專利名稱：具有用于布料斜槽的驅(qū)動機構(gòu)的豎爐加料設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種用于豎爐的加料設(shè)備，特別是用于高爐的加料設(shè)備。更為具體地，它涉及一種驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)用在這種加料設(shè)備內(nèi)以操作布料斜槽 (distribution chute)，從而將散裝爐料分配至爐子內(nèi)。
背景技術(shù)：
美國專利3，814，403中描述了一種豎爐加料設(shè)備，其帶有用于旋轉(zhuǎn)和可樞轉(zhuǎn)的布料斜槽的驅(qū)動機構(gòu)。這種驅(qū)動機構(gòu)具有由固定結(jié)構(gòu)支撐并且能夠支撐布料斜槽的旋轉(zhuǎn)支撐裝置。它包括主驅(qū)動電動機和輔助驅(qū)動電動機，該主驅(qū)動電動機和輔助驅(qū)動電動機分別將繞垂直軸線的旋轉(zhuǎn)傳遞至旋轉(zhuǎn)支撐裝置以及將繞水平軸線的樞轉(zhuǎn)運動傳遞至布料斜槽。為將旋轉(zhuǎn)傳遞至旋轉(zhuǎn)支撐件，第一傳動裝置將主驅(qū)動電動機可操作地接合(couple，耦合)至剛性連接至旋轉(zhuǎn)支撐件的第一齒圈。可獨立旋轉(zhuǎn)的第二齒圈被安裝在旋轉(zhuǎn)支撐件上并通過第二傳動裝置可操作地接合至輔助驅(qū)動電動機。由所述旋轉(zhuǎn)支撐件所支撐的第三傳動裝置可操作地將第二齒圈接合至布料斜槽，以調(diào)整后者的樞轉(zhuǎn)位置。在美國專利3，814，403的驅(qū)動機構(gòu)中，周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系(俗稱行星齒輪)形成第二傳動裝置的一部分，其可操作地將輔助驅(qū)動電動機接合至第二齒圈。因此，周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系與驅(qū)動電動機一起由固定結(jié)構(gòu)來支撐。通過主驅(qū)動電動機的單獨動作，也就是說，無需操作輔助驅(qū)動電動機，太陽行星齒輪系保證第二齒圈和旋轉(zhuǎn)支撐件的旋轉(zhuǎn)速度相同，但通過操作輔助驅(qū)動電動機可使第二齒圈和旋轉(zhuǎn)支撐件之間產(chǎn)生差速旋轉(zhuǎn)。使用如美國專利3，814，403中大體描述的加料設(shè)備，通過將斜槽圍繞垂直的爐子軸線旋轉(zhuǎn)以及改變斜槽繞水平軸線的樞轉(zhuǎn)傾斜度，可將散裝材料(爐料)引導(dǎo)至加料表面 (料線)的幾乎任何位置處。除了其他優(yōu)勢之外，由于上述類型的加料設(shè)備在加料表面上布料的多功能性，該加料設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)多種加料的分布剖面(profile)。因此，在過去的幾十年中，這種類型的加料設(shè)備在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。考慮到加料設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu)在爐子運轉(zhuǎn)期間的重載和長期使用，該驅(qū)動機構(gòu)要求非?？煽坎⒛湍サ牧慵?，特別是作為本機構(gòu)關(guān)鍵部件的周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系。由于驅(qū)動機構(gòu)占加料設(shè)備總成本的相當(dāng)大的部分，于是就期望具有這樣一種解決方案，該解決方案通過總體上降低對驅(qū)動機構(gòu)(尤其是周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系)的嚴(yán)格要求而能夠節(jié)約成本。技術(shù)問題因此，本發(fā)明的首要目的就是提供一種用于豎爐加料設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)被構(gòu)造成對其組件部分的要求沒那么嚴(yán)格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體上涉及一種具有用于布料斜槽(特別是旋轉(zhuǎn)和可樞轉(zhuǎn)的布料斜槽)的驅(qū)動機構(gòu)的豎爐加料設(shè)備。更為具體地，這種驅(qū)動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)支撐裝置，其用于支撐布料斜槽，使后者可典型地圍繞垂直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及固定結(jié)構(gòu)，用于可旋轉(zhuǎn)地支撐這些旋轉(zhuǎn)支撐裝置。