SU935126A1 - Drive of machine with vertical small-speed shaft - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть преимущественно использовано в приводах машин с вертикальным валом, например, роликовых валковых,) мельниц, имеющих приводной вращающийс  стол, центробежных сепараторов, смесителей, классификаторов , конусных дробилок, глиноболтушек и других 1ашин в цементной, хи мической, строительной, горнорудной и других отрасл х промышленности. Известен привод роликовой (оалковой ) мельницы в цементной промышленности , содер хащий вертикальный тихоходный вал, соединенный с вращаюи4имс  столом мельницы, коническоцилиидрический однопоточиый зубчатый редуктор с последовательно установле ными передачами и горизонтальный при водной электродвигатель. Применение конической передачи в приводе обусловлено применением стандартного горизонтального более простого элект,родвигател  и уменьшением высотного размера привода 1. Однако такой привод валковой мельницы имеет ограниченную единичную передаваемую мощность, определ емую невысокой предельной несущей способностью однопоточкой конической передачи , и подвержен большим динамичес .ким нагрузкам при дроблении материалов и запуске под завалом ввиду отсутстви  в нем сдающего звена, что приводит к увеличению размеров и уменьшению надежности привода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  привод дл  машины с вертикальным тихоходным валом, содер)хащий электродвигатель с горизонтальным выходным валом, ведомое цилиндрическое зубчатое колесо , соединенное с тихоходным валом и вход щее в зацепление с зубчатыми цилиндрическими колесами последней ступени многоступенчатой передачи 2J.The invention relates to mechanical engineering and can be advantageously used in drives of vertical shaft machines, for example, roller roller mills, having a driving rotary table, centrifugal separators, mixers, classifiers, cone crushers, clay bolsters and other machines in cement, chemical, construction , mining and other industries. The drive of a roller (oalk) mill in the cement industry is well-known; it contains a vertical low-speed shaft connected to a rotary table with a mill table, a conicial hydraulical single-flow gear reducer with successive gears and a horizontal motor with a water motor. The use of a bevel gear in the drive is due to the use of a standard horizontal simpler electric motor and a reduction in the height dimension of the drive 1. However, such a roller mill drive has a limited unit transmit power determined by the low limiting carrying capacity of a single point bevel gear and is subject to high dynamic loads at crushing of materials and starting under the rubble due to the lack of a delivery link in it, which leads to an increase in size and decrease over zhnosti drive. Closest to the invention, the technical essence is a drive for a machine with a vertical low-speed shaft, comprising a horizontal horizontal output shaft motor, a driven cylindrical gear connected to the low-speed shaft and engaging with the spur gears of the last stage of a multi-speed transmission 2J.

данный привод имеет невысокую единичную передаваемую мощность , определ емую ограниченной предельной несущей способностью однопотомной конической передачи. This drive has a low unit transmit power, determined by the limited limit carrying capacity of a single-volume bevel gear.

Максимальна  предельна  передаваема  мощность однопоточной конической зубчатой передачи с круговыми зубь ми ограничиваетс  тем, что шестерни не могут иметь ширину венца более 200-250 мм.The maximum limiting transmitted power of a single-flow bevel gear with circular teeth is limited by the fact that gears cannot have a crown width greater than 200-250 mm.

Втора  планетарна  ступень привода , имеюща  три сателлита ,требует чрезвычайно высокой точности изготовлени . Это вызвано тем, что каждый из трех сателлитов одновременно зацепл етс  с солнечной, коронной шестерн ми и закреплен в водиле (при этом солнечна , коронна  шестерни и водило  вл ютс  общими дл  всех сателлитов, в результате возникает три замкнутых взаимосв занных контура , что приводит к избыточным св з м и статической неопределимости системы. Требуема  высока  точность изготовлени  крупногабаритной планетарной передачи усложн ет и удорожает производство, а незначительное уменьшение точности ввиду отсутстви  в передачи компенсаторов погрешностей приводит к потере надежности и долговечности.The second planetary drive stage, which has three satellites, requires extremely high precision manufacturing. This is because each of the three satellites simultaneously engages with the sun, ring gear, and is fixed in the carrier (the sun, ring gear, and carrier are common to all satellites, resulting in three closed interconnected circuits, which leads to over-constraints and static indeterminacy of the system. High-precision manufacturing of large-size planetary gears is required, which complicates and increases the cost of production, and a slight decrease in accuracy due to the absence of gear moat errors causes a loss of reliability and durability.

