專利名稱：一種爐頂布料器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械工程技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種爐頂布料器，特別是用于煉 鐵的爐頂布料器。
背景技術(shù)：
煉鐵爐頂布料器是煉鐵爐頂?shù)暮诵脑O(shè)備。目前國內(nèi)使用的布料器幾 乎是引進的國外設(shè)備，尤其是大型高爐。國內(nèi)引進的這種布料器是采用 行星差速機構(gòu)豎直方向安裝，同心軸輸出傳動，達到傳動要求；其行星 差速機構(gòu)和齒輪、蝸輪豎直安裝，潤滑系統(tǒng)復(fù)雜；其同心輸出軸結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜，且空心軸尺寸較大，密封不易；為了滿足溜槽傾動的大傳動比要 求，其行星差速機構(gòu)的中心太陽輪的前一級傳動為蝸輪蝸桿傳動，作為 溜槽傾動的動力源，傳動效率較低；其傾動溜槽連接處采用齒輪加大傳 動比蝸輪蝸桿傳動，不但傳動效率低，且傳動比較小，使傾動機構(gòu)的回 轉(zhuǎn)軸承和齒輪受力較大，致使回轉(zhuǎn)軸承和齒輪要求較高，或采用昂貴的 引進件，回轉(zhuǎn)軸承的造價昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種爐頂布料器，滿足煉鐵爐頂布料的需要。本 發(fā)明是旋轉(zhuǎn)電機和傾動電機分別獨立通過一套差速機構(gòu)傳動，其中，差速機 構(gòu)以及前一級傳動采用全齒輪傳動，差速機構(gòu)的中心太陽輪的前一級傳動采 用一對普通傳動比的齒輪傳動，溜槽傾動中采用三環(huán)減速機。該布料器可實 現(xiàn)溜槽傾動、溜槽旋轉(zhuǎn)和溜槽既旋轉(zhuǎn)又傾動的功能。
本發(fā)明的目的通過如下方式實現(xiàn)該布料器由旋轉(zhuǎn)電機、傾動電機、減 速齒輪、差速機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、傾動機構(gòu)、三環(huán)減速機和溜槽等組成，旋轉(zhuǎn) 電機和傾動電機分別獨立通過一套差速機構(gòu)傳動，通過控制旋轉(zhuǎn)電機和傾動 電機的起停，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和傾動機構(gòu)的同步與差動，達到傳動要求。其中，差速機構(gòu)以及前一級傳動采用全齒輪傳動，提高了傳動效率；利用了此差速 機構(gòu)中心太陽輪到行星架有較大傳動比的特性，差速機構(gòu)的中心太陽輪的前 一級傳動采用一對普通傳動比的齒輪傳動代替蝸輪蝸桿傳動，作為旋轉(zhuǎn)動力 源，即可滿足旋轉(zhuǎn)傳動比要求；由于溜槽傾動中采用了三環(huán)減速機，直接在 差速機構(gòu)外齒圈上嚙合一個小齒輪作為溜槽傾動源即可滿足溜槽傾動傳動 比要求；由于差速機構(gòu)前一級沒有采用蝸輪蝸桿傳動，所以該部分零部件布 置較為緊湊；差速機構(gòu)以及前級齒輪水平安裝，且各大齒輪尺寸接近，便于 按普通的臥式減速機方式潤滑，提高潤滑效率；旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和傾動機構(gòu)輸入齒 輪軸平行(非同心)安裝，便于密封；利用了三環(huán)減速機有較大傳動比、較 大承載能力、結(jié)構(gòu)緊湊和效率高的特點，用大傳動比三環(huán)減速加小傳動比蝸 輪蝸桿傳動代替原有的大傳動比蝸輪蝸桿加小傳動比齒輪傳動，由于小傳動 比的蝸輪蝸桿的效率比大傳動比蝸輪蝸桿的效率高，因此，既提高了傳動效 率又增大了傳動比，解決了傾動機構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸承和齒輪受力大的問題。
本發(fā)明的特點在于它既能滿足煉鐵爐的正常布料，也能滿足特殊工況時 的布料。其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，工作可靠，傳動效率高，維護檢修簡單， 節(jié)省建設(shè)費用和維修費用。是目前煉鐵爐布料理想而實用的結(jié)構(gòu)，可用于 各型煉鐵爐工程，或者其它配送散裝物料的地方。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)左視圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)D-D視圖(上部差速機構(gòu)布置)；
圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)E-E視圖(三環(huán)減速機布置)。
圖中，件l是旋轉(zhuǎn)電機、2是傾動電機、3是齒輪、4是齒輪、5是齒輪、 6是齒輪、7是齒輪、8是差速機構(gòu)、9是錐齒輪、IO是錐齒輪、ll是錐齒 輪、12是錐齒輪、13是旋轉(zhuǎn)機構(gòu)輸入齒輪、14是傾動機構(gòu)輸入齒輪、15是 布料器箱體、16是旋轉(zhuǎn)筒、17是旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、18是傾動機構(gòu)、19是傾動機構(gòu)輸出齒輪、20是三環(huán)減速機輸入齒輪、21是三環(huán)減速機箱體、22是蝸桿、 23是蝸輪、24是三環(huán)內(nèi)齒環(huán)板、25是偏心軸、26是三環(huán)減速機輸出輪軸軸、 27是溜槽支架、28是溜槽。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明
旋轉(zhuǎn)電機l的輸出軸與齒輪3同心固定連接，齒輪3與齒輪4嚙合，齒 輪4和齒輪5與差速機構(gòu)8的中心太陽齒輪軸同心固定連接，齒輪5與齒輪 6嚙合，齒輪6與錐齒輪9同心固定連接，齒輪7與差速機構(gòu)8的齒圈外齒 嚙合，錐齒輪10與差速機構(gòu)8的行星架同心固定連接，錐齒輪9與錐齒輪 11嚙合，錐齒輪10與錐齒輪12嚙合，錐齒輪11與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)輸入齒輪13 同心固定連接，錐齒輪12與傾動機構(gòu)輸入齒輪14同心固定連接，旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 17的固定部分固定在布料器箱體15上，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)輸入齒輪13與旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 17上的旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)17上的旋轉(zhuǎn)齒輪與旋轉(zhuǎn)筒16同心固定連接， 傾動機構(gòu)18的固定部分固定在布料器箱體15上，傾動機構(gòu)輸入齒輪14與 傾動機構(gòu)18的旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合，傾動機構(gòu)輸出齒輪19與傾動機構(gòu)18同心固 定連接，傾動機構(gòu)輸出齒輪19與三環(huán)減速機輸入齒輪20嚙合，三環(huán)減速機 箱體21與旋轉(zhuǎn)筒16的下部固定連接，三環(huán)減速機輸入齒輪20與蝸桿22同 心固定連接，蝸桿22與蝸輪23嚙合，蝸輪23與其中一個偏心軸25同心固 定連接，三個三環(huán)內(nèi)齒環(huán)板24通過軸承安裝在兩個偏心軸25的三個偏心相 位上，兩個偏心軸25通過軸承支撐在三環(huán)減速機箱體21上，三個三環(huán)內(nèi)齒 環(huán)板24與三環(huán)減速機輸出軸26的圓周上以相差120度角的位置嚙合，三環(huán) 減速機輸出齒輪軸26與溜槽支架27的耳軸同心固定連接，溜槽支架27的 耳軸通過軸承掛在旋轉(zhuǎn)筒16的下部位置，溜槽28與溜槽支架27固定連接，
整個布料器固定在爐頂上。
差速機構(gòu)8的外齒圈、齒輪5、齒輪6置于同一箱體內(nèi)，且大小接近，
該箱體水平方向安裝，該箱體內(nèi)的軸承和其他齒輪會被甩到的油進行潤滑；錐齒輪9、 lO分別與錐齒輪ll、 12嚙合，改變了運動的傳動方向90度，使 齒輪3、 4、 5、 6、 7和差速機構(gòu)8水平安裝于同一箱體內(nèi)；在錐齒輪ll和 錐齒輪12的安裝軸上設(shè)置速度檢測元件，用于控制旋轉(zhuǎn)電機1和傾動電機2 的速度，滿足各種布料要求，由于錐齒輪11和錐齒輪12的速度較低，所以 能夠提高控制精度。