它還包括主驅(qū)動電動機，用于旋轉(zhuǎn)斜槽；和輔助驅(qū)動電動機，用于調(diào)整斜槽相對于旋轉(zhuǎn)支撐裝置的位置，典型地是圍繞水平軸線的樞轉(zhuǎn)位置。兩個電動機都安裝在固定結(jié)構(gòu)上。驅(qū)動機構(gòu)還包括第一、第二和第三傳動裝置。第一傳動裝置可操作地將主驅(qū)動電動機接合至剛性連接至旋轉(zhuǎn)支撐裝置的第一齒圈，以將圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(典型地是豎爐的垂直中心軸線)的旋轉(zhuǎn)運動地傳遞至旋轉(zhuǎn)支撐裝置。第二傳動裝置可操作地將輔助驅(qū)動電動機接合至可獨立地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第二齒圈。第三傳動裝置由旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐，并可操作地將第二齒圈接合至布料斜槽，以調(diào)整布料斜槽的位置，典型地是圍繞水平軸線的樞轉(zhuǎn)位置。要達(dá)到第一個目的，本發(fā)明提出了第三傳動裝置包括至少一個周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系，該周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系由旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐并且可操作地接合至剛性連接至固定結(jié)構(gòu)的第三齒圈。所提出的周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系具有被布置成由第二齒圈驅(qū)動的輸入軸以及被布置成用來調(diào)整布料斜槽的位置的輸出軸。由于所提出的結(jié)構(gòu)，其中太陽行星齒輪形成了旋轉(zhuǎn)支撐裝置的一部分，所以某些機械部件的總體磨損減小。這一點尤其適用于一個或多個周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系自身的部件。因此，實現(xiàn)了在抗磨損方面的要求的嚴(yán)格程度降低了的設(shè)計。此外，由于太陽行星齒輪不再需要被布置在固定結(jié)構(gòu)的頂部，因此所提出的結(jié)構(gòu)節(jié)省了結(jié)構(gòu)空間。此外，在第二齒圈可旋轉(zhuǎn)地支撐在附接至固定結(jié)構(gòu)的靜止圓柱形支撐件上的情況下，則只有在利用輔助電動機通過第二和第三傳動裝置來改變斜槽的位置時，可獨立旋轉(zhuǎn)的第二齒圈所需的滾動軸承才承受荷載并且處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，太陽行星齒輪系包括與第三齒圈嚙合的行星齒輪架。在后一種情況下，出于結(jié)構(gòu)原因考慮，進(jìn)一步優(yōu)選的是，環(huán)輪被剛性連接至輸入軸從而被輸入軸所驅(qū)動，并且太陽齒輪被剛性連接至輸出軸以驅(qū)動輸出軸。該結(jié)構(gòu)可在第二齒圈和行星齒輪架的水平處實現(xiàn)實際的齒輪比。為了通過選擇現(xiàn)有的齒輪設(shè)計而在第二齒圈的水平處簡化齒輪比的設(shè)定，輸入軸優(yōu)選連接至與第二齒圈嚙合的輸入齒輪。有利地，輸入齒輪與第二齒圈之間的齒輪比和行星齒輪架與第三齒圈之間的齒輪比被用作可變的設(shè)計參數(shù)，從而行星齒輪的現(xiàn)有設(shè)計可用于將本發(fā)明付諸實踐。在此情況下，可容易地選擇這些齒輪比，從而使得太陽齒輪保持靜止，即，如果在第二齒圈相對于固定結(jié)構(gòu)保持靜止時旋轉(zhuǎn)支撐裝置旋轉(zhuǎn)的話，太陽齒輪相對于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)靜止。在本發(fā)明的一個實施例中，一對相對布置的可樞轉(zhuǎn)安裝裝置被布置在旋轉(zhuǎn)支撐裝置上，并且被構(gòu)造成可樞轉(zhuǎn)地支撐布料斜槽，以使布料斜槽圍繞與旋轉(zhuǎn)支撐裝置的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。在本實施例的優(yōu)選構(gòu)造中，兩個行星齒輪系均由旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐，各個太陽行星齒輪系的輸出軸被可操作地接合至可樞轉(zhuǎn)安裝裝置中的任一個。使用尺寸適用于正常負(fù)載的一半的兩個較小的行星齒輪可進(jìn)一步節(jié)省成本。