Процесс дроблени  крупных кусковых материалов в валковых мельницах сопровождаетс  большими ударными нагрузками, так как из-за отсутстви  предохранительного звена привод подвержен большим динамическим нагрузкам , что уменьшает его надежностьThe process of crushing large lump materials in roller mills is accompanied by large shock loads, since, due to the absence of a safety link, the drive is subject to high dynamic loads, which reduces its reliability

Целью изобретени   вл етс  снижение трудоемкости изготовлени  передачи и повышени  надежности работы, что позволит осуществить увеличение единичной передаваемой мощности привода по мен.ьшей мере в два-восемь раз.The aim of the invention is to reduce the laboriousness of manufacturing the transmission and increase the reliability of operation, which will allow an increase in the unit transmission power of the drive by at least two to eight times.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в приводе дл  машины с вертикальным тихоходным валом, содержащем электродвигатель с горизонтальным выходным валом, ведомое цилиндрическое зубчатое колесо, соединенное с тихоходным валом и вход щее в зацепление с зубчатыми цилиндрическими колесами последней ступени многоступенчатой передачи, зубчатое колесо вертикального тихоходного вала снабжено дополнительной многоступенчатой передачей с цилиндрическимиThis goal is achieved by the fact that in a drive for a machine with a vertical low-speed shaft containing an electric motor with a horizontal output shaft, a driven spur gear connected to the low-speed shaft and engaged with the spur gears of the last stage of a multi-stage transmission, the gear wheel of the vertical low-speed shaft equipped with additional multi-stage transmission with cylindrical

зубчатыми колесами в последней ступени , при этом каждое цилиндрическое колесо последней ступени передач посредством фрикционной предохранительной муфты сопр жено с остальными ступен ми.gears in the last stage, with each cylindrical wheel of the last stage of transmission through a friction safety clutch associated with the other stages.

Кроме того, перва  ступень каждой многоступенчатой передачи может быть выполнена с цилиндрическим зубчатымIn addition, the first stage of each multi-stage transmission can be performed with a cylindrical gear

колесом, соединенным с электродвигателем посредством закрепленного на его выходном валу зубчатого колеса, а посредством конических зубчатых колес с соответствующей фрикционнойa wheel connected to an electric motor by means of a gear mounted on its output shaft, and by means of conical gear wheels with a corresponding friction

5 предохранительной муфтой.5 safety clutch.

Установка в каждом из параллельно работающих потоков фрикционных предохранительных муфт позвол ет компенсировать погрешности изготовлени  иThe installation of friction safety couplings in each of the parallel operating flows makes it possible to compensate for manufacturing errors and

0 сборки деталей Нривода и обеспечить равномерное распределение нагрузок между потоками передачи мощности,0 assemblies of Nrivod's parts and ensure uniform distribution of loads between power transmission flows,

На фиг,1 схематично показан веотикальный четырехпоточный привод,Fig, 1 schematically shows a four-stream venereal drive,

например валковой мельницы; продольный разрез; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на фиг,3 - вид Б на фиг,2; на г. - вариант четырехпоточного привода, в котором в качествеfor example a roller mill; lengthwise cut; FIG. 2 is a view A of FIG. 1; FIG. 3 is a view B of FIG. 2; in the city - a four-drive variant, in which

