本发明属于机械工程技术领域，公开了一种炉顶布料器。该设备用于炼铁炉顶的布料。本发明是旋转电机和倾动电机分别独立通过一套差速机构传动，其中，差速机构以及前一级传动采用全齿轮传动，差速机构的中心太阳轮的前一级传动采用一对普通传动比的齿轮传动，溜槽倾动中采用三环减速机。该布料器可实现溜槽倾动、溜槽旋转和溜槽既旋转又倾动的功能。本发明其结构紧凑，传动可靠，工作平稳，传动效率高，使用寿命长，维护工作量小，溜槽更换方便，可用于各型高炉工程，或者其它配送散装物料的地方。
1.一种炉顶布料器，其特征在于：旋转电机和倾动电机分别独立通过一套差速机构传动，其中，差速机构以及前一级传动采用全齿轮传动，差速机构的中心太阳轮的前一级传动采用一对普通传动比的齿轮传动，溜槽倾动中采用三环减速机；
其中，旋转电机(1)输出轴与齿轮Ⅰ(3)同心固定连接，齿轮Ⅰ(3)与齿轮Ⅱ(4)啮合，齿轮Ⅱ(4)和齿轮Ⅲ(5)与差速机构(8)的中心太阳齿轮轴同心固定连接，齿轮Ⅲ(5)与齿轮Ⅳ(6)啮合，齿轮Ⅳ(6)与锥齿轮Ⅰ(9)同心固定连接；倾动电机(2)输出轴与齿轮Ⅴ(7)同心固定连接，齿轮Ⅴ(7)与差速机构(8)的齿圈外齿啮合，锥齿轮Ⅱ(10)与差速机构(8)的行星架同心固定连接，锥齿轮Ⅰ(9)与锥齿轮Ⅲ(11)啮合，锥齿轮Ⅱ(10)与锥齿轮Ⅳ(12)啮合，锥齿轮Ⅲ(11)与旋转机构输入齿轮(13)同心固定连接，锥齿轮Ⅳ(12)与倾动机构输入齿轮(14)同心固定连接，旋转机构(17)的内环固定在布料器箱体(15)上，旋转机构输入齿轮(13)与旋转机构(17)上的旋转齿轮啮合，旋转机构(17)上的外环齿轮与旋转筒(16)同心固定连接，倾动机构(18)的内环固定在布料器箱体(15)上，倾动机构输入齿轮(14)与倾动机构(18)的旋转齿轮啮合，倾动机构输出齿轮(19)与倾动机构(18)同心固定连接，倾动机构输出齿轮(19)与三环减速机输入齿轮(20)啮合，三环减速机箱体(21)与旋转筒(16)的下部固定连接，三环减速机输入齿轮(20)与蜗杆(22)同心固定连接，蜗杆(22)与蜗轮(23)啮合，蜗轮(23)与其中一个偏心轴(25)同心固定连接，三环内齿环板(24)通过轴承安装在两个偏心轴(25)的三个偏心相位上，两个偏心轴(25)通过轴承支撑在三环减速机箱体(21)上，三个三环内齿环板(24)与三环减速机输出齿轮轴(26)的圆周上以相差120度角的位置啮合，三环减速机输出齿轮轴(26)与溜槽支架(27)的耳轴同心固定连接，溜槽支架(27)的耳轴通过轴承挂在旋转筒(16)的下部位置，溜槽(28)与溜槽支架(27)固定连接。
2.根据权利要求1所述炉顶布料器，其特征在于：倾动电机(2)制动时，旋转电机(1)通过差速机构(8)的中心太阳齿轮轴输出到差速机构(8)的锥齿轮Ⅱ(10)，同时旋转电机(1)通过齿轮Ⅳ(6)驱动锥齿轮Ⅰ(9)，使锥齿轮Ⅰ(9)和锥齿轮Ⅱ(10)的转动速度相同且方向相反，锥齿轮Ⅰ(9)、锥齿轮Ⅲ(11)的啮合方向与锥齿轮Ⅱ(10)、锥齿轮Ⅳ(12)的啮合方向相反，实现锥齿轮Ⅲ(11)和锥齿轮Ⅳ(12)的转动速度和方向相同，进而带动了旋转机构(17)和倾动机构(18)等速同向旋转，使三环减速机输入齿轮(20)和倾动机构输出齿轮(19)不发生相对转动，从而实现溜槽(28)只旋转不倾动。