優(yōu)選地，各個太陽行星齒輪系的輸出軸通過自鎖齒輪裝置(self-blocking gear arrangement)被可操作地接合至可樞轉(zhuǎn)安裝裝置中的任一個，從而在行星齒輪的輸出軸未傳遞扭矩時，斜槽保持其樞轉(zhuǎn)位置。在本發(fā)明的另一個實施例中，該機構(gòu)包括角驅(qū)動裝置，該角驅(qū)動裝置包括單個驅(qū)動軸和帶兩個相對的控制桿的曲軸連桿機構(gòu)，以使布料斜槽圍繞其樞轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。這種類型的角驅(qū)動裝置被構(gòu)造成將單個驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成帶兩個側(cè)向懸掛的布料斜槽的樞轉(zhuǎn)運動。因此，在后一個實施例中，可以使用單個太陽行星齒輪系，該太陽行星齒輪系由旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐并且其輸出軸被操作地接合至上述單個驅(qū)動軸。優(yōu)選地，第二傳動裝置包括在輔助驅(qū)動電動機和第二齒圈之間的齒輪系中的自鎖齒輪裝置，從而當(dāng)輔助驅(qū)動電動機未運轉(zhuǎn)時，第二齒圈相對于固定結(jié)構(gòu)保持靜止。此外，如果提供了在旋轉(zhuǎn)支撐裝置周圍延伸的靜止圓柱形支撐件以便可旋轉(zhuǎn)地支撐第二齒圈的話， 則優(yōu)選地將第三齒圈剛性連接至此靜止支撐件。正如將理解的那樣，所提出的驅(qū)動機構(gòu)的類型在工業(yè)上適用于多種類型的豎爐加料設(shè)備，特別適用于冶金高爐的加料設(shè)備。


通過參考附圖對一些非限定性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的更多細(xì)節(jié)和優(yōu)勢將更加顯而易見，在附圖中圖1是由沿裝備有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的第一個實施例的豎爐加料設(shè)備的正交垂直面截取的兩個部分截面組成的示意圖。圖2是由沿裝備有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的第二個實施例的豎爐加料設(shè)備的正交垂直面截取的兩個部分截面組成的示意圖。圖3是沿裝備有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的第三個實施例的豎爐加料設(shè)備的垂直面截取的部分截面的示意圖。圖4是沿裝備有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的第四個實施例的豎爐加料設(shè)備的垂直面截取的部分截面的示意圖。在全部這些附圖中，使用了相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識相同或類似零件。
具體實施例方式圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的第一個實施例。該驅(qū)動機構(gòu)為諸如大家熟知的美國專利3，693，812類型的一種豎爐加料設(shè)備的一部分。圖1對應(yīng)沿交叉于爐子中心軸線A的正交垂直面截取的兩個橫截面組成的視圖。驅(qū)動機構(gòu)包括具有固定外殼11 的固定結(jié)構(gòu)10。固定結(jié)構(gòu)10上設(shè)置有豎直的內(nèi)進(jìn)料管口 12，散裝材料可通過該進(jìn)料管口進(jìn)入爐子。因此，將固定結(jié)構(gòu)10設(shè)計為安裝在豎爐(具體是高爐)的爐喉上，這樣，進(jìn)料管口 12就基本與爐子的豎直中心軸線A同軸。驅(qū)動機構(gòu)被設(shè)計用于旋轉(zhuǎn)并樞轉(zhuǎn)布置在進(jìn)料管口 12下方的布料斜槽(僅在14處部分地示意性示出)，從而以一種熟知的方式將散裝材料沿周向和沿徑向分配至爐子中。固定結(jié)構(gòu)10通過第一滾動軸承18支撐包括一旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16的旋轉(zhuǎn)支撐裝置15。第一滾動軸承18支撐旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16，通過這種方式使得旋轉(zhuǎn)圓柱形本體能夠圍繞中心軸線A旋轉(zhuǎn)。盤形保護凸緣22附接于旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16的下端。旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16和保護凸緣22與固定外殼11 一起形成一個殼體，該殼體限定出與高爐環(huán)境隔開的內(nèi)腔26，以保護驅(qū)動機構(gòu)部件。