0 тихоходной цилиндрической передачи испЬльзуетс  внутреннее зацепление, дополнительно установлен вспомогательный привод дл  медленного ( ремонтного ) вращени  , а фрикционные муфты установлены между первой и второй ступен ми, продольный разрез , на фиг,5 - вид.5 на на фиг,6 вид Г на фиг,5; на фиг,7 - вариант двухпоточного привода, в котором0 low-speed cylindrical transmission uses internal gearing, an auxiliary drive for slow (repair) rotation is additionally installed, and friction clutches are installed between the first and second stages, longitudinal section, FIG. 5, view 5 in FIG. 6, view D in FIG. ,five; Fig, 7 is a variant of a two-flow drive, in which

Q конические передачи  вл ютс  первой ступенью, а второй и третьей ступен ми  вл ютс  цилиндрические передачи, дополнительно установлен вспомогательный привод дл  медланного ремонтного , при этом фрикционные муфты установлены между цилиндрическими передачами, продольный paspeaf-на фиг,8 - вид Д на фиг.7; на фиг.9 - вариант восьмид (зоточного привода, в котором кинематическа  схема аналогична схеме, показаннойна фиг.1, 2 и 3, но она удвоена путем расположени  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,Q bevel gears are the first stage, and the second and third steps are cylindrical gears, an auxiliary drive for a slow repair is additionally installed, with the friction clutches mounted between the cylindrical gears, longitudinal paspeaf-in FIG. ; Fig. 9 is a variant of the eight-wheel drive (a drip drive, in which the kinematic scheme is similar to that shown in Figs. 1, 2 and 3, but doubled by arranging the cylindrical conical gears of the first and second stages on the other side of the cylindrical wheel of the vertical low-speed shaft, longitudinal section; in Fig. 10 is a view of E in Fig. 9; in Fig. 11, a view F in Fig. 10,

Вертикальный многопоточный приво ( фиг.1,2 и 3) содержит горизонтальный электродвигатель 1, цилиндрические парадачи 2 первой ступени, конические передачи 3 второй ступени, цилиндрические передачи Ц третьей ступени, вертикальный тихоходный вал 5 и фрикционные предохранительные муфты 6 четыре штуки), установленные в каждом из потоков передачи мощности.Vertical multi-threaded drive (Figures 1, 2 and 3) contains a horizontal motor 1, cylindrical parades 2 of the first stage, bevel gears 3 of the second stage, cylindrical gears of the third stage, vertical low-speed shaft 5 and friction safety couplings 6 are four pieces) each of the power transmission streams.

Горизонтальный электродвигатель 1 соединен с цилиндрической шестерней 7, котора  зацепл етс  одновременно с двум  цилиндрическими кoлecafли 8, каждое из которых соединено с двум  коническими шестер ми 9. зацепл ющимис  с коническими колесами 10. Каждое из четырех конических колес 10 соединено через фрикционные предохранительные муфты 6 с цилиндрическими шестерн ми 11, зацепл ющимис  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 ступен м составл ет . 2,k и 4, количество фиксационных муфт определ етс  по максимальному количеству потоков и составл ет четыре.The horizontal motor 1 is connected to the cylindrical gear 7, which meshes simultaneously with two cylindrical wheels 8, each of which is connected to two bevel gears 9. engaging with bevel wheels 10. Each of the four bevel wheels 10 is connected through friction clutches 6 with cylindrical gears 11 engaged with one common spur gear 12, which is connected to a vertical low-speed shaft 5, which in turn is connected to the machine, for example a roller a new mill (not shown). The number of parallel operating power transmission flows, respectively, in the first, second and third stages is. 2, k and 4, the number of locking sleeves is determined by the maximum number of flows and is four.

Конструктивные особенности варианта привода, показанного на фиг., 5 и 6, заключаетс  в том, что тихоходным колесом цилиндрической зубчатой передачи .третьей ступени  вл етс  шестерн  с внутренними зубь ми 13, фрикционные предохранительные муфты 6 установлены в каждом из потоков между первой - цилиндрической и второй - коническую ступен ми, кроме того, устройство имеет дополнительный вспомогательный привод Н дл  медленного и ремонтного вращени . Количество параллельно работающих потоков передачи мощности соответственно по первой, второй и третьей ступен м составл ет 2, и , количество фрикционных муфт определ етс  по максимальному количеству потоков и равно четырем.The design features of the variant of the drive shown in Figs. 5 and 6 consist in the fact that the third-stage low-speed spur gear wheel is a gear with internal teeth 13, friction safety clutches 6 are installed in each of the flows between the first cylindrical and the second one is conical in steps, in addition, the device has an additional auxiliary drive H for slow and repair rotation. The number of parallel operating power transmission flows, respectively, in the first, second and third stages is 2, and the number of friction clutches is determined by the maximum number of flows and is four.

