專利名稱：勻速運(yùn)動偶數(shù)齒帶式燒結(jié)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶煉機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，是一種燒結(jié)生產(chǎn)用的新型帶式燒結(jié)機(jī)。
燒結(jié)生產(chǎn)是將選礦廠運(yùn)來的不能直接用于高爐生產(chǎn)的精礦粉、富礦粉、高爐爐灰等充分地加以混勻，將其燃燒，固結(jié)成為有較高含鐵量，有足夠強(qiáng)度、化學(xué)成份穩(wěn)定。粒度均勻和還原性能良好的燒結(jié)礦。
燒結(jié)生產(chǎn)的主要任務(wù)就是處理日益激增的大量富礦粉，以滿足日益發(fā)展的鋼鐵工業(yè)的需要。顯然燒結(jié)生產(chǎn)在鋼鐵工業(yè)的地位是十分重要的。
近年來，世界上燒結(jié)工業(yè)發(fā)展趨向大型化，自動化。至一九七一年為止，日本、法國、西德都投產(chǎn)了320米2/臺～400米2/臺的燒結(jié)機(jī)，目前最大的燒結(jié)機(jī)已達(dá)500米2/臺，日本已投產(chǎn)了600米2/臺的燒結(jié)機(jī)。國內(nèi)燒結(jié)生產(chǎn)也得到了迅速發(fā)展，寶鋼一期工程引進(jìn)了450米2/臺燒結(jié)機(jī)，二期工程由沈陽重型機(jī)器廠和日本聯(lián)合制造了450米2/臺燒結(jié)機(jī)，最近又推出了由西安重型機(jī)械研究所設(shè)計、第一重型機(jī)器廠制造的完全國產(chǎn)化的300米2/臺燒結(jié)機(jī)。
這些燒結(jié)機(jī)無論是國內(nèi)的，還是國外的，大型的，還是小型的，它們的頭尾星輪均為奇數(shù)齒(15、17、19……)。這類燒結(jié)機(jī)在工作中單臺車的追趕運(yùn)動和臺車列的運(yùn)動均由一個齒完成，這樣臺車列的運(yùn)動也就產(chǎn)生了加速運(yùn)動和減速運(yùn)動，臺車端部的壓力隨著壓力角的變化而變化。當(dāng)臺車在離開尾部彎道運(yùn)行剛剛擺平后，由于臺車列和后臺車之間存在間隙(設(shè)計時預(yù)留的拉縫間隙)，當(dāng)后臺車追趕上前臺車而成為臺車列最末一個臺車時，由于臺車卡輪和星輪齒之間的壓力增加，臺車的前車輪在軌道上運(yùn)行，臺車的后車輪漸漸地抬離軌道而造成臺車起拱。目前這種星輪奇數(shù)齒形燒結(jié)機(jī)都普遍存在著起拱問題。
臺車起拱帶來許多不良后果由于起拱的臺車數(shù)量很多，當(dāng)其重力大于臺車的摩擦力時才又重新掉到軌道上，振動嚴(yán)重且噪聲很大;起拱嚴(yán)重時還可以頂翻臺車或掉道而砸壞軌道;有時由于數(shù)個臺車上抬起拱，使下臺車列成鋸齒狀運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致臺車端部產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，當(dāng)臺車返回到上水平軌道進(jìn)行裝料燒結(jié)時，產(chǎn)生有害漏風(fēng)，從面影響燒結(jié)礦的成品率和燒結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。
為了提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，減少粉塵降低能耗，提高設(shè)備的利用率，必須解決臺車的起拱問題，起拱問題已成為急需解決的難題。本發(fā)明的設(shè)計人曾公開了一種技術(shù)(發(fā)明名稱燒結(jié)機(jī)新型頭尾星輪，申請?zhí)?8104846·5，申請日880816)從燒結(jié)機(jī)的頭尾星輪入手，為解決臺車起拱問題取得了突破性的進(jìn)展。
帶式燒結(jié)機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)的主要設(shè)備，結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，對其臺車起拱問題研究仍需進(jìn)一步深入。
