直齒輪鐵液包與傳統(tǒng)鐵液包介紹

丁衍德

（山東泰安 271000）

直齒輪鐵液包與傳統(tǒng)鐵液包介紹

丁衍德

（山東泰安 271000）

介紹了一種直齒輪鐵液包。手輪通過直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，手拉葫蘆式制動(dòng)器，在不知不覺中自鎖和開啟，傾倒鐵液。操作輕便磨損少，沒有“磕頭”現(xiàn)象；移位澆注時(shí)，包體抬頭力小。對應(yīng)傳統(tǒng)蝸輪包，有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

直齒輪鐵液澆包；手拉葫蘆；蝸輪鐵液包

1 鐵液包重心與其旋轉(zhuǎn)軸心

鐵液包搪襯和鐵板組成空鐵液包重心，額定鐵液加空包組成一個(gè)滿包合成重心；鐵液包要確定一位置做轉(zhuǎn)動(dòng)軸心，焊接澆包軸，通過吊桿軸承孔，加裝齒輪。圖1是鐵液包重心和軸心示意圖。

圖1 鐵液包重心和軸心示意圖

1.1 安全包

這個(gè)旋轉(zhuǎn)軸心高于滿包合成重心和空鐵液包重心，譬如安全直齒包軸心，象水桶吊攀一樣軸心高；往外倒水時(shí)，包體重心重力始終想豎直包體，自鎖失效也流不出鐵液來，這樣的包體稱作安全包。

包體重心重力想豎直鐵液包包體的力矩，稱作正力矩；重力想傾倒鐵液包的力矩，稱作負(fù)力矩。

面對澆包的減速機(jī)，習(xí)慣上逆時(shí)針操作澆鐵液。假設(shè)軸心齒輪上方齒受力，像鐘表的12點(diǎn)位置，旋轉(zhuǎn)手輪，上方齒右側(cè)面逆時(shí)針受力，包體重力始終想豎直包體，所以整個(gè)澆注過程，都是齒面逆時(shí)針受力，齒輪齒傳動(dòng)時(shí)連續(xù)不會(huì)抖動(dòng)。減速機(jī)一個(gè)方向自鎖即可，不會(huì)出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象。

小直齒包采用安全包，它操作力大。一般蝸輪包效率低，它不采用這種轉(zhuǎn)軸。

1.2 輕便包

旋轉(zhuǎn)軸心選在滿包合成重心下面，空鐵液包重心上面時(shí)，它操作力小，稱作輕便澆包。傳統(tǒng)蝸輪包和大中型直齒包，都采用這種軸心。

輕便包澆注鐵液時(shí)，面對澆包的減速機(jī)，習(xí)慣逆時(shí)針澆鑄件。先旋轉(zhuǎn)手輪離開豎直位置時(shí)，軸心齒輪上方齒右側(cè)面逆時(shí)針受力；包體離開豎直面后，包體的滿包合成重心重力自己就想傾倒，包體快速進(jìn)入另一個(gè)嚙合齒，反方向的齒面位置，向前一“磕頭”（齒輪磨薄間隙大時(shí)，“磕頭”現(xiàn)象就厲害），上方齒的左側(cè)面順時(shí)針受力，減速機(jī)的自鎖力起到制衡作用。軸心齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)，繼續(xù)澆注鐵液。澆注后期鐵液少了，旋轉(zhuǎn)軸心高于空鐵液包重心，要推動(dòng)其逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)繼續(xù)澆鐵液；包體重心重力引起傾倒力，轉(zhuǎn)成了豎直力，軸心齒輪上方齒左側(cè)面，退到上方齒的右側(cè)面，逆時(shí)針受力，包體快速退到另一個(gè)嚙合齒，反方向的齒面位置。由于齒輪之間存在間隙，包體就向后一“磕頭”。安裝和磨損間隙大了，“磕頭”現(xiàn)象就重。

圖2 間隙引起“磕頭”現(xiàn)象示意圖

2 直齒輪自鎖鐵液包

直齒輪自鎖鐵液包(簡稱直齒包)的直齒輪傳動(dòng)近似滾動(dòng)摩擦，效率可以達(dá)到97%，磨損少好安裝，被廣泛應(yīng)用；該包自鎖采用手拉葫蘆式螺旋載荷制動(dòng)器，能在不知不覺中自鎖和開啟。