Конструктивные особенности варианта привода, показанного на фиг.7 и 8, состо т в том, что конические передачи 15  вл ютс  первой ступенью .The design features of the drive variant shown in FIGS. 7 and 8 are that bevel gears 15 are the first stage.

второй и третьей ступен ми  вл ютс  цилиндрические передачи 16 и 17, мех(ду которыми установлены фрикционные предохранительные муфты 6, кроме 5 того, привод снабжен дополнительным вспомогательным приводом 14 медленного и ремонтного вращени . Количество параллельно работающих потоков передачи мощности соответственно поthe second and third steps are cylindrical gears 16 and 17, fur (which installed friction safety clutches 6, in addition to 5, the drive is equipped with an additional auxiliary drive 14 of slow and repair rotation. The number of parallel power transmission flows, respectively,

0 первой, второй и третьей ступен м составл ет 2,2 и 2, количество фрик- ционных муфт определ етс  по максимальному количеству потоков и равно двум.0 of the first, second and third stages is 2.2 and 2, the number of friction clutches is determined by the maximum number of flows and is equal to two.

5 Конструктивные особенности варианта привода, показанного на фиг.9, 10 и 11, заключаютс  в том, что, по сравнению с приводом на фиг.1, 2 и 3, данный привод имеет удвоенное5 The design features of the drive variant shown in FIGS. 9, 10, and 11 are that, compared to the drive in FIGS. 1, 2, and 3, this drive has doubled

0 количество потоков мощности за счет дополнительной установки такого же количества шестерен, как на первой и второй ступен х, 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 мощности0 the number of power flows due to the additional installation of the same number of gears as in the first and second stages, and the friction clutch. safety couplings with a symmetrical arrangement of them relative to the transverse axis of symmetry of the gear wheel 12 of the low-speed vertical shaft. Number of parallel power transmission flows

соответственно по первой, второй и третьей ступен м составл ет +,8 и 4. Количество фрикционных муфт определ етс  по наибольшему количеству потоков и равно восьми.respectively, the first, second and third stages are +, 8 and 4. The number of friction clutches is determined by the largest number of flows and is equal to eight.

Воз/южны и другие варианты исполнени  многопоточных вертикальных гчэиводов, составленные на основе указанных схем и с использованием их отдельных элементов.Woz / South and other versions of multi-threaded vertical gateways, based on the above schemes and using their individual elements.

Работа вертикального многопоточного привода на примере валковой мельницы заключаетс  в следующем (фиг.1 2 и 3).The operation of a vertical multithreaded drive, using the example of a roller mill, is as follows (Figures 1, 2 and 3).

Вращение и крут щий момент от электродвигател  1 на тихоходный вал 5 и машину передаютс  через цилиндрическую шестерню 7 на цилиндрические колеса 8 двум  потоками, затем каждый из потоков передаетс  на конические шестерни 9 и конические колеса 10 двум  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).The rotation and torque from the electric motor 1 to the low-speed shaft 5 and the machine are transmitted through the cylindrical gear 7 to the cylindrical wheels 8 by two flows, then each of the flows is transmitted to the bevel gears 9 and the bevel gears 10 by two flows, through the friction clutches 6, to the cylindrical gear 11, a common cylindrical gear 12 of the vertical low-speed shaft 5 and then to the machine (not shown).

