Привод для машины с вертикальным тихоходным валом
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик
Республик
В 02 С 15704 F 16. Í 1/06 F 16 Н 3/44 с присоединением заявки М Гвсуддрспевлый квинтет (2:) ) Приоритет аа делам нэебретеккй и открытий Опубликовано 15 ° 06-82 Бюллетень,щ 22 Дата опубликования описания 1 5 . 06 .82 (53) УДК 621.926. .4(088.8) (72) Автор изобретения Л.И.Ивачев » «» i а 1 ь.i»ЪЛи raL4 (71) Заявитель (54) ПРИВОД ДЛЯ МАШИНЫ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ТИХОХОДНЫМ ВАЛОМ Изобретение относится к машиностроению и может быть преимущественно использовано в приводах машин с вертикальным валом, например, роликовых валковых ) мельниц, имеющих приводной вращающийся стол, центробежных сепараторов, смесителей, классификаторов, конусных дробилок, глиноболтушек и других машин в цементной, химической, строительной, горнорудной и других отраслях промышленности, Известен привод роликовой (оалковой ) мельницы в цементной промышленности, содериащий вертикальный тихо15 ходный вал, соединенный с вращающимся столом мельницы, коническоцилиндрический однопоточный зубчатый редуктор с последовательно установленными передачами и горизонтальный приЮ водной электродвигатель. Применение конической передачи в приводе обусловлено применением стандартного горизонтального более простого элект.2 родвигателя и уменьшением высотного размера привода (1). Однако такой привод валковой мельницы имеет ограниченную единичную передаваемую мощность, определяемую невысокой предельной несущей способностью однопоточной конической передачи, и подвержен большим динамичес,ким нагрузкам при дроблении материалов и запуске под завалом ввиду отсутствия в нем сдающего звена, что приводит к увеличению размеров и уменьшению надежности привода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является привод для машины с вертикальным тихоходным валом, содериащий электродвигатель с горизонтальным выходным валом, ведомое цилиндрическое зубчатое колесо, соединенное с тихоходныи валом и входящее в зацепление с зубчатыии цилиндрическими колесами последней ступени многоступенчатой передачи(2). 935126 Однако данный привод имеет невысокую единичную передаваемую мощность, определяемую ограниченной предельной несущей способностью однопоточной конической передачи. Максимальная предельная передаваемая мощность однопоточной конической зубчатой передачи с круговыми зубьями ограничивается тем, что шестерни не могут иметь ширину венца более 200-250 мм. Вторая планетарная ступень привода, имеющая три сателлита, требует черезвычайно высокой точности изготовления. Это- вызвано тем, что каждый из трех сателлитов одновременно зацепляется с солнечной, коронной шестернями и закреплен в водиле 1,при этом солнечная, коронная шестерни и водило являются обцими дпя всех сателлитов), в результате возникает три замкнутых взаимосвязанных контура, что приводит к избыточным связям и статической неопределимости системы. Требуемая высокая точность изготовления крупногабаритной планетарной передачи усложняет и удорожает производство, а незначительное уменьшение точности ввиду отсутствия в передачи компенсаторов погрешностей приводит к потере адежности и долговечности. Процесс дробления крупных кусковых материалов в валковых мельницах сопровождается большими ударными нагрузками, так как из-за отсутствия предохранительного звена привод подвержен большим динамическим нагрузкам, что уменьшает его надежность. Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления передачи и повышения надежности работы, что позволит осуществить увеличение единичной передаваемой мощности привода по меньшей мере в два-восемь раз. Указанная цель достигается тем, что в приводе для машины с вертикальным тихоходным валом, содержащем электродвигатель с горизонтальным выходным валом, ведомое цилиндрическое зубчатое колесо, соединенное с тихоходным валом и входящее в зацепление с зубчатыми цилиндрическими колесами последней ступени многоступенчатой передачи, зубчатое колесо вертикального тихоходного вала снабжено дополнительной многоступенчатой передачей с цилиндрическими 1О 15 го 25 зо 5о 55 зубчатыми колесами в последней ступени, при этом каждое цилиндрическое колесо последней ступени передач посредством фрикционной предохранительной муфты сопряжено с остальными ступенями. Кроме того, первая ступень каждой многоступенчатой передачи может быть выполнена с цилиндрическим зубчатым колесом, соединенным с электродвигателем посредством закрепленного на его выходном валу зубчатого колеса, а посредством конических зубчатых колес с соответствующей фрикционной предохранительной муфтой. Установка в каждом из параллельно работающих потоков фрикционных предохранительных муфт позволяет компенсировать погрешности изготовления и сборки деталей привода и обеспечить равномерйое распределение нагрузок между потоками передачи мощности. На фиг.1 схематично показан веотикальный четырехпоточный привод, например валковой мельницы; продольный разрез; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг."; на фиг.4 — вариант четырехпоточного привода, в котором в качестве тихоходной цилиндрической передачи испЬльзуется внутреннее зацепление, дополнительно установлен вспомогательный привод для медленного (ремонтного) вращения, а фрикционные муфты установлены между первой и второй ступенями, продольный разрез, на фиг.5 — вид.