布料斜槽14可樞轉(zhuǎn)地支撐在旋轉(zhuǎn)支撐裝置15上，從而布料斜槽14可繞水平樞轉(zhuǎn)軸線B傾斜。因此，通過繞軸線A轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)支撐裝置15，可實現(xiàn)散裝材料的周向布料，而通過繞軸線B樞轉(zhuǎn)布料斜槽14，可實現(xiàn)徑向布料。主驅(qū)動電動機30安裝于固定結(jié)構(gòu)10上，以將旋轉(zhuǎn)運動傳遞至旋轉(zhuǎn)支撐裝置15。主驅(qū)動電動機30具有主輸出軸32，該主輸出軸經(jīng)第一傳動裝置34可操作地接合至旋轉(zhuǎn)支撐裝置15。第一傳動裝置34包括第一驅(qū)動齒輪36，該第一驅(qū)動齒輪經(jīng)第一減速齒輪38接合至主輸出軸32。第一驅(qū)動齒輪36與剛性地固定在旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16上的環(huán)形第一齒圈40的外齒嚙合。因此，布料斜槽14繞中心軸線A的旋轉(zhuǎn)由主驅(qū)動電動機30的操作所控制。具有輔助輸出軸44的輔助驅(qū)動電動機42被設(shè)置成用于控制布料斜槽14的傾斜 (傾斜角)和樞轉(zhuǎn)運動。輔助驅(qū)動電動機42安裝于固定結(jié)構(gòu)10上，并經(jīng)第二傳動裝置46 可操作地接合至第二齒圈48。第二齒圈48通過第二滾動軸承50可旋轉(zhuǎn)地支撐在一個靜止圓柱形支撐件49上，通過這種方式使得第二齒圈能夠圍繞中心軸線A旋轉(zhuǎn)，而這種旋轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16的位置或運動無關(guān)。圓柱形支撐件49附接于固定結(jié)構(gòu)10并在內(nèi)腔 26內(nèi)部圍繞進(jìn)料管口 12和旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16同軸地向下延伸。第二傳動裝置46包括第二驅(qū)動齒輪52，該第二驅(qū)動齒輪通過第二減速齒輪53 (例如，一個自鎖渦輪)接合至輔助輸出軸44。第二驅(qū)動齒輪52與第二齒圈48的上部外齒嚙合(在64處示出)，用于將扭矩從輔助驅(qū)動電動機42傳遞至第二齒圈48。因此，輔助驅(qū)動電動機42直接控制第二齒圈48 的旋轉(zhuǎn)。為了控制布料斜槽14的傾斜度，如下文所述，第二齒圈48經(jīng)第三傳動裝置M可操作地接合至布料斜槽14。如圖1中所示，第三傳動裝置M由旋轉(zhuǎn)支撐裝置15支撐，并布置在內(nèi)腔26中。因此，第三傳動裝置M與旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16和布料斜槽14 一起繞中心旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)。在圖1的實施例中，第三傳動裝置M包括布置在內(nèi)腔沈的相對部位中的兩個周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系56(也稱為行星齒輪)。為簡明起見，在下文中僅描述了兩個周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系中的一個。另一個太陽行星齒輪系以同樣的方式配置。根據(jù)圖1中示出的優(yōu)選實施例，太陽行星齒輪系56包括輸入軸58，該輸入軸在第一端處設(shè)置有與第二齒圈48的下部外齒(在65處示出)嚙合的輸入齒輪60。輸入軸58 在其第二端剛性地連接至環(huán)輪62，該環(huán)輪形成太陽行星齒輪系56的外齒圈。相應(yīng)地，環(huán)輪 62具有內(nèi)齒，這些內(nèi)齒與布置在環(huán)輪62內(nèi)部的至少兩個行星齒輪66嚙合，這種方式使得行星齒輪66能夠在環(huán)輪62內(nèi)部滾動并繞環(huán)輪62的中心軸線回轉(zhuǎn)。應(yīng)注意的是，當(dāng)主驅(qū)動電動機30使旋轉(zhuǎn)支撐裝置15繞中心軸線A旋轉(zhuǎn)時，輸入齒輪60與第三傳動裝置M —起繞中心旋轉(zhuǎn)軸線A回轉(zhuǎn)。行星齒輪66經(jīng)齒輪架軸(carrier shaft) 68支撐在行星齒輪架70上，行星齒輪 66可旋轉(zhuǎn)地安裝在齒輪架軸上。齒輪架70設(shè)置有帶齒的外緣，該帶齒的外緣與剛性附接至固定結(jié)構(gòu)10的靜止第三齒圈71的外齒嚙合。在圖1的實施例中，第三齒圈71被固定至進(jìn)料管口 12，從而其通過旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16和保護凸緣22之間的間隙28徑向地伸入內(nèi)腔 26?？