Если крут щий момент от сопротивлени  вращению машины превышает крут щий момент трени  во фрикционныхIf the torque from the resistance to rotation of the machine exceeds the friction torque in the friction

предохранительных муфтах 6, то осуществл етс  последовательный поворот на величину боковых зазоров в зубчатых зацеплени х сначала одного потока , затем .второго, третьего и четвертого , пока шестерни -всех четырех потоков одновременно не вступ т в работу , и только при достижении допустимого предельного крут щего момента произойдет проскальзывание всех четырех предохранительных муфт 6. Таким образом шестерни каждого из потоков и привод в целом предохран ютс  от перегрузок и поломок. Благодар  срабатыванию предохранительных муфт 6 облегчаетс  запуск валковой мельницы вхолостую и особенно под завалом, снижаютс  динамические нагрузки, вс  силова  часть привод и мельницы предохран етс  от перегрузок при попадании между вращающейс  тарелкой и валками мельницы крепких, крупных кусков материала и недробимых тел, например металлических.safety clutches 6, it is carried out a sequential rotation by the amount of side gaps in the gears, first of one flow, then of the second, third and fourth, until the gears of all four streams simultaneously come into operation, and only when the permissible limit twist is reached all four safety clutches 6 will slip. Thus, the gears of each of the threads and the drive as a whole are protected from overloads and breakdowns. Due to the actuation of the safety clutches 6, the start of the roller mill idling and especially under the obstruction is facilitated, dynamic loads are reduced, the entire drive force and the mill are protected from overloads when strong, large pieces of material and non-crushable bodies, such as metal, hit the rotating plate.

Ввиду того, что конические колеса 1 О в каждом из потоков соответственно соединены с цилиндрическими шестерн ми 11 посредством многодисковых фрикционных предохранительных муфт 6, осуществл етс  самоустановка по зубь м в окружном напр(влении всех шестерен каждого из потоков, компенсируютс  погрешности изготовлени  и сборки, обеспечиваетс  равномерное распределение нагрузки между всеми четырьм  потоками, это в свою очередь, позвол ет повысить нагрузочную способность и надежность привода в эксплуатации, уменьшить требовани  к точности изготовлени  и тем самым упростить и удешевить производство.Due to the fact that the 1 O conical wheels in each of the flows are respectively connected to the cylindrical gears 11 by means of multi-disk friction safety couplings 6, the teeth are set in the circumferential direction (all gears of each of the flows are compensated for, the errors of manufacture and assembly are compensated for, equal distribution of the load between all four flows, this in turn, allows to increase the load capacity and reliability of the drive in operation, to reduce the accuracy requirements manufacturing and thereby simplify and reduce the cost of production.

Ввиду одновременного участи  в работе четырех параллельно работающих и равномерно нагруженных потоков передачи мощности соответственно в четыре раза увеличиваетс  передаваема  мощность привода. Увеличение единичной передаваемой мощности привода позвол ет увеличить единичнуп производительность машины, за счет этого подн ть эффективность работы (например помола материала в валковых , мельницах ) и технико-экономические удельные показатели. При этом габаритные размеры шестерен сохран ютс , благодар  чему не требуетс  более крупное оборудование дл  производства таких шестерен.Due to the simultaneous participation in the work of four parallel and uniformly loaded power transmission flows, respectively, the transmitted drive power increases fourfold. An increase in the unit transmission power of the drive allows an increase in the unit productivity of the machine, thereby raising the operating efficiency (for example, grinding the material in roll mills) and technical and economic specific indicators. At the same time, the overall dimensions of the gears are preserved, so that larger equipment is not required for the production of such gears.

Увеличение количества однотипных шестерен путем увеличени  .потоков передачи мощности позвол ет подн ть унификацию и серийность производства, что удешевл ет изготовление.Increasing the number of gears of the same type by increasing the power transmission flow makes it possible to raise the unification and serial production, which reduces the cost of production.

Использование горизонтального приводного электродвигател  и кони- ческих зубчатых передач, предназначенных одновременно дл  изменени The use of a horizontal drive motor and bevel gears designed to simultaneously change

направлени  оси тихоходного вала на вертикальное, позвол ет уменьшить вертикальный габарит привода и улучшить компоновку машины.directing the axis of the low-speed shaft to a vertical one, reduces the vertical dimension of the drive and improves the layout of the machine.