В на фиг.4; на фиг.б вид Г на фиг.5; на фиг,7 - вариант двухпоточного привода, в котором конические передачи являются первой ступенью, а второй и третьей ступенями являются цилиндрические передачи, дополнительно установлен вспомогательный привод для медленного ремонтного вращения, при этом фрикционные муфты установлены между цилиндрическими передачами, продольный разрезф на фиг.8 - вид Д на фиг.7 на фиг. 1 - вариант восьмипоточного привода, в котором кинематическая схема аналогична схеме, Ю показанной на фиг.1, 2 и 3, но она удвоена путем расположения цилиндроконических передач первой и второй ступеней по другую сторону цилиндрического колеса вертикального тихоходного вала, продольный разрез; на фиг.10 - вид Е на фиг..9; на фиг.11 вид Ж на фиг.10. 5 935 126 Вертикальный многопоточный привод (фиг.1,2 и 3) содержит горизонтальный электродвигатель 1, цилиндрические парадачи 2 первой ступени, конические передачи 3 второй ступени, цилиндрические передачи 4 третьей ступени, вертикальный тихоходный вал 5 и фрикционные предохранительные муфты 6 (четыре штуки), установленные в каждом из потоков передачи мощности. Горизонтальный электродвигатель 1 соединен с цилиндрической шестерней 7, которая зацепляется одновременно с двумя цилиндрическими колесами 8, каждое из которых соединено с двумя коническими шестерями 9, зацепляющимися с коническими колесами 10. Каждое из четырех конических колес 10 соединено через фрикционные предохранительные муфты 6 с цилиндрическими шестернями 11, зацепляющимися с одним общим цилиндрическим зубчатым колесом 12, которое соединено с вертикальным тихоходным валом 5, который в свою очередь, соединен с машиной, например роликовой мельницей (не показана). Количество параллельно работающих потоков передачи мощности соответственно по первой, второй и третьей ступеням составляет 2,4 и 4, количество фиксационных муфт определяется по максимальному количеству потоков и составляет четыре. 5 о 25 зо Конструктивные особенности варианКонструктивные особенности варианта привода, показанного на фиг.7 и 8, состоят в том, что конические передачи 15 являются первой ступенью, та привода, показанного на фиг,4, и 6, заключается в том, что тихоходным колесом цилиндрической зубчатой передачи. третьей ступени является шестерня с внутренними зубьями 13, фрикционные предохранительные муфты 6 установлены в каждом из потоков между первой — цилиндрической и второй - коническую ступенями, кроме того, устройство имеет дополни" тельный вспомогательный привод 14. для медленного и ремонтного вращения. Количество параллельно работающих потоков передачи мощности соответственно по первой, вторОй и тре" тьей ступеням составляет 2,4 и 4, количество фрикционных муфт определяется по максимальному количеству потоков и равно четырем, второй и третьей ступенями являются цилиндрические передачи 16 и 17, между которыми установлены фрикционные предохранительные муфты 6, кроме того, привод снабжен дополнительным вспомогательным приводом 14 медленного и ремонтного вращения. Количество параллельно работающих потоков передачи мощности соответственно по первой, второй и третьей ступеням составляет 2,2 и 2, количество фрикционных муфт определяется по максимальному количеству потоков и равно двум. Конструктивные особенности варианта привода, показанного на фиг. б 10 и 11, заключаются в том, что, по сравнению с приводом на фиг.1, 2 и данный привод имеет удвоенное количество потоков мощности эа счет дополнительной установки такого же количества шестерен, как на первой и второй ступенях, и фрикцион- ных предохранительных муфт с симметричным расположением их относительно поперечной оси симметрии зубчатого колеса 12 тихоходного вертикального вала. Количество параллельно ра,ботающих потоков передачи мощности соответственно по первой, второй и третьей ступеням составляет 4,8 и Количество фрикционных муфт определяется по наибольшему количеству потоков и равно восьми. Возможны и другие варианты исполнения многопоточных вертикальных приводов, составленные на основе указанных схем и с использованием их отдельных элементов. Работа вертикального многопоточного привода на примере валковой мельницы заключается в следующем (фиг.1 2 и 3). Вращение и крутящий момент от электродвигателя 1 на тихоходный вал и машину передаются через цилиндрическую шестерню 7 на цилиндрические колеса 8 двумя потоками, затем каждый из потоков передается на конические шестерни 9 и конические колеса 10 двумя потоками, через фрикционные предохранительные муфты 6, на цилиндрические шестерни 11, общее цилиндрическое зубчатое колесо 12 вертикального тихоходного вала 5 и затем на машину (не показана) . Если крутящий момент от сопротивления вращению машины превышает крутящий момент трения во фрикционных 935126 5 о 15 го г зо 50 предохранительных муфтах 6, то осуще ст вляет ся последовательный поворот на величину боковых зазоров в зубчатых зацеплениях сначала одного потока, затем .