吳舒海 陸雯

江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司

一種新型傳統(tǒng)卷揚(yáng)啟閉機(jī)開式齒輪密封箱

吳舒海 陸雯

江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司

卷揚(yáng)式啟閉機(jī)是一種用來啟閉閘門的大型水利機(jī)械產(chǎn)品，廣泛用于水利水電工程中。隨著國家對基礎(chǔ)設(shè)施大力投入，水利、水電行業(yè)得到了快速發(fā)展，對啟閉設(shè)備的安全可靠，外型結(jié)構(gòu)，保養(yǎng)維護(hù)等方面要求越來越高。因此，本文提出了一種新型的開閉式卷揚(yáng)啟閉機(jī)。

卷揚(yáng)啟閉機(jī)；齒輪；密封箱設(shè)計

1 啟閉機(jī)的機(jī)構(gòu)布置

卷揚(yáng)式啟閉機(jī)主要由滑輪組、卷筒組、驅(qū)動機(jī)構(gòu)及安全保護(hù)裝置等部分組成。

1.1 開式卷揚(yáng)啟閉機(jī)

傳統(tǒng)卷揚(yáng)式啟閉機(jī)一般都采用展開式對稱布置，圖1所示為雙吊點(diǎn)開式卷揚(yáng)啟閉機(jī)的典型布置。電動機(jī)通過一只標(biāo)準(zhǔn)兩級減速器和一對開式齒輪二使卷筒傳動，滑輪組布置在卷筒下方，同步軸與減速器低速軸相連接。這種布置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行維護(hù)比較方便。但是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大；開式齒輪長期暴露在空氣中，壽命短，不美觀，維護(hù)保養(yǎng)成本高，易污染環(huán)境。

圖1 雙吊點(diǎn)開式卷揚(yáng)啟閉機(jī)典型布置圖

1.2 閉式卷揚(yáng)啟閉機(jī)

閉式卷揚(yáng)啟閉機(jī)由減速器輸出軸直接帶動卷筒傳動，取消了傳統(tǒng)的開式齒輪，使得啟閉機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊。圖2所示為雙吊點(diǎn)閉式卷揚(yáng)啟閉機(jī)的典型布置。目前傳統(tǒng)的啟閉機(jī)通常采用ZFY型大傳動比減速器，單其最大傳動比只可達(dá)到500,。閉式卷揚(yáng)啟閉機(jī)一般采用三環(huán)改型齒輪連環(huán)少齒差減速器，該減速器是在常規(guī)三環(huán)少齒差傳動的基礎(chǔ)上開發(fā)研制的一種新型減速器，其漸開線圓柱齒輪傳動與少差齒傳動配合使用，克服了兩種傳動方式的缺點(diǎn)，具有大傳動比、承載力大、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、維修方便等特點(diǎn)。由于閉式啟閉機(jī)對減速機(jī)的選型不僅要考慮所傳遞的扭矩與功率，還要考慮到減速機(jī)末級所能承受的最大徑向力，通過校核，徑向力按所傳遞相應(yīng)功率來選的減速機(jī)都是不夠的，必須放大減速機(jī)型號，才能滿足要求，造成造價上升，造價約為開式啟閉機(jī)的1.5倍，不便于在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

圖2 雙吊點(diǎn)閉式卷揚(yáng)啟閉機(jī)典型布置圖

2 卷揚(yáng)啟閉機(jī)開式齒輪密封齒輪箱設(shè)計

固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)采用鋼絲繩作為牽引方式，主要有鋼絲繩、滑輪組、卷筒組、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、機(jī)架、安全保護(hù)裝置及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。其工作原理是：由電動機(jī)通過帶動制動輪聯(lián)軸器和減速機(jī)驅(qū)動開式齒輪副和卷筒轉(zhuǎn)動，卷筒上鋼絲繩又通過動滑輪和平衡滑輪實(shí)現(xiàn)吊具的升降，從而實(shí)現(xiàn)閘門的啟閉過程。

本文對開式啟閉機(jī)的經(jīng)典傳動方式進(jìn)行改進(jìn)，提出了開齒輪閉式改進(jìn)的設(shè)計思路。此密封箱可用于原開式啟閉機(jī)的改造或者新啟閉機(jī)的開發(fā)生產(chǎn)。

密封箱體的設(shè)計需要考慮開式齒輪的潤滑、運(yùn)行時可觀察、安裝方便等因素，本文設(shè)計了一種上下分開的密封箱體，密封箱體上設(shè)有觀察口、放油口，與軸連接處采用油封密封。

圖3 開式齒輪箱體

3 結(jié)語

傳統(tǒng)卷揚(yáng)式啟閉機(jī)開始齒輪采用密封箱采用開式齒輪閉式裝配的方式，有效解決原啟閉機(jī)壽命短和安全運(yùn)行的問題，也方便管理單位維護(hù)保養(yǎng)，環(huán)境整潔美觀，性價比高。改造后啟閉機(jī)具有單吊點(diǎn)、雙吊點(diǎn)或多吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)，形式多樣，適用范圍廣，在達(dá)到閉式啟閉機(jī)效果的同時，造價約為相應(yīng)閉式啟閉機(jī)的60%。它的產(chǎn)業(yè)化與推廣應(yīng)用，將會節(jié)省大筆水利工程投資。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.006