商鎿Q地，如圖4中所示，可將第三齒圈71固定至圓柱形支撐件49，或固定至外殼11， 在后一種情況時，其設(shè)置有內(nèi)齒。應(yīng)注意的是，當(dāng)主驅(qū)動電動機30使旋轉(zhuǎn)支撐裝置15繞中心軸線A旋轉(zhuǎn)時，齒輪架70與第三傳動裝置M —起繞中心旋轉(zhuǎn)軸線A回轉(zhuǎn)。按典型方式，太陽行星齒輪系56包括內(nèi)太陽齒輪72，該太陽齒輪布置在行星齒輪 66之間并具有與這些行星齒輪66嚙合的外齒，這種方式使得當(dāng)圍繞環(huán)輪62的中心軸線回轉(zhuǎn)時，行星齒輪66在太陽齒輪72的外齒上滾動。根據(jù)圖1中示出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例， 太陽齒輪72剛性連接至輸出軸74，該輸出軸共軸地穿過齒輪架70并被接合成至可樞轉(zhuǎn)安裝裝置，以調(diào)整布料斜槽14的傾斜度。可樞轉(zhuǎn)安裝裝置為已知構(gòu)造，并作為第三傳動裝置 54的一部分被布置在旋轉(zhuǎn)支撐保護凸緣22上。例如，如美國專利No. 3，814，403中所述，每個可樞轉(zhuǎn)安裝裝置可包括一個自鎖渦輪和一個可旋轉(zhuǎn)支撐軸80，上述渦輪包括絲杠76和不完全(partial)齒圈78。每個支撐軸80能夠繞水平軸線B旋轉(zhuǎn)并被剛性連接至兩個相對布置的安裝構(gòu)件(未示出)中的任一個，上述安裝構(gòu)件用于將布料斜槽14可拆卸地安裝至旋轉(zhuǎn)支撐裝置15。因此，可通過控制太陽齒輪72的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)輸出軸74調(diào)整布料斜槽14 的傾斜度。在下文中描述驅(qū)動機構(gòu)的操作。當(dāng)主驅(qū)動電動機30促使旋轉(zhuǎn)支撐裝置15旋轉(zhuǎn)，并假設(shè)第二齒圈48的旋轉(zhuǎn)速度與旋轉(zhuǎn)支撐裝置15的旋轉(zhuǎn)速度不同時，輸入齒輪60在第二齒圈48的下部外齒65上滾動，并由此將旋轉(zhuǎn)運動傳遞至環(huán)輪62。環(huán)輪62繞其自身軸線的對應(yīng)旋轉(zhuǎn)速度ω 1取決于輸入齒輪60與第二齒圈48的下齒65嚙合的齒輪比GR115此外，當(dāng)主驅(qū)動電動機30促使旋轉(zhuǎn)支撐裝置15旋轉(zhuǎn)時，使得與靜止第三齒圈71嚙合的齒輪架70在第三齒圈71的外齒上滾動，并由此使各個行星齒輪66繞環(huán)輪62的中心軸線回轉(zhuǎn)，并繞其自身的軸線(即，其各自齒輪架軸68的軸線)旋轉(zhuǎn)。齒輪架70繞其自身軸線的對應(yīng)旋轉(zhuǎn)速度ω2取決于齒輪架70與第三齒圈71嚙合的齒輪比G&。應(yīng)理解的是，驅(qū)動機構(gòu)是這樣構(gòu)造的，當(dāng)?shù)诙X圈48相對于固定結(jié)構(gòu)11保持靜止并且主驅(qū)動電動機30促使旋轉(zhuǎn)支撐裝置15旋轉(zhuǎn)時，獲得了環(huán)輪62的旋轉(zhuǎn)速度O1與齒輪架70的旋轉(zhuǎn)速度《2之間的一個特定比率Ol7^2，也就是當(dāng)太陽齒輪72相對于旋轉(zhuǎn)支撐裝置15保持靜止時的速度比ωι/ω2。 這通過上述齒輪比GR1和的合適選擇來實現(xiàn)。換句話說，當(dāng)輔助驅(qū)動電動機42停止時， 沒有驅(qū)動扭矩被傳輸至太陽齒輪72，因而沒有傳輸至輸出軸74，由此不管旋轉(zhuǎn)支撐裝置15 的實際旋轉(zhuǎn)速度如何，布料斜槽14均保持其樞轉(zhuǎn)的位置。相反地，當(dāng)輔助驅(qū)動電動機42促使第二齒圈48旋轉(zhuǎn)時，環(huán)輪62的旋轉(zhuǎn)速度與Q1不同，從而一驅(qū)動扭矩被傳輸至太陽齒輪 72并因而傳輸至輸出軸74。因此輸出軸74和可操作地接合至該輸出軸的可旋轉(zhuǎn)支撐軸80 能夠由輔助驅(qū)動電動機42驅(qū)動，從而使布料斜槽14繞水平軸線B樞轉(zhuǎn)。圖2中所示為本發(fā)明的另一個實施例，示出了和圖1中類似的驅(qū)動機構(gòu)，除了太陽行星齒輪系256具有不同的構(gòu)造之外。將在下文詳細(xì)說明相對于圖1的驅(qū)動機構(gòu)的唯一主要差別。在圖2的實施例中，太陽行星齒輪系256的輸入軸258在其下端處被連接至內(nèi)太陽齒輪272。因此，如以上關(guān)于圖1的部分所述，當(dāng)輸入齒輪260在第二齒圈48上滾動時， 太陽齒輪272與輸入軸285 —起旋轉(zhuǎn)。如上所述，環(huán)輪沈2剛性連接至輸出軸274，以通過可樞轉(zhuǎn)安裝裝置來調(diào)整布料斜槽14的傾斜度。如圖1的實施例那樣，支撐行星齒輪266的齒輪架270被構(gòu)造成在第三齒圈71上滾動。