動裝置，開式齒輪傳動裝置的高速輸出端(9)通過脹套(8)和行星齒輪變速器(7)聯接；兩端的開式齒輪裝置的高速輸出軸(9)、高速齒輪(10)、低速齒輪(11)、行星齒輪變速器(7)、低速大扭矩馬達(6)、扭矩平衡板(5)、調節螺釘(4)和固定底座(3)均為同一種型號，兩個低速大扭矩馬達(6)實施壓力同步控制。
全文摘要
本發明屬於冶金機械設備領域，其特徵是在燒結機尾部星輪主軸(2)和低速大扭矩馬達(6)之間採用增速機構聯接，增速機構的輸入軸與星輪主軸(2)用脹套(8)聯接；扭矩平衡板(5)的一端和增速機構的殼體通過螺栓聯接，扭矩平衡板(5)另一端被調節螺釘(4)夾持在固定底座(3)中，固定底座(3)通過螺栓與燒結機機架固聯。低速大扭矩馬達(6)接液壓部分和電控部分。本發明具有結構緊湊、安裝方便、降低能耗和性價比高的優點。解決了帶式燒結機下臺車列起拱的傳動缺陷，提高了臺車的使用壽命，提高了燒結礦的產量和質量。
文檔編號F16H1/28GK1740586SQ20051001281
公開日2006年3月1日 申請日期2005年9月10日 優先權日2005年9月10日
發明者白明華, 梁宏志 申請人:燕山大學