高炉水冷倾动齿轮箱偏载分析.pdf

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1、·70·重型机械2016NO．6高炉水冷倾动齿轮箱偏载分析余延旺，代霈崧(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)摘要：基于三维设计软件Pro／E建立水冷倾动齿轮箱模型，通过机械动力学仿真软件ADAMS建立虚拟样机，模拟样机在正常倾动和偏载时轮齿啮合力变化。研究得出，倾动状态时，扇形齿轮和与之啮合的小齿轮啮合力最大，蜗杆上部小齿轮与大齿轮啮合时存在较大的震动冲击，而在偏载时，一侧轮齿的啮合力会增大，但溜槽保持正常的倾动速度。关键词：高炉；倾动齿轮箱；偏载；啮合力中图分类号：TF321．4文献标识码：A文章编号：1001—196X(2016

2、)06—0070—05Analysisofunbalanceloadingofwater-cooledtiltinggearboxforblastfurnaceYUYan-wang，DAIPei-song(SchoolofMechanicalandElectronicEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：Aimingtosimulatethechangeofenga~ngforceofvirtualprototypebuildbymechanicald

3、ynamicssimulationsoftwareofADAMSwhenitworksinnormalandunbalanceloading，themodelofwater—cooledtiltingisestablishedbasedonthe3ddesignsoftsoreofPro／E．BymeansofADAMS，themaximumengagingforceOC—curinthesectorgearandthesmallgearmeshedwithit，andthereissomeviolentvibrationimpactbetwee

4、nthesmalllocatedintheupperoftheWOl'tnandthebiggear．TheonesideofmeshingforceincreasedwhenapplyunbManeeloading，butthechutekeepthenormaltiltingvelocity．Keywords：blastfurnace；tiltinggearbox；unbalanceloading；meshingforce变大，最大值是溜槽旋转运动时溜槽外圈齿轮所O前言受啮合力的两倍，说明布料器在溜槽倾动时很不高炉炉顶水冷齿轮箱作为无料钟炉顶

5、布料的稳定。核心控制部件，对钢铁的冶炼起着至关重要的作当前我国的特大型高炉中无料钟炉顶的使用用。水冷齿轮箱分为上部齿轮箱和下部齿轮箱，已成为一种趋势，但是无料钟依赖国外卢森堡公下部齿轮箱又称为水冷传动齿轮箱，上下齿轮箱司进口，长期以来形成技术垄断，导致高炉的维分别控制布料溜槽旋转和倾动。刘丰伟、徐名涛修成本一直居高不下。等人对水冷齿轮箱的动力学特性做了比较系统的2005年8月，武钢5号高炉倾动齿轮箱发研究，并指出水冷齿轮箱布料溜槽在高速旋转和生故障，蜗杆轴承外套转动将压盖磨损，蜗轮齿低速旋转时溜槽外圈齿轮所受啮合力相对较小，单面被磨掉5mm；20

6、12年1月，1号高炉齿轮箱然而当溜槽倾动运动时，溜槽外圈所受的啮合力布料溜槽与倾动机箱连接的耳子断裂，溜槽倾动左右倾动机箱受力不均衡，致使传动齿轮负荷增收稿日期：2016—03—16；修订日期：2016—04—08大，倾动电流增大。作者简介：余延旺(1992一)，男，湖北武汉市人，汉族，硕士在Pro／E建立起整体倾动齿轮箱三维模型的研究生，主要研究方向：齿轮传动、机械设备运行监测。前提下，将Pro／E三维模型导人ADAMS中建立重型机械·71·虚拟样机，从理论上探讨布料溜槽传动装置偏载大，会造成高炉布料偏析，炉温异常和炉况失时的载荷变化，对于使用

7、和掌握该齿轮箱以及将常，严重的甚至会引发管道、悬料、炉凉乃至炉来的进一步发展该项技术，改进传动和控制系统缸冻结等恶性事故J。高炉倾动齿轮箱分为左有着重要意义。倾动和右倾动，是一个中心对称的传动机构，左右倾动共同运作来调节溜槽倾动速度和角度，当l水冷倾动齿轮箱偏载综述齿轮箱发生偏载时，必定会对溜槽正常运作造成水冷齿轮箱传动系统原理图如图1所示，三一定的影响。引起齿轮箱偏载的因素很多，水冷维模型图如冈2a所示。下部倾动机箱是南小齿齿轮箱在高炉炉顶不便安装，在安装过程中易存轮Z14、蜗杆ZI5、蜗轮Z16、蜗轮齿轮轴zI7、在较大安装误差，或轮齿间长期

8、磨损，齿侧间隙扇形齿轮zl8和倾动轴组成。小齿轮Z14与大齿增大，震动冲击加大都会导致左右倾动不对称从轮ZI3啮合，再通过蜗轮蜗杆把动力