工作時，旋轉(zhuǎn)電機l啟動、傾動電機2制動時，實現(xiàn)溜槽28旋轉(zhuǎn)；旋 轉(zhuǎn)電機1制動、傾動電機2啟動時，實現(xiàn)溜槽28傾動；旋轉(zhuǎn)電機1、傾動電 機2同時啟動時，實現(xiàn)溜槽28既旋轉(zhuǎn)又傾動的功能。
其主要工作原理是
(1) 、按行星差速傳動原理，傾動電機2制動時，旋轉(zhuǎn)電機l通過差速 機構(gòu)8的中心太陽齒輪軸輸出到差速機構(gòu)8的行星架驅(qū)動錐齒輪10，同時旋 轉(zhuǎn)電機1通過齒輪6驅(qū)動錐齒輪9，通過配置適當(dāng)?shù)膫鲃颖?，可使錐齒輪9 和錐齒輪10的轉(zhuǎn)動速度相同且方向相反，錐齒輪9、錐齒輪ll的嚙合方向 與錐齒輪10、錐齒輪12的嚙合方向相反，從而實現(xiàn)錐齒輪11和錐齒輪12 的轉(zhuǎn)動速度和方向相同，進而帶動了旋轉(zhuǎn)機構(gòu)17和傾動機構(gòu)18等速同向旋 轉(zhuǎn)，使三環(huán)減速機輸入齒輪20和傾動機構(gòu)輸出齒輪19不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，從 而實現(xiàn)溜槽28只旋轉(zhuǎn)不傾動。
(2) 、按行星差速傳動原理，旋轉(zhuǎn)電機l制動時，傾動電機2通過差速 機構(gòu)8的外齒圈輸出到差速機構(gòu)8的行星架驅(qū)動錐齒輪10，錐齒輪10驅(qū)動 傾動機構(gòu)18旋轉(zhuǎn)，通過傾動機構(gòu)輸出齒輪19使三環(huán)減速機輸入齒輪20發(fā) 生轉(zhuǎn)動，通過蝸桿22、蝸輪23使偏心軸25轉(zhuǎn)動，使三環(huán)內(nèi)齒環(huán)板24作平 動運動，按照三環(huán)減速機傳動原理，三環(huán)內(nèi)齒環(huán)板24將驅(qū)動三環(huán)減速機輸 出齒輪軸轉(zhuǎn)動，從而帶動溜槽支架轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)溜槽28只傾動不旋轉(zhuǎn)。
(3) 、按行星差速傳動原理，旋轉(zhuǎn)電機1和傾動電機2同時驅(qū)動差速機 構(gòu)8時，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)按照上述第1點所述方式旋轉(zhuǎn)，使溜槽28作旋轉(zhuǎn)運動， 傾動機構(gòu)18除了由旋轉(zhuǎn)電機1驅(qū)動差速機構(gòu)8的中心太陽輪通過錐齒輪12帶來的與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)17等速同向旋轉(zhuǎn)外，還有傾動電機2驅(qū)動差速機構(gòu)8的 外齒圈通過錐齒輪12帶動傾動機構(gòu)18旋轉(zhuǎn)，根據(jù)運動疊加原理，傾動機構(gòu) 18與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)17將會有同向速度差，使三環(huán)減速機輸入齒輪20和傾動機構(gòu) 輸出齒輪19發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，驅(qū)動溜槽按照上述第2點所述方式傾動，從而 實現(xiàn)溜槽28既旋轉(zhuǎn)又傾動。
本發(fā)明的特點在于它既能滿足煉鐵爐的正常布料，也能滿足特殊工況時 的布料。其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，工作可靠，傳動效率高，維護檢修簡單，
節(jié)省建設(shè)費用和維修費用。是目前煉鐵爐布料理想而實用的結(jié)構(gòu)?？捎糜?各型煉鐵爐工程，或者其它配送散裝物料的地方。
權(quán)利要求