本發(fā)明的目的在于提供一種勻速運(yùn)動偶數(shù)齒帶式燒結(jié)機(jī)，以解決由臺車列加速造成的燒結(jié)機(jī)臺車起拱漏風(fēng)等問題，從而大大提高燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，同時對現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)的改造具有重要意義。
這種勻速運(yùn)動偶數(shù)齒帶式燒結(jié)機(jī)，由頭部星輪及傳動裝置1、頭部內(nèi)外彎道2、風(fēng)箱及骨架3、臺車4、鋪底料系統(tǒng)5、布料系統(tǒng)6、點火器7、上下水平軌道及密封裝置8、尾部星輪9、尾部內(nèi)外彎道10組成，其特點是，星輪為均速齒和加速齒相間隔排列的非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其總齒數(shù)為偶數(shù);勻速齒齒廓作用于臺車后卡輪使臺車列作勻速運(yùn)動，加速齒齒廓前部分作用于追趕臺車前卡輪，使臺車作加速運(yùn)動，加速齒齒廓的后部分是追趕結(jié)束該臺車成為臺車列最末一個臺車時作用于該臺車前卡輪，使臺車列作勻速運(yùn)動，勻速齒齒廓為勻速齒齒形曲線，加速齒齒廓前部分為加速齒齒形曲線，其后部分為勻速齒齒形曲線;星輪的節(jié)圓半徑R＝LZ/4π(其中L為臺車長度，Z為星輪齒數(shù));所說的頭尾部內(nèi)外彎道2、10的曲線參數(shù)為X1= (t1-t1Sinβ-(-c1+a1)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)Y1＝(X1+t1)tgβR1＝R+X1-c1R3＝R-Y1-a1X2= (t2-t2Sinβ-(-c1+a3)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)Y2＝(X2+t2)tgβR2＝R+X2-c1R4＝R-Y2-a3式中，R與X1、Y1、R1、R3、X2、Y2、R2、R4是函數(shù)關(guān)系，R的值確定以后，其余的參數(shù)即可確定;R的取值范圍是955≤R≤3500mm，各參數(shù)的含義如下X1、X2-分別為以星輪中心為座標(biāo)原點R1、R2的座標(biāo)圓心;
R1、R3、R2、R4-分別為彎道曲線上四個曲線段的曲率半徑;
t1、t2-以星輪為座標(biāo)原點頭尾內(nèi)外彎道直線段的長度座標(biāo)，t1≥(b-dr/2)，t2≥(d+dr/2)，b為臺車輪中心距，dr為與星輪相嚙合的長輪直徑，d為車輪直徑。
a1、a2、a3、a4-分別為星輪節(jié)圓至上下水平軌道的距離;
c1、c2-星輪節(jié)圓至頭尾內(nèi)外彎道的距離。
β-星輪中心到R1、R2圓弧結(jié)束之夾角。
燒結(jié)機(jī)其它參數(shù)的計算式如下(1)臺車長度LL＝4πR/Z(2)上下水平軌道的臺車數(shù)量nn＝〔S/HL〕×2+8其中，S為燒結(jié)面積，H為臺車寬度;
(3)臺車輪中心距bb＝δ1+2πR/Z(4)臺車列與后臺車之間的拉縫間隙δ1δ1＝b-L/2(5)頭尾星輪之間的中心距A(a)當(dāng)尾部彎道上的臺車剛好追趕上臺車列的末端臺車而成為臺車列的末端臺車時，A＝nXL-(L-b)(b)尾部彎道上的臺車剛剛開始追趕時，A＝(n-2)L+2δ1+(L-b)。
由此構(gòu)成的勻速運(yùn)動偶數(shù)齒帶式燒結(jié)機(jī)，從根本上解決了由臺車列加速造成的臺車起拱現(xiàn)象，減少了臺車端部的磨損，減少了有害漏風(fēng)，因而可以大大提高燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。此外，利用本發(fā)明還可以在不變動原舊式奇數(shù)齒燒結(jié)機(jī)臺車軌道的標(biāo)高、即不改動絕大部分原設(shè)備部件的條件下對現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)進(jìn)行改造，投資少，經(jīng)濟(jì)效益好。