所以，當(dāng)?shù)诙X圈48相對于固定結(jié)構(gòu)10靜止并且旋轉(zhuǎn)支撐裝置15旋轉(zhuǎn)時，獲得太陽齒輪272的旋轉(zhuǎn)速度ω3與齒輪架270的旋轉(zhuǎn)速度 ω2之間的特定的速度比ω3/ω2。圖2的驅(qū)動機構(gòu)，與圖1的驅(qū)動機構(gòu)相反，被構(gòu)造成在速度比為ω 3/ω2時，環(huán)輪262相對于旋轉(zhuǎn)支撐裝置15保持靜止。同樣，這可通過上述齒輪比 GR1和的合適選擇來實現(xiàn)。相反地，當(dāng)輔助驅(qū)動電動機42促使第二齒圈48旋轉(zhuǎn)時，太陽齒輪272的旋轉(zhuǎn)速度與ω3不同，從而一驅(qū)動扭矩被傳輸至環(huán)輪沈2因而傳輸至輸出軸 274。因此，輸出軸274和可操作地接合至該輸出軸的可旋轉(zhuǎn)支撐軸80能夠由輔助驅(qū)動電動機42驅(qū)動，從而使布料斜槽14繞水平軸線B樞轉(zhuǎn)。正如將理解的那樣，在對齒輪比GRdPGIi2W選擇進(jìn)行限制的情況下，太陽齒輪72、272，行星齒輪66、266，和/或環(huán)輪62、262的尺寸能夠被設(shè)置為使得當(dāng)?shù)诙X圈48未被輔助驅(qū)動電動機42驅(qū)動時，無驅(qū)動扭矩被傳輸至輸出軸74、274。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的第三個實施例。將在下文詳細(xì)說明相對于上述驅(qū)動機構(gòu)的唯一的主要區(qū)別。圖3的驅(qū)動機構(gòu)顯示了支撐在旋轉(zhuǎn)支撐裝置15上的單個太陽行星齒輪系356。盡管其部件的尺寸適用于更高的荷載，但是此單個太陽行星齒輪系 356的總體構(gòu)造本身與圖1中示出的第一實施例中所用的兩個太陽行星齒輪系56的其中一個太陽行星齒輪系的構(gòu)造是相同的。輸入軸58也連接至與第二齒圈48的下部外齒相嚙合的輸入齒輪60。太陽行星齒輪系356的輸出軸74卻被接合至用于樞轉(zhuǎn)布料斜槽14的不同裝置，在圖3中僅示意性將其示出。更為具體地，輸出軸74被連接至如美國專利6，916，716 中所述的角驅(qū)動裝置，其專利公開內(nèi)容通過引用方式結(jié)合于此。在具有單輸入驅(qū)動軸的申請中，角驅(qū)動裝置被構(gòu)造成在兩個沿直徑相對的點處樞轉(zhuǎn)布料斜槽14。因此根據(jù)美國專利 6，916，716的角驅(qū)動裝置允許使用單個太陽行星齒輪系356。為了將輸出軸74的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為布料斜槽14的樞轉(zhuǎn)運動，角驅(qū)動裝置包括在圖3中382處示意性示出的曲軸連桿機構(gòu)。 曲軸連桿機構(gòu)382具有兩個相對的控制桿，以使布料斜槽14繞水平樞轉(zhuǎn)軸線B樞轉(zhuǎn)。在美國專利6，916，716中可以找到圖3的實施例中使用的角驅(qū)動裝置的更多詳細(xì)內(nèi)容圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的第四個實施例。除了通過滾動軸承50支撐第二齒圈48的圓柱形支撐件449具有不同的設(shè)計并且第三齒圈471剛性地固定至此圓柱形支撐件449的下端之外，圖4的實施例與圖3的實施例大體相同。因此，當(dāng)與圖3比較時， 圓柱形支撐件449在外殼11內(nèi)部圍繞旋轉(zhuǎn)圓柱形本體16進(jìn)一步向下延伸，以支撐第三齒圈 471。如將理解的是，原則上太陽行星齒輪系的三個主要部件之中的任何一個，也就是， 環(huán)輪、行星齒輪架和太陽齒輪可被相應(yīng)地連接至輸入軸、輸出軸或第三齒圈。同樣將理解的是，在申請中，本發(fā)明并不局限于從美國專利3，693，812為大家所熟知的豎爐加料設(shè)備， 艮口，提供布料斜槽的繞兩條正交軸線的旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)的加料設(shè)備。例如，如上構(gòu)造的驅(qū)動機構(gòu)也可用于改進(jìn)如日本專利申請JP 63 096205中所公開的類型的設(shè)備。更為具體地，如結(jié)合圖3所述而構(gòu)造的單個太陽齒輪系可被應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)根據(jù)JP 63 096 205的兩部分式斜槽的下旋轉(zhuǎn)斜槽。參考標(biāo)記列表A中心旋轉(zhuǎn)軸線50第二滾動軸承B水平樞轉(zhuǎn)軸線52第二驅(qū)動齒輪10固定結(jié)構(gòu)53第二減速齒輪11固定外殼體54第三傳動裝置12進(jìn)料管口56 ；256 ；356太陽行星齒輪系14布料斜槽58，258輸入軸15旋轉(zhuǎn)支撐裝置60，260輸入齒輪16旋轉(zhuǎn)圓柱形本體62，262環(huán)輪18第一滾動軸承64第二齒圈的上部外齒22保護凸緣65第二齒圈的下部外齒26內(nèi)腔66，266行星齒輪