1.一種爐頂布料器，其特征在于旋轉(zhuǎn)電機和傾動電機分別獨立通過一套差速機構(gòu)傳動，其中，差速機構(gòu)以及前一級傳動采用全齒輪傳動，差速機構(gòu)的中心太陽輪的前一級傳動采用一對普通傳動比的齒輪傳動，溜槽傾動中采用三環(huán)減速機。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述爐頂布料器，其特征在于旋轉(zhuǎn)電機(1)輸出 軸與齒輪(3)同心固定連接，齒輪(3)與齒輪(4)嚙合，齒輪(4)和齒輪(5)與差速機構(gòu)(8)的中心太陽齒輪軸同心固定連接，齒輪(5)與齒 輪(6)嚙合，齒輪(6)與錐齒輪(9)同心固定連接；傾動電機(2)輸出 軸與齒輪(7)同心固定連接，齒輪(7)與差速機構(gòu)(8)的齒圈外齒嚙合， 錐齒輪(10)與差速機構(gòu)(8)的行星架同心固定連接，錐齒輪(9)與錐齒 輪(11)嚙合，錐齒輪(10)與錐齒輪(12)嚙合，錐齒輪(11)與旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)輸入齒輪(13)同心固定連接，錐齒輪(12)與傾動機構(gòu)輸入齒輪(14) 同心固定連接，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)的內(nèi)環(huán)固定在布料器箱體(15)上，旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)輸入齒輪(13)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)上的旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)上 的外環(huán)齒輪與旋轉(zhuǎn)筒(16)同心固定連接，傾動機構(gòu)(18)的內(nèi)環(huán)固定在布 料器箱體(15)上，傾動機構(gòu)輸入齒輪(14)與傾動機構(gòu)(18)的旋轉(zhuǎn)齒輪 嚙合，傾動機構(gòu)輸出齒輪(19)與傾動機構(gòu)(18)同心固定連接，傾動機構(gòu) 輸出齒輪(19)與三環(huán)減速機輸入齒輪(20)嚙合，三環(huán)減速機箱體(21) 與旋轉(zhuǎn)筒(16)的下部固定連接，三環(huán)減速機輸入齒輪(20)與蝸桿(22) 同心固定連接，蝸桿(22)與蝸輪(23)嚙合，蝸輪(23)與其中一個偏心 軸(25)同心固定連接，三環(huán)內(nèi)齒環(huán)板(24)通過軸承安裝在兩個偏心軸(25) 的三個偏心相位上，兩個偏心軸(25)通過軸承支撐在三環(huán)減速機箱體(21) 上，三個三環(huán)內(nèi)齒環(huán)板(24)與三環(huán)減速機輸出齒輪軸(26)的圓周上以相 差120度角的位置嚙合，三環(huán)減速機輸出齒輪軸(26)與溜槽支架(27)的耳軸同心固定連接，溜槽支架(27)的耳軸通過軸承掛在旋轉(zhuǎn)筒(16)的下 部位置，溜槽(28)與溜槽支架(27)固定連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述爐頂布料器，其特征在于傾動電機(2)制動 時，旋轉(zhuǎn)電機(1)通過差速機構(gòu)(8)的中心太陽齒輪軸輸出到差速機構(gòu)(8) 的行星架驅(qū)動錐齒輪(10)，同時旋轉(zhuǎn)電機(1)通過齒輪(6)驅(qū)動錐齒輪(9)，使錐齒輪(9)和錐齒輪(10)的轉(zhuǎn)動速度相同且方向相反，錐齒輪 (9)、錐齒輪(11)的嚙合方向與錐齒輪(10)、錐齒輪(12)的嚙合方向 相反，實現(xiàn)錐齒輪(11)和錐齒輪(12)的轉(zhuǎn)動速度和方向相同，進而帶動 了旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)和傾動機構(gòu)(18)等速同向旋轉(zhuǎn)，使三環(huán)減速機輸入齒輪 (20)和傾動機構(gòu)輸出齒輪(19)不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)溜槽(28)只 旋轉(zhuǎn)不傾動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述爐頂布料器，其特征在于旋轉(zhuǎn)電機(1)制動 時，傾動電機(2)通過差速機構(gòu)(8)的外齒圈輸出到差速機構(gòu)(8)的行 星架驅(qū)動錐齒輪(10)，錐齒輪(10)驅(qū)動傾動機構(gòu)(18)旋轉(zhuǎn)，通過傾動 機構(gòu)輸出齒輪(19)使三環(huán)減速機輸入齒輪(20)發(fā)生轉(zhuǎn)動，通過蝸桿(22)、 蝸輪(23)使偏心軸(25)轉(zhuǎn)動，使三環(huán)內(nèi)齒環(huán)板(24)作平動運動，三環(huán) 