傾動裝置中二次減速機與扭力桿的一種連接結構

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爐煉鋼設備中爐體的平穩傾動及準確定位，并完成轉爐兌鐵水、出鋼、加料和修爐等一系列工藝操作，是實現轉爐煉鋼正常生產的關鍵設備之一。傾動裝置的工作特點是：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嚙合柔性驅動裝置，具有傳動平穩、性能先進、安全可靠等特點。傾動裝置是由四個一次減速機和一個二次減速機組成，四點嚙合共同驅動二次減速機中的大齒輪，二次減速機懸掛于耳軸，驅動轉爐傾動旋轉工作。對于全懸掛式轉爐傾動裝置，為了防止懸掛在耳軸上的傳動裝置繞耳軸轉動，必須設有扭力桿裝置，二次減速機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。傳動裝置中二次減速機與扭力桿的連接結構是全懸掛式轉爐傾動裝置的關鍵組成部分，在轉爐煉鋼過程中，傾動裝置承受極大的傾動力矩，因而二次減速機與扭力桿的連接結構和自身的安全可靠性決定了扭力桿傾動裝置能否充分發揮其抗扭和緩沖系統的作用。

1 傳統用的傾動裝置扭力桿連接結構特點

傳統用的傾動裝置二次減速機與扭力桿的連接結構，見圖1、圖2、圖3、圖4，圖2中二次減速機箱體（Ⅰ）兩側的立板（3）通過銷軸（7）關節軸承（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）關節軸承（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2二次減速機箱體（Ⅰ）下部兩立板（3）將力矩轉變為拉壓載荷，上、下部連接座、銷軸、關節軸承、曲柄、扭力桿構成連桿結構，在拉壓載荷的作用下，產生扭矩，再通過扭力桿產生的彈性變形來吸收能量，從而起緩沖作用。傳統的傾動裝置存在的不足是：一是圖3二次減速機箱體兩端的立板（3），焊接時兩側有面板（1）和（4）遮擋，空間狹窄，這給焊接、檢測帶來了不便，其焊接質量難以保證，見圖3；二是關節軸承裸露在外，容易浸入灰塵；三是銷軸長期承受沖擊載荷的作用，嚴重變形，檢修時關節軸承不易拆卸（如下頁圖4所示）。

圖1 原結構的裝配主視圖

圖2 原結構的裝配剖視圖

圖3 原結構二次減速機下箱體的連接立板焊接放大圖

圖4 原結構的銷軸裝配放大圖

2 改造后的傾動裝置扭力桿連接結構

新的連接結構通過如下方式實現：

如圖5、圖6所示，二次減速機下箱體（Ⅰ）的連接立板（3）插入箱體橫板（2）內，以U型坡口焊接；見圖7所示，連接立板（3）上的孔內裝有關節軸承（8），其外圈用透蓋（6）軸向定位，內孔插入銷軸（7），其內圈用軸套（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。銷軸（7）和關節軸承(8)及上部連接座（9）、下部連接座（13）分別構成鉸接結構。

二次減速機下箱體的連接立板插入箱體橫板內，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度。軸套（16）與透蓋（5）構成迷宮裝置，可以阻止灰塵直接進入軸承，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，拆卸時將兩端軸端擋板去掉，彈性錐套（17）自動收縮復位，便于拆卸（如圖8所示）。

圖5 實用新型結構的裝配主視圖

圖6 實用新型的裝配剖視圖

圖7 實用新型二次減速機下箱體的連接立板焊接放大圖

圖8 實用新型銷軸裝配放大圖

3 結語

改造后的二次減速機與扭力桿的連接結構，解決了二次減速機箱體兩端立板焊接質量難以保證的問題，解決了關節軸承的防塵和密封問題，也解決了關節軸承拆卸困難的問題。改造后的新結構強度易保證，安全可靠，加工容易，安裝維護方便，可廣泛用于轉爐傾動裝置中。