下面結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的實施例。


圖1本發(fā)明燒結(jié)機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2本發(fā)明彎道示意圖。
圖3本發(fā)明臺車及星輪運(yùn)動關(guān)系圖。
本發(fā)明是根據(jù)這樣的設(shè)計思想完成的為了使臺車之間的作用力在整體臺車運(yùn)行的全過程中保持為一個常數(shù)，并盡可能減小其數(shù)值，則要求星輪的齒廓曲線形狀應(yīng)盡可能地使臺車自始至終保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，同時使進(jìn)入下水平軌道上剛剛擺平的臺車的追趕過程以單獨(dú)一個臺車實現(xiàn)為宜，即單個臺車實現(xiàn)加速追趕，且追上臺車列之后立即變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動。由此，便產(chǎn)生了這樣的設(shè)計思想，首先，將星輪的輪齒分為兩類，一類齒形使整體臺車列保持勻速直線運(yùn)動，另一類輪齒是專門實現(xiàn)臺車的追趕過程;其次，為了增加同時工作的星輪輪齒的個數(shù)，在專門實現(xiàn)追趕的輪齒齒形曲線在完成追趕運(yùn)動之后，會轉(zhuǎn)變成使臺車列勻速運(yùn)動的運(yùn)動曲線。這種設(shè)計思想優(yōu)于已公開的短齒只參與加速運(yùn)動的技術(shù)。
為了實現(xiàn)這一設(shè)想，使燒結(jié)機(jī)的星輪成為如前所述的勻速齒和加速齒相間隔排列的非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其總齒數(shù)為偶數(shù)。勻速齒齒形由齒溝圓弧段、互為對稱的勻速齒齒廓曲線和齒頂圓弧段組成。加速齒齒形由齒溝圓弧段，互為對稱的加速齒齒廓曲線和勻速齒齒廓曲線及齒頂圓弧段組成。根據(jù)臺車運(yùn)動要求，加速齒需加長勻速齒高，增加重迭系數(shù)，使臺車在頭尾彎道處以及擺平后能夠連續(xù)工作，并且滿足由于長齒修削后星輪仍能推動整個臺車列勻速運(yùn)動的要求，加長的齒廓為勻速齒齒廓。
在圖1中，頭部星輪及傳動裝置1帶動齒數(shù)為偶數(shù)的星輪，實現(xiàn)單臺車的加速追趕和上下臺車列的勻速運(yùn)動。當(dāng)鋪底料系統(tǒng)5、布料系統(tǒng)6向臺車布料后，由點火器7點火，在風(fēng)箱3抽風(fēng)作用下使燒結(jié)料逐漸燒透，當(dāng)臺車運(yùn)行到尾部星輪9時燒結(jié)結(jié)束，在尾部星輪9和尾部內(nèi)外彎道10控制下將燒結(jié)礦卸下。卸礦后的尾部星輪臺車轉(zhuǎn)移到下水平軌道，在后臺車的推動下臺車向頭部星輪運(yùn)動，由于星輪齒是由勻速齒和加速齒組成，所以上下臺車列均為勻速運(yùn)動，免除了由于臺車加速引起的臺車起拱現(xiàn)象。
圖2是配合星輪齒形、臺車所設(shè)計的頭尾內(nèi)外彎道，由于圖中的參數(shù)X1、X2、Y1、Y2和R1、R2、R3、R4均是星輪齒節(jié)圓半徑R的函數(shù)，所以當(dāng)R確定之后，上述參數(shù)通過計算式即可確定，本圖內(nèi)外彎道均是由4個方程表示，可以實現(xiàn)卸料快，力矩小，同時彎道的直線段t1、t2也可由表達(dá)式很方便的算出。
圖3臺車及星輪運(yùn)動關(guān)系圖，主要是分析臺車、星輪齒的運(yùn)動關(guān)系，通過分析計算可保證臺車有規(guī)律地既能保證運(yùn)動原理，又能保證嚙合原理向頭部星輪運(yùn)動，本圖為臺車過彎道剛擺平的時刻，這時δ1最大，T1為臺車列的末端臺車，它由星輪齒的勻速齒推動，使臺車列為勻速運(yùn)動，臺車T2由加速齒推動使之加速追趕，1′為勻速齒，2′為加速齒，這時δ1間隙逐漸減小，當(dāng)δ1＝0時T2成為臺車列的末端臺車，這時又由于加速齒的加速段R2′完成了加速運(yùn)動，T2的前車輪馬上轉(zhuǎn)移到勻速段R2″推動臺車列勻速運(yùn)動，這一時刻勻速齒1′和加速齒2′同時工作推動上下臺車列為勻速運(yùn)動。