3.根据权利要求1所述炉顶布料器，其特征在于：旋转电机(1)制动时，倾动电机(2)通过差速机构(8)的外齿圈输出到差速机构(8)的锥齿轮Ⅱ(10)，锥齿轮Ⅱ(10)驱动倾动机构(18)旋转，通过倾动机构输出齿轮(19)使三环减速机输入齿轮(20)发生转动，通过蜗杆(22)、蜗轮(23)使偏心轴(25)转动，使三环内齿环板(24)作平动运动，三环内齿环板(24)将驱动三环减速机输出齿轮轴转动，从而带动溜槽支架(27)转动，实现溜槽(28)只倾动不旋转。
4.根据权利要求1所述炉顶布料器，其特征在于：旋转电机(1)和倾动电机(2)同时驱动差速机构(8)时，旋转机构(17)和倾动机构(18)等速同向旋转，使溜槽(28)作旋转运动，倾动机构(18)除了由旋转电机(1)驱动差速机构(8)的中心太阳轮通过锥齿轮Ⅳ(12)带来的与旋转机构(17)等速同向旋转外，还有倾动电机(2)驱动差速机构(8)的外齿圈通过锥齿轮Ⅳ(12)带动倾动机构(18)旋转，倾动机构(18)与旋转机构(17)将会有同向速度差，使三环减速机输入齿轮(20)和倾动机构输出齿轮(19)发生相对转动，驱动溜槽(28)带动溜槽支架(27)转动，从而实现溜槽(28)既旋转又倾动。
5.根据权利要求1所述炉顶布料器，其特征在于：差速机构(8)的外齿圈和齿轮Ⅳ(6)这两个位于同一箱体内的较大的齿轮大小接近，该箱体水平方向安装，该箱体内的轴承和其他齿轮被差速机构和齿轮Ⅳ(6)甩到的油进行润滑。
6.根据权利要求1所述炉顶布料器，其特征在于：在锥齿轮Ⅲ(11)和锥齿轮Ⅳ(12)的安装轴上设置速度检测元件，用于控制旋转电机(1)和倾动电机(2)的速度，满足各种布料要求。
一种炉顶布料器
技术领域
[0001] 本发明属于机械工程技术领域，公开了一种炉顶布料器，特别是用于炼铁的炉顶布料器。
背景技术
[0002] 炼铁炉顶布料器是炼铁炉顶的核心设备。目前国内使用的布料器几乎是引进的国外设备，尤其是大型高炉。国内引进的这种布料器是采用行星差速机构竖直方向安装，同心轴输出传动，达到传动要求；其行星差速机构和齿轮、蜗轮竖直安装，润滑系统复杂；其同心输出轴结构较复杂，且空心轴尺寸较大，密封不易；为了满足溜槽倾动的大传动比要求，其行星差速机构的中心太阳轮的前一级传动为蜗轮蜗杆传动，作为溜槽倾动的动力源，传动效率较低；其倾动溜槽连接处采用齿轮加大传动比蜗轮蜗杆传动，不但传动效率低，且传动比较小，使倾动机构的回转轴承和齿轮受力较大，致使回转轴承和齿轮要求较高，或采用昂贵的引进件，回转轴承的造价昂贵。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种炉顶布料器，满足炼铁炉顶布料的需要。本发明是旋转电机和倾动电机分别独立通过一套差速机构传动，其中，差速机构以及前一级传动采用全齿轮传动，差速机构的中心太阳轮的前一级传动采用一对普通传动比的齿轮传动，溜槽倾动中采用三环减速机。该布料器可实现溜槽倾动、溜槽旋转和溜槽既旋转又倾动的功能。