2.1 小型直齒安全包

高轉(zhuǎn)軸安全不出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象，操作力不大時(shí)安全轉(zhuǎn)軸好；人習(xí)慣一個(gè)方向澆注鐵液，小型直齒包就設(shè)一個(gè)制動(dòng)器二級齒輪傳動(dòng)。由于是朝齒面一個(gè)方向自鎖，可按習(xí)慣澆注鐵液，不會(huì)出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象。朝另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，沒有自鎖，為此只設(shè)一個(gè)澆包嘴，防止誤操作。

圖3 手拉葫蘆

圖4 直齒輪小澆包

2.2 大中型的直齒輕便包

大中型的直齒輕便包設(shè)兩個(gè)制動(dòng)器，可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換，傾倒、豎直時(shí)都能自鎖；直齒輪制作間隙小，滾動(dòng)摩擦磨損少，基本沒有“磕頭”現(xiàn)象，并且摩擦片磨損間隙可調(diào)。為防操作機(jī)構(gòu)不合理，只設(shè)一個(gè)澆包嘴。大直齒包可不用電機(jī)電纜線，手動(dòng)就行。

2.3 應(yīng)用情況

目前，1t、2t、5t直齒輪鐵液包都有實(shí)際應(yīng)用，有的產(chǎn)品已使用十幾年。直齒包按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T25714—2010鐵液澆包的參數(shù)和技術(shù)條件設(shè)計(jì)，包體按JBT 5771—1991鐵液包參數(shù)生產(chǎn)。承重的吊攀是鍛件，下面的掛臺(tái)和吊攀是整體鍛件；吊桿下面的軸承孔，是焊后鏜孔。

3 傳統(tǒng)蝸輪鐵液包

3.1 傳統(tǒng)蝸輪鐵液包

傳統(tǒng)蝸輪鐵液包(簡稱蝸輪包)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一般是蝸輪加傘齒輪轉(zhuǎn)向，也有二級蝸輪傳動(dòng)，大澆包就是電動(dòng)了。蝸輪有較大的傳動(dòng)比，還有自鎖特性，所以被廣泛應(yīng)用。

3.2 蝸輪包的缺點(diǎn)

機(jī)械效率低，手工操作，用力較大。蝸輪蝸桿傘齒輪垂直度相交性，安裝難度大，間隙大就有“磕頭”現(xiàn)象；蝸輪是滑動(dòng)摩擦，磨損間隙大了，“磕頭”現(xiàn)象就增加。螺旋角必須小于摩擦角蝸輪包才能自鎖，自鎖蝸輪效率都低于40%，一般是30%。

4 結(jié)語

直齒包可以替代蝸輪包，直齒包輕便耐用，手拉葫蘆式自鎖，沒有齒輪磨損后出現(xiàn)的“磕頭”現(xiàn)象。據(jù)資料介紹，美國早就有了直齒澆包，它預(yù)示直齒輪加制動(dòng)器的澆包是發(fā)展方向。直齒輪加制動(dòng)器的手拉葫蘆，淘汰了蝸輪起重機(jī)；直齒輪加制動(dòng)器的澆包，也會(huì)取代蝸輪加傘齒輪的澆包。直齒澆包比蝸輪澆包好用，一定會(huì)受到澆包市場的歡迎。

圖5 美國直齒包減速機(jī)

圖6 美國蝸輪包

直齒包的發(fā)展，多蒙鑄造行業(yè)教授學(xué)者和工人師傅的支持，在此一并致謝。

[1] 董超主編. 高等學(xué)校試用教材鑄造設(shè)備設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.

[2] 丁衍德.手拉葫蘆式直齒自鎖澆包[J].中國鑄造裝備與技術(shù),1998(5).

spur gear foundry ladle and traditional worm gear foundry ladle

DING YanDe
（ Taian 271000，Shandong，China）

The hand wheel is rotated through gear, hand chain hoist brakes, it locks and opens in imperceptible, pouring molten iron. It is light and don’t kowtow because wear less. The gear of hand hoist not bad. Transfer pouring. When bag body face upward it forced a small. Worm gear effi ciency low, a long time, the tooth wear produce kowtow.

spur gear foundry ladle；hand chain hoist；worm gear foundry ladle

TG232.7；

B；

1006-9658（2017）02-0069-02

10.3969/j.issn.1006-9658.2017.02.023

2016-08-28

稿件編號:1608-1497

丁衍德（1947—），男， 高級工程師 . 主要從事機(jī)械制造設(shè)備、工藝技術(shù)工作.