計算實例1星輪齒數(shù)Z＝18，臺車長度L＝75，臺車輪距b＝38，β＝39.3°，
t1≥(b-dr/2)＝(38-25/2)＝25.5，取30t2≥(b+dr/2)＝(38+25/2)＝50.5取55由所給參數(shù)公式計算星輪半徑R=LZ/4π= (75×18)/(4π) = 214.86/2拉縫間隙δ1＝b-L/2＝38-75/2＝0.5中心距A＝n1L-(L-b)＝9×75-(75-b)＝638mm(式中n1為上、下臺車列數(shù)量)彎道參數(shù)計算，已知卡輪直徑dr＝13mm車輪直徑d＝25c1＝12.5，c2＝12.5+2＝14.5a1＝12.5，a2＝12.5+2＝14.5a3＝12.5+2＝14.5 a4＝12.5X1= (t1-t1Sinβ-(-c1+a1)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)= (30-30Sin39.3°-(12.5+12.5)Cos39.3°)/(Sin39.3°+Cos39.3°-1)=27Y1＝(X1+t1)tgβ＝(27+30)tg39.3°＝46.65R1＝R+X1-c1＝214.86/2+27-12.5＝121.93R3＝R-Y1-a1＝214.86/2-46.65-12.5＝48.28X2= (t2-t2Sinβ-(-c1+a3)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)= (55-55Sin39.3°-(-12.5+14.5)Cos39.3°)/(Sin39.3°+Cos39.3°-1)=45.7
Y2＝(X2+t2)tgβ＝(45.7+55)tg39.3°＝82.43R2＝R+X2-c1＝214.86/2+45.7-12.5＝140.63R4＝R-Y2-a3＝214.86/2-82.43-14.5＝10.5計算實例2星輪齒數(shù)Z＝18，臺車長度L＝144.4，臺車輪距b＝76，β＝39.3°，t1≥(b-dr/2)＝(76-25/2)＝63.5t2＝(b+dr/2)＝(76+25/2)＝88.5由所給參數(shù)公式計算星輪半徑R＝LZ/4π＝413.676/2拉縫間隙δ1＝b-L/2＝76- 144.4/2 ＝3.8中心距A＝nL-(L-b)＝18×144.4-(144.4-76)＝2530.8其中n＝18，下臺車列臺車數(shù)量彎道參數(shù)計算已知卡輪直徑dr＝25車輪直徑d＝36c1＝18，c2＝18+2＝20a1＝17，a2＝18+2＝20a3＝18+2＝20 a4＝18X1= (t1-t1Sinβ-(-c1+a1)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)= (63.5-63.5Sin39.3°-(-18+17)Cos39.3°)/(Sin39.3°+Cos39.3°-1)=59.069mmY1＝(X1+t1)tgβ＝(59.069+63.5)tg39.3°＝100.322mmR1＝R+X1-c1＝214.86+59.069-18＝255.929
R3＝R-Y-a1＝214.86-100.322-17＝97.537X2= (t2-t2Sinβ-(-c1+a2)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)=75.8mmY2＝(X2+t2)tgβ＝(75.88+88.5)tg39.3°＝134.5mmR2＝R+X2-c1＝214.86+75.88-18＝272.74mmR4＝R-Y2-a3＝214.86-134.5-20＝60.36mm計算實例3本例只算幾個參數(shù)，星輪齒數(shù)Z＝20，臺車長度L＝1444，臺車輪距b＝760，B＝39.3°，卡輪直徑dr＝250，車輪直徑d＝360由所給參數(shù)公式計算星輪半徑R＝LZ/4π＝4596.39/2拉縫間隙δ1＝b-L/2＝760- 1444/2 ＝38mm中心距A＝n1L-(L-b)＝60×1444-(1444-760)＝85956mm其中n1＝60，下軌道臺車列臺車數(shù)量關(guān)于彎道參數(shù)略。
