傾動裝置中二次減速機(jī)與扭力桿的一種連接結(jié)構(gòu)

陳青萍

（太原重工股份有限公司齒輪傳動分公司， 山西 太原 030024）

引言

傾動裝置是用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備中爐體的平穩(wěn)傾動及準(zhǔn)確定位，并完成轉(zhuǎn)爐兌鐵水、出鋼、加料和修爐等一系列工藝操作，是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼正常生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。傾動裝置的工作特點(diǎn)是：低速、重載、大速比、啟動和制動頻繁、工作條件惡劣等。傾動裝置采用全懸掛多點(diǎn)嚙合柔性驅(qū)動裝置，具有傳動平穩(wěn)、性能先進(jìn)、安全可靠等特點(diǎn)。傾動裝置是由四個(gè)一次減速機(jī)和一個(gè)二次減速機(jī)組成，四點(diǎn)嚙合共同驅(qū)動二次減速機(jī)中的大齒輪，二次減速機(jī)懸掛于耳軸，驅(qū)動轉(zhuǎn)爐傾動旋轉(zhuǎn)工作。對于全懸掛式轉(zhuǎn)爐傾動裝置，為了防止懸掛在耳軸上的傳動裝置繞耳軸轉(zhuǎn)動，必須設(shè)有扭力桿裝置，二次減速機(jī)與扭力桿裝置通過上下部連接座連接，通過扭力桿的彈性變形將載荷傳遞到基礎(chǔ)。傳動裝置中二次減速機(jī)與扭力桿的連接結(jié)構(gòu)是全懸掛式轉(zhuǎn)爐傾動裝置的關(guān)鍵組成部分，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，傾動裝置承受極大的傾動力矩，因而二次減速機(jī)與扭力桿的連接結(jié)構(gòu)和自身的安全可靠性決定了扭力桿傾動裝置能否充分發(fā)揮其抗扭和緩沖系統(tǒng)的作用。

1 傳統(tǒng)用的傾動裝置扭力桿連接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

傳統(tǒng)用的傾動裝置二次減速機(jī)與扭力桿的連接結(jié)構(gòu)，見圖1、圖2、圖3、圖4，圖2中二次減速機(jī)箱體（Ⅰ）兩側(cè)的立板（3）通過銷軸（7）關(guān)節(jié)軸承（8）與上部連接座（9）鉸接，上部連接座（9）通過螺栓（10）螺母（11）與下部連接座（13）連接，下部連接座（13）通過銷軸（7）關(guān)節(jié)軸承（8）與曲柄（12）鉸接，曲柄（12）與扭力桿（Ⅱ）連接。其工作原理是：傾動裝置承受極大的傾動力矩，圖2二次減速機(jī)箱體（Ⅰ）下部兩立板（3）將力矩轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓑狠d荷，上、下部連接座、銷軸、關(guān)節(jié)軸承、曲柄、扭力桿構(gòu)成連桿結(jié)構(gòu)，在拉壓載荷的作用下，產(chǎn)生扭矩，再通過扭力桿產(chǎn)生的彈性變形來吸收能量，從而起緩沖作用。傳統(tǒng)的傾動裝置存在的不足是：一是圖3二次減速機(jī)箱體兩端的立板（3），焊接時(shí)兩側(cè)有面板（1）和（4）遮擋，空間狹窄，這給焊接、檢測帶來了不便，其焊接質(zhì)量難以保證，見圖3；二是關(guān)節(jié)軸承裸露在外，容易浸入灰塵；三是銷軸長期承受沖擊載荷的作用，嚴(yán)重變形，檢修時(shí)關(guān)節(jié)軸承不易拆卸（如下頁圖4所示）。

圖1 原結(jié)構(gòu)的裝配主視圖

圖2 原結(jié)構(gòu)的裝配剖視圖

圖3 原結(jié)構(gòu)二次減速機(jī)下箱體的連接立板焊接放大圖

圖4 原結(jié)構(gòu)的銷軸裝配放大圖

2 改造后的傾動裝置扭力桿連接結(jié)構(gòu)

新的連接結(jié)構(gòu)通過如下方式實(shí)現(xiàn)：

如圖5、圖6所示，二次減速機(jī)下箱體（Ⅰ）的連接立板（3）插入箱體橫板（2）內(nèi)，以U型坡口焊接；見圖7所示，連接立板（3）上的孔內(nèi)裝有關(guān)節(jié)軸承（8），其外圈用透蓋（6）軸向定位，內(nèi)孔插入銷軸（7），其內(nèi)圈用軸套（16）和上部連接座（9）軸向定位，銷軸（7）兩端裝有彈性錐套（17），彈性錐套（17）與上部連接座（9）連接，上部連接座（9）與下部連接座（13）通過螺栓連接，下部連接座（13）又以同樣的方式與曲柄(12)連接，兩曲柄與扭力桿(Ⅱ)以過盈方式連接，將力能傳遞到扭力桿，扭力桿通過軸承座（Ⅲ）將力能傳遞到基礎(chǔ)。銷軸（7）和關(guān)節(jié)軸承(8)及上部連接座（9）、下部連接座（13）分別構(gòu)成鉸接結(jié)構(gòu)。

二次減速機(jī)下箱體的連接立板插入箱體橫板內(nèi)，橫板與立板焊接處開U型坡口，有足夠的空間可以施焊、檢測，充分保證連接立板的焊接強(qiáng)度。軸套（16）與透蓋（5）構(gòu)成迷宮裝置，可以阻止灰塵直接進(jìn)入軸承，也可以起到密封作用。銷軸（7）兩邊帶錐度，通過彈性錐套（17）與上部連接座（9）或下部連接座（13）連接，兩端用軸端擋板（14）軸向固定，拆卸時(shí)將兩端軸端擋板去掉，彈性錐套（17）自動收縮復(fù)位，便于拆卸（如圖8所示）。

圖5 實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的裝配主視圖

圖6 實(shí)用新型的裝配剖視圖

圖7 實(shí)用新型二次減速機(jī)下箱體的連接立板焊接放大圖

圖8 實(shí)用新型銷軸裝配放大圖

3 結(jié)語

改造后的二次減速機(jī)與扭力桿的連接結(jié)構(gòu)，解決了二次減速機(jī)箱體兩端立板焊接質(zhì)量難以保證的問題，解決了關(guān)節(jié)軸承的防塵和密封問題，也解決了關(guān)節(jié)軸承拆卸困難的問題。改造后的新結(jié)構(gòu)強(qiáng)度易保證，安全可靠，加工容易，安裝維護(hù)方便，可廣泛用于轉(zhuǎn)爐傾動裝置中。