CN1776260A - 带式烧结机新齿型头尾星轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金机械设备领域。本发明由星轮体(10)和双联齿板(9)组成，其特征是：星轮为偶数齿，齿数为16－20个，双联齿板(9)固定在星轮体(10)上，双联齿板(9)分为宽齿和窄齿两种，两种齿与台车卡轮相啮合面的齿廓曲线是相同的，均由倒圆I(2)、渐开线(3)、倒圆II(4)、加速曲线(5)组成；两种齿背离与台车卡轮相啮合的一面同样也由倒圆I(2)、渐开线(3)、倒圆II(4)、加速曲线(5)组成，该发明其齿廓曲线大大降低了台车列运转时的冲击和磨损，进一步控制和消除了带式烧结机下台车列起拱的问题，同时对于烧结机的零部件寿命的延长、能耗的减少都具有重要的实际意义。

Description

带式烧结机新齿型头尾星轮

技术领域

本发明涉及冶金机械设备领域，特别是涉及一种带式烧结机头尾星轮齿型。

背景技术

目前实际生产中应用的带式烧结机头尾星轮的齿数为奇数，一般为17齿或者为19齿；齿廓曲线或者根据国外产品通过几何作图法得到，或者由链轮的齿廓曲线近似得到；节距等于台车的轮距以保证台车及台车列的拉缝间隙，从而保证台车列的正常循环运转。

带式烧结机星轮和台车之间的啮合关系为齿轮-销齿条啮合，因此上述的近似齿型给带式烧结机的主传动带来了缺陷，主要表现在台车列在运动过程中出现速度的波动，齿廓磨损严重，是烧结机在运转过程中台车起拱的主要原因之一。

虽然将星轮齿廓曲线按渐开线设计从理论上可以实施，但是考虑到带式烧结机的传动特点和传动精度，该方法在实际中的应用是比较困难的。国外例如日本学者将台车轮距设计成大于1/2的台车宽度，而与之啮合的星轮节距等于台车轮距，这样依靠这个“偏心”产生拉缝间隙，从而使带式烧结机能够无干涉运行。目前生产中的带式烧结机均以此方法设计的，但是该方法的弊端在目前生产中是显而易见的，它并不是最优秀的设计。

中国专利《烧结机新型头尾星轮》(专利号：88104846.1)公开的是一种烧结机新型头尾星轮，该星轮为长齿和短齿相间排列的非标准齿轮，齿数为偶数；新型头尾星轮能够使台车列匀速运动，星轮和台车之间啮合的压力角为0度，星轮在运行过程中短齿推动前卡轮，长齿推动后卡轮。该专利是从静态分析上得到的星轮齿型，在实际应用中还需要作进一步的改进。

发明内容

为了克服现有的带式烧结机头尾星轮在运行中出现速度波动、齿廓磨损严重而造成台车列起拱等问题，本发明提供一种带式烧结机新齿型头尾星轮，该发明根据台车的具体结构尺寸设计出了齿宽不等的变节距星轮，既能满足齿轮—销齿轮传动的啮合原理，又能实现台车列的拉缝和追赶运动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种带式烧结机新齿型头尾星轮由星轮体10和双联齿板9组成，星轮为偶数齿，齿数为16-20个，星轮体10的作用是将双联齿板9固定于正确的位置，从而保证星轮的节径、节距等参数符合设计要求；双联齿板9是齿廓曲线、节径、节距等参数的直接载体，是本发明的关键所在，它直接提供台车列运动所需要的动力，根据齿宽和功能不同，分为宽齿和窄齿两种，两种齿与台车卡轮相啮合面的齿廓曲线是相同的，均由倒圆I、渐开线、倒圆II、加速曲线组成，两种齿背离与台车卡轮相啮合的齿廓曲线同样也由倒圆I、渐开线、倒圆II、加速曲线组成；为了保证星轮和台车卡轮顺利脱离啮合，其与齿顶圆之间的倒圆I的半径与啮合面是不同的：啮合侧的倒圆I半径一般取8-12mm，非啮合侧倒圆I半径等于台车卡轮半径，

其中：

  渐开线参数方程为：

                      x＝Rcos-Rsin

                      y＝Rsin+Rcos

  加速曲线参数方程为：

以上两式中

  x，y——曲线上的点坐标

     ——参数

     d_r——台车卡轮半径

     R——星轮节圆半径

     δ——拉缝间隙

     z——齿数

非啮合侧也由这四段曲线组成，所不同的是渐开线与齿顶圆之间倒圆I的半径以及渐开与加速曲线之间的倒圆II的半径都等于卡轮半径。

星轮工作时，加速曲线的作用是保证台车转弯拉缝的产生和实现单辆台车的追赶运动，渐开线的作用是保证台车列能够匀速运动不产生惯性冲击。将这两种曲线合并称齿廓曲线，结合处通过倒圆II联接，倒圆II半径等于卡轮半径，以确保过渡处的相切关系。合并时，加速曲线靠近齿根处，渐开线靠近齿顶处。

