[發(fā)明專利]用于高爐無料鐘爐頂布料器的同步齒輪直接傳動裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910001096.2
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101476005A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾攀;高懿;盧永進(jìn);雷麗萍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: C21B7/20
• 分類號: C21B7/20
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 邸更巖;陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于高爐無料鐘爐頂布料器的同步齒輪直接傳動裝置，屬于冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋼鐵冶金技術(shù)及行業(yè)是一個國家實現(xiàn)工業(yè)化、進(jìn)入發(fā)達(dá)社會的基礎(chǔ)，也是一個國家工業(yè)化程度的重要標(biāo)志，同時它也是一個對國家的環(huán)境和能源狀態(tài)有重要影響的行業(yè)，因此，它的發(fā)展?fàn)顟B(tài)將對國家和人們的生活質(zhì)量有最直接的影響。高爐爐頂布料裝置是鋼鐵冶金技術(shù)的重要設(shè)備；在高爐冶煉生鐵的過程中，需要在與大氣隔絕的狀況下源源不斷地把爐料加到爐膛內(nèi)，將按要求合理地分布在料面上，就可以形成需要的料面形狀和爐喉徑向礦焦厚度(礦焦比)分布；因此，對爐頂加料設(shè)備的布料性能和可靠性提出了很高的要求；早期的布料設(shè)備都為有料鐘爐頂，如雙鐘式、三鐘式、四鐘和鐘閥式爐頂，但存在有密封不可靠、大鐘重量大、布料面的形狀難以控制、設(shè)備維修復(fù)雜、使用壽命較短等主要問題。從上世紀(jì)70年代起，出現(xiàn)了無料鐘爐頂，即采用旋轉(zhuǎn)式布料器，這為高爐操作帶來了新的方式，很快遍及世界各地，從發(fā)展趨勢來看，對于大型高爐，無料鐘爐頂將取代有料鐘爐頂，在鋼鐵冶金技術(shù)中占據(jù)重要的位置。

目前，所采用的高爐無料鐘爐頂布料裝置主要有以下幾類，主要特征為：

(1)基于行星齒輪的雙電機(jī)系統(tǒng)，主旋轉(zhuǎn)與傾動這兩種運(yùn)動都是通過行星齒輪來進(jìn)行疊加的，具有運(yùn)行平穩(wěn)、回轉(zhuǎn)環(huán)受力均勻、可靠性比較高等特點；機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，行星齒輪的受力較大，磨損嚴(yán)重，必須使用雙電機(jī)來進(jìn)行聯(lián)動，傾動所需的驅(qū)動功率較大，耗能較大。

(2)基于差動的雙電機(jī)系統(tǒng)，采用雙電機(jī)分別驅(qū)動主旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)環(huán)和傾動回轉(zhuǎn)環(huán)，通過兩個回轉(zhuǎn)環(huán)的差動來實現(xiàn)傾動，對差動的控制有很高的要求，必須使用雙電機(jī)來進(jìn)行聯(lián)動，傾動所需的驅(qū)動功率較大，耗能較大。

(3)基于杠桿的回轉(zhuǎn)環(huán)升降系統(tǒng)，傾動回轉(zhuǎn)環(huán)的升降運(yùn)動可以采用電機(jī)驅(qū)動，或采用液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)，但需要同步裝置或控制系統(tǒng)來協(xié)同下壓回轉(zhuǎn)環(huán)的升降運(yùn)動；由于布料器的垂直空間的限制，杠桿垂直運(yùn)動的行程非常有限，因此杠桿的受力較大，杠桿與回轉(zhuǎn)環(huán)之間的接觸磨損嚴(yán)重，運(yùn)行不平穩(wěn)；運(yùn)行時需采用雙動力(雙電機(jī))系統(tǒng)，所需的驅(qū)動功率較大，耗能較大。

中國專利公開(CN101328527A)公開了一種“用于高爐無料鐘爐頂布料器的變速器式雙系統(tǒng)傳動裝置”，該裝置采用了同步器和三個撥叉頭來控制兩種狀態(tài)的工作方式，通過無極變速器來調(diào)節(jié)主旋轉(zhuǎn)軸和傾動軸的速比。其中采用的同步器類似于廣泛用于汽車變速箱的部件，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含同步環(huán)、同步體、同步器卡簧、擋齒套等部件，在工作時需要用同步環(huán)將兩級傳動齒輪的轉(zhuǎn)速先同步之后再結(jié)合。并且采用的無級變速器依靠定錐盤和動錐盤之間的金屬帶摩擦力進(jìn)行傳動，效率較低，所傳遞力矩受到限制，若力矩過大則有打滑的可能性。

研究高效、節(jié)能、可靠性高的高爐無料鐘爐頂布料器是目前的一個重要攻關(guān)方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種用于高爐無料鐘爐頂布料器同步齒輪直接傳動裝置，使其不僅具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本和制造難度降低、使用壽命長等特點，而且傳力效果更好，可靠性進(jìn)一步提高。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于高爐無料鐘爐頂布料器的同步齒輪直接傳動裝置，含有主旋轉(zhuǎn)電機(jī)1，主旋轉(zhuǎn)減速齒輪對，主旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸11，主旋轉(zhuǎn)傳入齒輪12，傾動電機(jī)13，傾動減速齒輪，傾動驅(qū)動軸23以及傾動傳入齒輪24，其特征在于：所述的同步齒輪直接傳動裝置還包括設(shè)置在主旋轉(zhuǎn)軸和傾動驅(qū)動軸之間的同步齒輪傳動機(jī)構(gòu)，分別設(shè)置在所述主旋轉(zhuǎn)軸和傾動驅(qū)動軸上的主旋轉(zhuǎn)齒套咬合機(jī)構(gòu)和傾動咬合機(jī)構(gòu)，以及控制咬合和分離的撥叉機(jī)構(gòu)；所述的同步齒輪傳動機(jī)構(gòu)由主旋轉(zhuǎn)軸套筒齒輪10、反向齒輪26、反向齒輪軸25和傾動軸聯(lián)結(jié)齒輪22組成，主旋轉(zhuǎn)軸套筒齒輪通過軸承安裝在主旋轉(zhuǎn)軸上；所述的主旋轉(zhuǎn)齒套咬合機(jī)構(gòu)由主旋轉(zhuǎn)齒套咬合機(jī)構(gòu)第一齒輪5、主旋轉(zhuǎn)咬合齒套6和主旋轉(zhuǎn)齒套咬合機(jī)構(gòu)第二齒輪7組成，該第二齒輪與主旋轉(zhuǎn)軸套筒齒輪10固連；傾動咬合機(jī)構(gòu)由傾動咬合齒套19、傾動咬合第一齒輪20和傾動咬合第二齒輪21組成，所述的傾動咬合第一齒輪20與傾動軸套筒齒輪16固連，傾動軸套筒齒輪通過軸承安裝在傾動驅(qū)動軸上，并與傾動減速齒輪15嚙合；所述的撥叉機(jī)構(gòu)由第一撥叉頭27、第二撥叉頭28、撥叉連桿29和撥叉控制器30組成。

上述技術(shù)方案中，所述的主旋轉(zhuǎn)齒套咬合機(jī)構(gòu)第二齒輪7與主旋轉(zhuǎn)軸套筒齒輪10采用一體式連接結(jié)構(gòu)；所述的傾動咬合第一齒輪20與傾動軸套筒齒輪16采用一體式連接結(jié)構(gòu)。