內(nèi)齒環(huán)板(24)將驅(qū)動三環(huán)減速機輸出齒輪軸轉(zhuǎn)動，從而帶動溜槽支架(27) 轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)溜槽(28)只傾動不旋轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述爐頂布料器，其特征在于旋轉(zhuǎn)電機(l)和傾 動電機(2)同時驅(qū)動差速機構(gòu)(8)時，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)和 傾動機構(gòu)(18)等速同向旋轉(zhuǎn)，使溜槽(28)作旋轉(zhuǎn)運動，傾動機構(gòu)(18) 除了由旋轉(zhuǎn)電機(1)驅(qū)動差速機構(gòu)(8)的中心太陽輪通過錐齒輪(12)帶 來的與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)等速同向旋轉(zhuǎn)外，還有傾動電機(2)驅(qū)動差速機構(gòu)(8)的外齒圈通過錐齒輪(12)帶動傾動機構(gòu)(18)旋轉(zhuǎn)，傾動機構(gòu)(18) 與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(17)將會有同向速度差，使三環(huán)減速機輸入齒輪(20)和傾動機 構(gòu)輸出齒輪(19)發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，驅(qū)動溜槽(28)帶動溜槽支架(27)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)溜槽(28)既旋轉(zhuǎn)又傾動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述爐頂布料器，其特征在于差速機構(gòu)(8 )的 外齒圈和齒輪(6)這兩個位于同一箱體內(nèi)的較大的齒輪大小接近，該箱體 水平方向安裝，該箱體內(nèi)的軸承和其他齒輪被差速機構(gòu)和齒輪(6)甩到的 油進行潤滑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述爐頂布料器，其特征在于錐齒輪(9)、錐齒 輪(10)分別與錐齒輪(11)、錐齒輪(12)嚙合，改變了運動的傳動方向 90度，從而實現(xiàn)了箱體水平安裝。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述爐頂布料器，其特征在于傾動機構(gòu)(18)輸出 齒輪(19)與三環(huán)減速機連接，利用了三環(huán)減速機傳動比大、承載能力強、 結(jié)構(gòu)緊湊和效率高的特點，使傾動機構(gòu)(18)的受力較小。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述爐頂布料器，其特征在于在錐齒輪(11)和錐 齒輪(12)的安裝軸上設(shè)置速度檢測元件，用于控制旋轉(zhuǎn)電機(1)和傾動 電機(2)的速度，滿足各種布料要求。
全文摘要
本發(fā)明屬于機械工程技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種爐頂布料器。該設(shè)備用于煉鐵爐頂?shù)牟剂?。本發(fā)明是旋轉(zhuǎn)電機和傾動電機分別獨立通過一套差速機構(gòu)傳動，其中，差速機構(gòu)以及前一級傳動采用全齒輪傳動，差速機構(gòu)的中心太陽輪的前一級傳動采用一對普通傳動比的齒輪傳動，溜槽傾動中采用三環(huán)減速機。該布料器可實現(xiàn)溜槽傾動、溜槽旋轉(zhuǎn)和溜槽既旋轉(zhuǎn)又傾動的功能。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，傳動可靠，工作平穩(wěn)，傳動效率高，使用壽命長，維護工作量小，溜槽更換方便，可用于各型高爐工程，或者其它配送散裝物料的地方。
文檔編號C21B7/00GK101580885SQ20081006966
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者彭學(xué)元, 濤 王, 趙渭康, 陳宗源, 馬云峰 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司