[0004] 本发明的目的通过如下方式实现：该布料器由旋转电机、倾动电机、减速齿轮、差速机构、旋转机构、倾动机构、三环减速机和溜槽等组成，旋转电机和倾动电机分别独立通过一套差速机构传动，通过控制旋转电机和倾动电机的起停，实现旋转机构和倾动机构的同步与差动，达到传动要求。其中，差速机构以及前一级传动采用全齿轮传动，提高了传动效率；利用了此差速机构中心太阳轮到行星架有较大传动比的特性，差速机构的中心太阳轮的前一级传动采用一对普通传动比的齿轮传动代替蜗轮蜗杆传动，作为旋转动力源，即可满足旋转传动比要求；由于溜槽倾动中采用了三环减速机，直接在差速机构外齿圈上啮合一个小齿轮作为溜槽倾动源即可满足溜槽倾动传动比要求；由于差速机构前一级没有采用蜗轮蜗杆传动，所以该部分零部件布置较为紧凑；差速机构以及前级齿轮水平安装，且各大齿轮尺寸接近，便于按普通的卧式减速机方式润滑，提高润滑效率；旋转机构和倾动机构输入齿轮轴平行(非同心)安装，便于密封；利用了三环减速机有较大传动比、较大承载能力、结构紧凑和效率高的特点，用大传动比三环减速加小传动比蜗轮蜗杆传动代替原有的大传动比蜗轮蜗杆加小传动比齿轮传动，由于小传动比的蜗轮蜗杆的效率比大传动比蜗轮蜗杆的效率高，因此，既提高了传动效率又增大了传动比，解决了倾动机构的回转轴承和齿轮受力大的问题。
[0005] 本发明的特点在于它既能满足炼铁炉的正常布料，也能满足特殊工况时的布料。其结构紧凑，传动平稳，工作可靠，传动效率高，维护检修简单，节省建设费用和维修费用。
是目前炼铁炉布料理想而实用的结构，可用于各型炼铁炉工程，或者其它配送散装物料的地方。
附图说明
[0006] 图1是本发明的结构主视图；
[0007] 图2是本发明的结构左视图；
[0008] 图3是本发明的结构D-D视图(上部差速机构布置)；
[0009] 图4是本发明的结构E-E视图(三环减速机布置)。
[0010] 图中，件1是旋转电机、2是倾动电机、3是齿轮、4是齿轮、5是齿轮、6是齿轮、7是齿轮、8是差速机构、9是锥齿轮、10是锥齿轮、11是锥齿轮、12是锥齿轮、13是旋转机构输入齿轮、14是倾动机构输入齿轮、15是布料器箱体、16是旋转筒、17是旋转机构、18是倾动机构、19是倾动机构输出齿轮、20是三环减速机输入齿轮、21是三环减速机箱体、22是蜗杆、23是蜗轮、24是三环内齿环板、25是偏心轴、26是三环减速机输出轮轴轴、27是溜槽支架、28是溜槽。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0012] 旋转电机1的输出轴与齿轮3同心固定连接，齿轮3与齿轮4啮合，齿轮4和齿轮5与差速机构8的中心太阳齿轮轴同心固定连接，齿轮5与齿轮6啮合，齿轮6与锥齿轮9同心固定连接，齿轮7与差速机构8的齿圈外齿啮合，锥齿轮10与差速机构8的行星架同心固定连接，锥齿轮9与锥齿轮11啮合，锥齿轮10与锥齿轮12啮合，锥齿轮11与旋转机构输入齿轮13同心固定连接，锥齿轮12与倾动机构输入齿轮14同心固定连接，旋转机构
17的固定部分固定在布料器箱体15上，旋转机构输入齿轮13与旋转机构17上的旋转齿轮啮合，旋转机构17上的旋转齿轮与旋转筒16同心固定连接，倾动机构18的固定部分固定在布料器箱体15上，倾动机构输入齿轮14与倾动机构18的旋转齿轮啮合，倾动机构输出齿轮19与倾动机构18同心固定连接，倾动机构输出齿轮19与三环减速机输入齿轮20啮合，三环减速机箱体21与旋转筒16的下部固定连接，三环减速机输入齿轮20与蜗杆22同心固定连接，