本发明的有益效果是：这种带式烧结机新齿型头尾星轮，其齿廓曲线大大降低了台车列运转时的冲击和磨损，进一步控制和消除了带式烧结机下台车列起拱的问题；同时对于烧结机的零部件寿命的延长、能耗的减少都具有重要的实际意义。

附图说明

图1为带式烧结机星轮新齿型双联齿板结构示意图；

图2为带式烧结机星轮新齿型总体结构示意图。

图1、图2中，1.窄齿、2.倒圆I，3.渐开线、4.倒圆II，5.加速曲线，6啮合侧，7.非啮合侧，8.宽齿，9.双联齿板，10.星轮体。

具体实施方式

本发明的实施例为60m²烧结机生产线，星轮的具体结构尺寸如下：

星轮齿数z＝18；

台车宽l＝1000mm；由此得星轮节圆半径R＝zl/4π＝1432.4mm；

卡轮轮距b＝510mm；

节距p₁＝b＝510mm；节距p₁＝l-b＝1000-510＝490mm；

拉缝间隙δ＝10mm；台车车轮直径d_L＝240mm；

台车卡轮直径d_r＝170mm；齿沟圆直径d＝180mm；

齿根圆半径R₁＝R-d/2＝1342.4mm；齿顶圆半径R₃＝1700mm；

加速曲线与渐开线交汇处半径R₂＝1520.5mm；

齿廓曲线由三段组成，加工时将双联齿板上的齿廓曲线包括倒圆离散化，形成319个关键点，座标圆心在图2所示的双联齿板的中间齿沟圆的圆心处。点1(-466.2006，-174.9728)，点2(-459.0687，-171.8556)，…，点318(447.9599，-167.8982)，点319(455.1183，-170.9528)。这些点包含了齿廓曲线的全部信息，将其入数控机床，由数控机床进行插补运算得到的加工廓型能够很好地满足烧结机星轮的实际运行精度需要，进而将整片双联齿板加工出来。

为了保证双联齿板9在星轮体10圆周上的分度角和径向装配尺寸，二者采用铰制孔联接，同时这种联接方法也能够很好地满联接强度的要求。

双联齿板9由宽齿和窄齿两种齿型组成，由于这两种齿的齿宽不同，所占的中心角度也不同，因此按照图1装配完毕后，星轮的节距为变化的：p₁＝b，p₂＝l-b，其中l为与星轮相啮合的台车的宽度，b为该台车的轮距。

本发明的星轮还具有旋向要求。

台车由两对卡轮组成，本发明的星轮在与台车啮合时，具有确定的啮合位置：宽齿必须在台车两对卡轮之间参与啮合，窄齿在相邻的两个台车的卡轮之间参与啮合，从而使单辆台车加速产生拉缝和追赶，台车列匀速运动。

台车在经过头尾弯道时需要拉缝产生间隙，原来的拉缝间隙依靠卡轮轮离大于台车宽度的二分之一(即b＞l/2)，而与卡轮相啮合的星轮节距等于卡轮轮距b。因此在进入啮合和脱离拟合时，台车列在啮合处将产生拉缝。具有新型齿星轮的烧结机的拉缝间隙有星轮齿廓曲线保证，传动符合啮合原理，运行平稳。

Claims (3)

1.一种带式烧结机新齿型头尾星轮，由星轮体(10)和双联齿板(9)组成，其特征是：星轮为偶数齿，齿数为16-20个，双联齿板(9)固定在星轮体(10)上，双联齿板(9)分为宽齿和窄齿两种，两种齿与台车卡轮相啮合面的齿廓曲线是相同的，均由倒圆I(2)、渐开线(3)、倒圆II(4)、加速曲线(5)组成；两种齿背离与台车卡轮相啮合的一面同样也由倒圆I(2)、渐开线(3)、倒圆II(4)、加速曲线(5)组成，其中：

渐开线参数方程为：

                  x＝Rcos-Rsin

                  y＝Rsin+Rcos

加速曲线参数方程为：

非啮合侧也由这四段曲线组成，所不同的是渐开曲线与齿顶圆之间倒圆I(2)的半径以及渐开线与加速曲线之间的倒圆II(4)的半径都等于卡轮半径。

2.根据权利要求1所述的带式烧结机新齿型头尾星轮，其特征是：宽齿(8)和窄齿(1)的齿形都是非对称的。

3.根据权利要求1或2所述的带式烧结机新齿型头尾星轮，其特征是：为了保证星轮和台车卡轮顺利脱离啮合，其与齿顶圆之间的倒圆I(2)的半径与啮合面是不同的：啮合侧的倒圆I(2)半径一般取8-12mm，非啮合侧倒圆I(2)半径等于台车卡轮半径。

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