馮國(guó)強(qiáng) 李重陽(yáng)

（1.焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，河南焦作 454002；2.焦作市政工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南焦作 454000）

調(diào)度絞車傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

馮國(guó)強(qiáng)1李重陽(yáng)2

（1.焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，河南焦作 454002；2.焦作市政工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南焦作 454000）

采用十字滑塊式漸開線少齒差內(nèi)嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)絞車的變速傳動(dòng)，從而優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)，降低成本。

十字滑塊聯(lián)軸器；調(diào)度絞車；傳動(dòng)裝置

0.引言

JD型調(diào)度絞車主要用于礦山開采，如在礦井中間巷道中托運(yùn)礦車及其他輔助搬運(yùn)工具，在回采工作面和掘進(jìn)工作面裝載面上調(diào)度編組的空礦車。除此之外，它在斜巷提升、井口裝罐、建筑施工、翻車機(jī)動(dòng)、井下牽引作業(yè)等方面也應(yīng)用廣泛。

目前，煤礦及其他一些行業(yè)常用的調(diào)度絞車類型很多，但從結(jié)構(gòu)上看均具有體積相對(duì)較大、重量較重、齒輪傳動(dòng)噪音大、制造精度要求高、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜等缺點(diǎn)，造成成本高、效率較低、壽命短、可靠性差等缺陷。因此，設(shè)計(jì)合理傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、降低成本對(duì)調(diào)度絞車的開發(fā)具有重要意義。

本裝置采用十字滑塊式漸開線少齒差內(nèi)嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并放置于卷筒內(nèi)腔。由此將目前調(diào)度絞車的多級(jí)齒輪傳動(dòng)變成一級(jí)齒輪傳動(dòng)，減少了一批制造難度較大、精度要求較高的零件及軸承數(shù)量，整機(jī)重量也明顯減少。采用十字滑塊式少齒差行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：當(dāng)齒數(shù)差較少時(shí)，可以取較小的嚙合角，有利于減少齒廓干涉現(xiàn)象，提高傳動(dòng)效率，減少轉(zhuǎn)臂軸承上的載荷，從而提高軸承壽命。同時(shí)，利用少齒差行星輪傳動(dòng)有內(nèi)齒輪輸出和輸出機(jī)構(gòu)輸出的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，來保持調(diào)度絞車無(wú)級(jí)變速牽引的優(yōu)點(diǎn)。

1.總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

調(diào)度絞車結(jié)構(gòu)圖1所示。主要由1—電動(dòng)機(jī)，2—左支承架，3—偏心軸（輸入軸），4—行星輪Ⅰ，5—內(nèi)齒輪Ⅰ，6—工作滾筒，7—中間圓盤Ⅰ，8—行星輪Ⅱ，9—內(nèi)齒輪Ⅱ，10—中間圓盤Ⅱ，11—輸出軸，12—右支承架，13—制動(dòng)輪組成。其工作原理為：電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)偏心軸（行星架）旋轉(zhuǎn)，使外齒輪（行星輪）工作，外齒輪與內(nèi)齒輪嚙合，而內(nèi)齒輪與工作滾筒通過鍵聯(lián)接，從而將動(dòng)力傳輸給滾筒。由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞給輸出軸，而輸出軸通過鍵與制動(dòng)輪聯(lián)接。當(dāng)制動(dòng)輪制動(dòng)時(shí)，輸出軸固定不動(dòng)，行星輪通過內(nèi)齒輪帶動(dòng)滾筒工作；當(dāng)滾筒制動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒輪固定不動(dòng)，行星輪做行星運(yùn)動(dòng)，既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)制動(dòng)輪空轉(zhuǎn)。滾筒內(nèi)的油隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)可以改善潤(rùn)滑性能，提高傳動(dòng)效率。

圖1 調(diào)度絞車結(jié)構(gòu)圖

2.傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由行星輪Ⅰ、中間圓盤Ⅰ、行星輪Ⅱ、中間圓盤Ⅱ和輸出軸共同組成的十字滑塊聯(lián)軸器，中間圓盤兩端面上的榫位于互相垂直（十字）的兩條直徑方向上，分別嵌入對(duì)應(yīng)的兩個(gè)凹槽中。行星齒輪兩個(gè)端面具有凹槽、輸出軸左端帶有對(duì)應(yīng)凹槽。輸入軸為偏心軸，輸出軸需要與十字滑塊凸凹配合，由十字滑塊帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)。因?yàn)檠b配行星輪的輸入軸有兩段偏心，且需與十字滑塊相配合連接以傳遞扭矩，所以兩個(gè)行星輪結(jié)構(gòu)不同，傳動(dòng)中連接盤可以游動(dòng)以補(bǔ)償轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)造成的誤差，調(diào)度絞車傳動(dòng)原理圖如圖2所示。

圖2 調(diào)度絞車傳動(dòng)原理圖

圖3為調(diào)度絞車傳動(dòng)裝置裝配圖，具體結(jié)構(gòu)見圖3（b）所示傳動(dòng)裝置爆炸圖。其中輸入軸為軸上設(shè)有兩段偏心部的偏心軸，兩段偏心部相對(duì)于輸入軸中心軸線的偏移方向相反，在輸入軸連接端至自由端的方向，依次套裝有行星輪Ⅰ、中間圓盤Ⅰ、行星輪Ⅱ、中間圓盤Ⅱ以及一端與第二中間圓盤Ⅱ連接的輸出軸，行星輪Ⅰ通過軸承安裝在靠近輸入軸與電機(jī)主軸相連接端的偏心部上，行星輪Ⅱ通過軸承安裝在遠(yuǎn)離輸入軸與電機(jī)主軸連接端的偏心部上。工作時(shí)輸入軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)主軸連接，輸出軸通過鍵與制動(dòng)輪固定連接。

（a）整體圖

圖3 傳動(dòng)裝置裝配圖

3.小結(jié)

調(diào)度絞車具有傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件加工方便、生產(chǎn)成本低、體積較小、重量較輕、齒輪傳動(dòng)噪音小、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)效率較高、可靠性好、持久耐用等優(yōu)點(diǎn)。

[1]于載澤.礦井生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社，1998.

[2]陳岱民，劉虹，李景權(quán).少齒差調(diào)度絞車設(shè)計(jì)[J].吉林工學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，（3）:43-47.

[3]李世忠.封閉行星齒輪傳動(dòng)調(diào)度絞車設(shè)計(jì)[J].礦山機(jī)械，1991，（12）:9-11.

[4]孫群，趙連春，宋艷亮，等.JHX－5型回柱及調(diào)度兩用絞車的性能試驗(yàn)方案研究[J].煤礦機(jī)械，2006，（7）：41－42.

（責(zé)任編輯 陳永康）

The Design of Transmission Device of Dispatching Winch

FENG Guoqiang1LI Chongyang2
（1.Jiaozuo Coal Industry（Group）Co.Ltd.,Jiaozuo 454002；
2.Jiaozuo Municipal Construction Group Co.,Ltd.,Jiaozuo 454000，China）

The sliding-type involute small-tooth-difference internal gear transmission mechanism is applied as variable transmission mechanism,the transmission winch is realized,the overall structure is optimized and the cost is reduced.

slider coupling;dispatching winch;transmission device

TD534

B

1008－7257（2015）02－0115－02

2014－09－09

馮國(guó)強(qiáng)（1969－），男，河南滑縣人，焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司工程師，長(zhǎng)期從事機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工作。