Работа и преимущества многопоточных вертикальных проводов, показанных на фиг.4- 11 аналогичны изложенным .The operation and advantages of the multi-flow vertical wires shown in FIGS. 4-11 are similar to those described.

Конические передачи привода могут быть выполнены с пр мыми, спиральными и круговыми зубь ми, а также гипоидными . Цилиндрические передачи привода могут быть выполнены с пр мыми , спиральными зубь ми, а также шевронными.Bevel drive transmissions can be made with straight, helical and circular teeth, as well as hypoid ones. Cylindrical drive transmissions can be made with straight, spiral teeth, as well as chevron teeth.

В качестве фрикционных предохранительных муфт, устанавливаемых в каждом из потоков передачи мощности, могу.т быть использованы одно- и многодисковые, конические, центробежные и другие фрикционные предохранительные муфты.Single-and multi-disk, bevel, centrifugal and other friction safety couplings can be used as friction safety clutches installed in each of the power transmission flows.

Тихоходный вертикальный вал многопоточного привода может быть направлен вверх или вниз, а также одновременно вверх и вниз (с двум  концами вала), в зависимости от компоновки рабочих органов машины, на которую устанавливаетс  привод.A low-speed vertical shaft of a multithreaded drive can be directed up or down, as well as simultaneously up and down (with two ends of the shaft), depending on the layout of the working parts of the machine on which the drive is mounted.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Привод дл  машины с вертикальным тихоходным валом, содержащий электродвигатель с горизонтальным выходнымDrive for a machine with a vertical low-speed shaft containing a motor with a horizontal output валом, ведомое цилиндрическое зубча- тое колесо, соединенное с тихоходным валом и вход щее в зацепление с зубчатыми; цилиндрическими колесами последней ступени многоступенчатой передачи , отличающийс  тем, что, с целью снижени  трудоемкости изготовлени  передачи и повышени  надежности работы, зубчатое колесо вертикального тихоходового вала снабжено дополнительной многоступенчатой передачей с цилиндрическими зубчатыми колесами в последней ступени, при этом каждое цилиндрическое колесо последнеи ступени передач посредством фрикционной предохранительной муфты сопр жено с остальными ступен ми. 2. Привод по П.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что,перва  ступень ка дой многоступенчатой передачи выполнена с цилиндрическим зубчатым колесом, соединенным с электродвигателем посредством закрепленного на его выходном валу зубчатого колеса, а посредством конических зубчатых 9 -10 колес с соответствующей фрикционкЫ предохранительной муфтой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Морхарт Р. Передачи дл  валко вых мельниц. - Сборник статей Современные приводы цементных,макин, изд.фирмы.Цанредерфабрик Ренк АГ , /ZAHNRADERRABRJK RENK AKTJENGESSELLSHAFT/ , 1973, с.50-56. a shaft, a driven cylindrical gear wheel connected to the low-speed shaft and engaging with the gears; cylindrical wheels of the last stage of a multi-stage transmission, characterized in that, in order to reduce the laboriousness of manufacturing the transmission and increase reliability, the gear wheel of the vertical low-speed shaft is equipped with an additional multi-stage transmission with cylindrical gear wheels in the last stage, each cylindrical wheel of the last stage of transmission by means of friction gears safety clutch is matched with other steps. 2. The drive according to Clause 1, which means that the first step of each multistep gear is made with a cylindrical gear wheel connected to an electric motor by means of a gear wheel attached to its output shaft 9 -10 wheels with a corresponding clutch safety clutch. Sources of information taken into account in the examination 1. R. Morhart. Transmissions for windmills. - Collection of articles Modern cement drives, makin, publishing house. Cannoferfabrik Renk AG, / ZAHNRADERRABRJK RENK AKTJENGESSELLSHAFT /, 1973, p.50-56. 2.За вка ФРГ № 2716025; кл. F 16 Н ЗА, 1977.2. Forward Germany No. 2716025; cl. F 16 N FOR, 1977. f7f7 11eleven 16sixteen