蜗杆22与蜗轮23啮合，蜗轮23与其中一个偏心轴25同心固定连接，三个三环内齿环板24通过轴承安装在两个偏心轴25的三个偏心相位上，两个偏心轴25通过轴承支撑在三环减速机箱体21上，三个三环内齿环板24与三环减速机输出轴26的圆周上以相差120度角的位置啮合，三环减速机输出齿轮轴26与溜槽支架27的耳轴同心固定连接，溜槽支架27的耳轴通过轴承挂在旋转筒16的下部位置，溜槽28与溜槽支架27固定连接，整个布料器固定在炉顶上。
[0013] 差速机构8的外齿圈、齿轮5、齿轮6置于同一箱体内，且大小接近，该箱体水平方向安装，该箱体内的轴承和其他齿轮会被甩到的油进行润滑；锥齿轮9、10分别与锥齿轮11、12啮合，改变了运动的传动方向90度，使齿轮3、4、5、6、7和差速机构8水平安装于同一箱体内；在锥齿轮11和锥齿轮12的安装轴上设置速度检测元件，用于控制旋转电机1和倾动电机2的速度，满足各种布料要求，由于锥齿轮11和锥齿轮12的速度较低，所以能够提高控制精度。
[0014] 工作时，旋转电机1启动、倾动电机2制动时，实现溜槽28旋转；旋转电机1制动、倾动电机2启动时，实现溜槽28倾动；旋转电机1、倾动电机2同时启动时，实现溜槽28既旋转又倾动的功能。
[0015] 其主要工作原理是：
[0016] (1)、按行星差速传动原理，倾动电机2制动时，旋转电机1通过差速机构8的中心太阳齿轮轴输出到差速机构8的行星架驱动锥齿轮10，同时旋转电机1通过齿轮6驱动锥齿轮9，通过配置适当的传动比，可使锥齿轮9和锥齿轮10的转动速度相同且方向相反，锥齿轮9、锥齿轮11的啮合方向与锥齿轮10、锥齿轮12的啮合方向相反，从而实现锥齿轮11和锥齿轮12的转动速度和方向相同，进而带动了旋转机构17和倾动机构18等速同向旋转，使三环减速机输入齿轮20和倾动机构输出齿轮19不发生相对转动，从而实现溜槽28只旋转不倾动。
[0017] (2)、按行星差速传动原理，旋转电机1制动时，倾动电机2通过差速机构8的外齿圈输出到差速机构8的行星架驱动锥齿轮10，锥齿轮10驱动倾动机构18旋转，通过倾动机构输出齿轮19使三环减速机输入齿轮20发生转动，通过蜗杆22、蜗轮23使偏心轴25转动，使三环内齿环板24作平动运动，按照三环减速机传动原理，三环内齿环板24将驱动三环减速机输出齿轮轴转动，从而带动溜槽支架转动，实现溜槽28只倾动不旋转。
[0018] (3)、按行星差速传动原理，旋转电机1和倾动电机2同时驱动差速机构8时，旋转机构按照上述第1点所述方式旋转，使溜槽28作旋转运动，倾动机构18除了由旋转电机1驱动差速机构8的中心太阳轮通过锥齿轮12带来的与旋转机构17等速同向旋转外，还有倾动电机2驱动差速机构8的外齿圈通过锥齿轮12带动倾动机构18旋转，根据运动叠加原理，倾动机构18与旋转机构17将会有同向速度差，使三环减速机输入齿轮20和倾动机构输出齿轮19发生相对转动，驱动溜槽按照上述第2点所述方式倾动，从而实现溜槽28既旋转又倾动。
[0019] 本发明的特点在于它既能满足炼铁炉的正常布料，也能满足特殊工况时的布料。其结构紧凑，传动平稳，工作可靠，传动效率高，维护检修简单，节省建设费用和维修费用。
是目前炼铁炉布料理想而实用的结构。可用于各型炼铁炉工程，或者其它配送散装物料的地方。