второго, третьего и четвертого, пока шестерни всех четырех потоков одновременно не вступят в работу, и только при достижении допустимого предельного крутящего момента произойдет проскальзывание всех четырех предохранительных муфт 6. Таким образом шестерни каждого из потоков и привод в целом предохраняются от перегрузок и поломок. Благодаря срабатыванию предохранительных муфт 6 облегчается запуск валковой мельницы вхолостую и особенно под завалом, снижаются динамические нагрузки, вся силовая часть привод и мельницы предохраняется от перегрузок при попадании между вращающейся тарелкой и валками мельницы крепких, крупных кусков материала и недробимых тел, например металлических. Ввиду того, что конические колеса 10 в каждом из потоков соответственно соединены с цилиндрическими шестернями 11 посредством многодисковых фрикционных предохранительных муфт 6, осуцествляется самоустановка по зубьям в окружном направлении всех шестерен каждого иэ потоков, компенсируются погрешности изготовления и сборки, обеспечивается равномерное распределение нагрузки между всеми четырьмя потоками, это в свою очередь, позволяет повысить нагрузочную способность и надежность привода в эксплуатации, уменьшить требования к точности изготовления и тем самым упростить и удешевить производство. Ввиду одновременного участия в работе четырех параллельно работаюцих и равномерно нагруженных потоков передачи мощности соответственно в четыре раза увеличивается передаваемая моцность привода ° Увеличение единичной передаваемой мощности привода позволяет увеличить единичную производительность машины, за счет этого поднять эффективность работы (например помола материала в валковых.мельницах ) и технико-экономические удельные показатели. При этом габаритные размеры шестерен сохраняются, благодаря чему не требуется более крупное оборудование для производства таких шестерен, 1 Увеличение количества однотипных шестерен путем увеличения .потоков передачи мощности позволяет поднять унификацию и серийность производства, что удешевляет изготовление. Использование горизонтального приводного электродвигателя и конических зубчатых передач, предназначенных одновременно для изменения направления оси тихоходного вала на вертикальное, позволяет уменьшить вертикальный габарит привода и улучшить компоновку машины. Работа и преимущества многопоточных вертикальных проводов, показанных на фиг.4 — 11 аналогичны изложенным. Конические передачи привода могут быть выполнены с прямыми, спиральными и круговыми зубьями, а также гипоидными. Цилиндрические передачи привода могут быть выполнены с прямыми, спиральными зубьями, а также шевронными. В качестве фрикционных предохранительных муфт, устанавливаемых в каждом из потоков передачи мощности, могут быть использованы одно- и многодисковые, конические, центробежные и другие фрикционные предохранительные муфты. Тихоходный вертикальный вал многопоточного привода может быть направлен вверх или вниз, а также одновременно вверх и вниз (с двумя концами вала), в зависимости от компоновки рабочих органов машины, на которую устанавливается привод. Формула изобретения Привод для машины с вертикальным тихоходным валом, содержащий электро двигатель с горизонтальным выходным валом, ведомое цилиндрическое зубча- тое колесо, соединенное с тихоходным валом и входяц1ее в зацепление с зубчатыми. цилиндрическими колесами последней ступени многоступенчатой передачи, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления передачи и повышения надежности работы, зубчатое колесо вертикального тихоходового вала снабжено дополнительной многоступенчатой передачей с цилиндрическими зубчатыми колесами в последней ступени, при этом каждое цилиндрическое колесо пос935126 ледней ступени передач посредством фрикционной предохранительной муфты сопряжено с остальными ступенями. 2. Привод по п.l, о т л и ч а ю. шийся тем, что,первая ступень каждой многоступенчатой передачи выполнена с цилиндрическим зубчатым колесом, соединенным с электродвигателем посредством закрепленного на его выходном валу зубчатого колеса, а посредством конических зубчатых 10 колес с соответствующей фрикционной предохранительной муфтой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l. Иорхарт P. Передачи для валковых мельниц. - Сборник статей "Современные приводы цементных маврин", изд.фирмою "Цанредерфабрик Ренк АГ /ZAHNRA0ERRABR1K RENK AKTfENQESSELLSHAFT/, 1973, с.50-56. 2. Заявка ФРГ М 2716025, m. F 16 H 3/44, 1977. диУ4