權(quán)利要求
1.勻速運(yùn)動偶數(shù)齒帶式燒結(jié)機(jī)，由頭部星輪及傳動裝置1、頭部內(nèi)外彎道2、風(fēng)箱及骨架3、臺車4、鋪底料系統(tǒng)5、布料系統(tǒng)6、點火器7、上下水平軌道及密封裝置8、尾部星輪9、尾部內(nèi)外彎道10組成，本發(fā)明的特征在于，其星輪為勻速齒和加速齒相間隔排列的非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，總齒數(shù)為偶數(shù)；勻速齒齒廓為勻速齒齒形曲線；加速齒齒廓的前部為加速齒齒形曲線，其后部為勻速齒齒形曲線；星輪的節(jié)圓半徑R=LZ/4π；所說的頭、尾部內(nèi)外彎道2、10的曲線參數(shù)為X1= (t1-t1Sinβ-(-c1+a1)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)Y1=(X1+t1)tgβR1＝R+X1-c1R3＝R-Y1-a1X2= (t2-t2Sinβ-(-c1+a3)Cosβ)/(Sinβ+Cosβ-1)Y2＝(X2+t2)tgβR2＝R+X2-c1R4＝R-Y2-a3式中，R與X1、Y1、R1、R3、X2、Y2、R2、R4是函數(shù)關(guān)系，R的值確定以后，其余的參數(shù)即可確定；R的取值范圍是955≤R≤3500mm；各參數(shù)的含義如下X1、X2-----分別為以星輪中心為座標(biāo)原點R1、R2的座標(biāo)圓心；R1、R3、R2、R4-----分別為彎道曲線上四個曲線段的曲率半徑；t1、t2-----以星輪為座標(biāo)原點頭尾內(nèi)外彎道直線段的長度座標(biāo)；t1≥(b-dr/2)，t2≥(d+dr/2)，(b為臺車輪距，dr為長輪直徑，d為車輪直徑)。a1、a2、a3、a4-----分別為星輪節(jié)圓至上下水平軌道的距離；C1、C2-----星輪節(jié)圓至頭尾內(nèi)外彎道的距離；β-----星輪中心到R1、R2圓弧結(jié)束之夾角；所說燒結(jié)機(jī)其它參數(shù)的計算式如下(1)臺車長度LL=4πR/Z(2)上下水平軌道的臺車數(shù)量nn=[S/HL]×2+8其中，S為燒結(jié)面積，H為臺車寬度；(3)臺車輪中心距bb=δ1+2πR/Z(4)臺車列與后臺車之間的拉縫間隙1δ1=b-L/2(5)頭尾星輪之間的中心距A(a)當(dāng)尾部彎道上的臺車剛好追趕上臺車列的末端臺車而成為臺車列的末端臺車時，A=nxL-(L-b)(b)尾部彎道上的臺車剛剛開始追趕時，A=(n-2)L+2δ1+(L-b)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種勻速運(yùn)動偶數(shù)齒帶式燒結(jié)機(jī)，由頭部星輪及傳動裝置、頭部內(nèi)外彎道、風(fēng)箱及骨架、臺車4、鋪底料系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、點火器、上下水平軌道及密封裝置、尾部星輪，尾部內(nèi)外彎道組成，本發(fā)明從根本上解決了臺車列加速造成的臺車起拱現(xiàn)象，減少了臺車端部的磨損，減少了有害漏風(fēng)，大大提高了燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，此外，利用本發(fā)明還可在不改動絕緣大部分原設(shè)備部件的條件下對現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)進(jìn)行改造，投資少，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號F27B5/00GK1096096SQ9310589
公開日1994年12月7日 申請日期1993年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月3日
發(fā)明者白明華 申請人:東北重型機(jī)械學(xué)院