28間隙68齒輪架軸
30主驅(qū)動電動機70，270齒輪架32主輸出軸71 ;471第三齒圈34第一傳動裝置72，272太陽齒輪36第一驅(qū)動齒輪74，274輸出軸38第一減速齒輪76絲杠40第一齒圈78不完全齒圈42輔助驅(qū)動電動機80可旋轉(zhuǎn)支撐軸44輔助輸出軸382曲軸連桿機構(gòu)。46第二傳動裝置48第二齒圈49 ； 449圓柱形支撐件
權(quán)利要求
1.一種具有用于布料斜槽的驅(qū)動機構(gòu)的豎爐加料設(shè)備，所述驅(qū)動機構(gòu)包括 旋轉(zhuǎn)支撐裝置，用于支撐所述布料斜槽；固定結(jié)構(gòu)，用于可旋轉(zhuǎn)地支撐所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置； 主驅(qū)動電動機和輔助驅(qū)動電動機，安裝在所述固定結(jié)構(gòu)上；第一傳動裝置，將所述主驅(qū)動電動機可操作地接合至剛性連接至所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置的第一齒圈，以賦予所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動；第二傳動裝置，將所述輔助驅(qū)動電動機可操作地接合至第二齒圈，所述第二齒圈能夠圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線獨立地旋轉(zhuǎn)；第三傳動裝置，由所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐并將所述第二齒圈可操作地接合至所述布料斜槽，以調(diào)整所述布料斜槽的位置； 其特征在于所述第三傳動裝置包括至少一個周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系，所述周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系由所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐并具有輸入軸，布置在所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置上并由所述第二齒圈驅(qū)動，以及輸出軸，布置在所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置上并用于調(diào)整所述布料斜槽的位置；并且其中，所述太陽行星齒輪系可操作地接合至剛性連接至所述固定結(jié)構(gòu)的第三齒圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述太陽行星齒輪系包括環(huán)輪、太陽齒輪和與所述第三齒圈嚙合的行星齒輪架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述環(huán)輪連接至所述輸入軸，并且其中，所述太陽齒輪連接至所述輸出軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述輸入軸連接至與所述第二齒圈嚙合的輸入齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述輸入齒輪與所述第二齒圈之間的齒輪比以及所述行星齒輪架與所述第三齒圈之間的齒輪比分別被選擇成使得，如果在所述第二齒圈相對于所述固定結(jié)構(gòu)保持靜止時所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置旋轉(zhuǎn)，所述太陽齒輪相對于所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置保持靜止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述第三傳動裝置包括 一對相對布置的可樞轉(zhuǎn)安裝裝置，所述可樞轉(zhuǎn)安裝裝置布置在所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置上并且被構(gòu)造成可樞轉(zhuǎn)地支撐所述布料斜槽，以便圍繞與所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)所述布料斜槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述第三傳動裝置包括由所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐的一對太陽行星齒輪系，每個太陽行星齒輪系的輸出軸被可操作地接合至所述可樞轉(zhuǎn)安裝裝置中的任一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的豎爐加料設(shè)備，其中，每個太陽行星齒輪系的輸出軸通過自鎖齒輪裝置而可操作地接合至所述可樞轉(zhuǎn)安裝裝置中的任一個，從而當(dāng)所述輸出軸不傳遞扭矩時，所述斜槽保持其樞轉(zhuǎn)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述第三傳動裝置包括 角驅(qū)動裝置，所述角驅(qū)動裝置包括驅(qū)動軸以及具有兩個相對控制桿的曲軸連桿機構(gòu)，以便圍繞與所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)所述布料斜槽，所述角驅(qū)動裝置被構(gòu)造成將所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成所述布料斜槽的樞轉(zhuǎn)運動；以及單個太陽行星齒輪系，由所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐，所述太陽行星齒輪系的輸出軸可操作地接合所述驅(qū)動軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述第二傳動裝置包括自鎖齒輪裝置，從而當(dāng)所述輔助驅(qū)動電動機未運轉(zhuǎn)時，所述第二齒圈相對于所述固定結(jié)構(gòu)保持靜止。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述第二齒圈可旋轉(zhuǎn)地支撐在靜止圓柱形支撐件上，所述靜止圓柱形支撐件附接于所述固定結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎爐加料設(shè)備，其中，所述靜止圓柱形支撐件圍繞所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置延伸，并且所述第三齒圈剛性地連接至所述圓柱形支撐件。
13.—種豎爐，尤其是高爐，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的加料設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于豎爐加料設(shè)備中的布料斜槽(14)的驅(qū)動機構(gòu)。驅(qū)動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)支撐裝置(15)和固定結(jié)構(gòu)(10)，旋轉(zhuǎn)支撐裝置支撐布料斜槽以使其能夠典型地圍繞豎直的旋轉(zhuǎn)軸線(A)旋轉(zhuǎn)，固定結(jié)構(gòu)支撐旋轉(zhuǎn)支撐裝置(15)。它具有用于旋轉(zhuǎn)斜槽的主驅(qū)動電動機(30)和用于調(diào)整斜槽位置的輔助驅(qū)動電動機(40)，斜槽位置典型是圍繞水平軸線(B)的樞轉(zhuǎn)位置。驅(qū)動機構(gòu)還包括第一、第二和第三傳動裝置(34、46、54)。第一傳動裝置(34)將主驅(qū)動電動機(30)可操作地接合至第一齒圈(40)，第一齒圈剛性連接至旋轉(zhuǎn)支撐裝置(15)。第二傳動裝置(46)將輔助驅(qū)動電動機(40)可操作地接合至第二齒圈(48)，第二齒圈圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(A)可獨立旋轉(zhuǎn)。第三傳動裝置(54)由旋轉(zhuǎn)支撐裝置(15)支撐并將第二齒圈(48)可操作地接合至布料斜槽(14)以調(diào)整布料斜槽的位置，典型地是其樞轉(zhuǎn)位置。根據(jù)本發(fā)明，第三傳動裝置(54)包括至少一個周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系(56、256、356)，該齒輪系由旋轉(zhuǎn)支撐裝置(15)支撐并被操作地接合至剛性連接至固定結(jié)構(gòu)(10)的第三齒圈(71、471)。所提出的周轉(zhuǎn)太陽行星齒輪系(56、256、356)具有由第二齒圈(48)驅(qū)動的輸入軸(58、258)和被連接以調(diào)整布料斜槽(14)位置的輸出軸(74、274)。
文檔編號C21B7/20GK102356166SQ201080012274
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者克里斯蒂安·伯努瓦·西克斯, 埃米爾·洛納爾迪, 居伊·蒂倫, 杰拉爾德·胡貝奧克斯 申請人:保爾伍斯股份有限公司