大功率矿渣微粉磨主齿轮箱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，属于矿渣微粉磨机齿轮箱【技术领域】，大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，包括设置在箱体内的输入轴、输入小锥齿轮、大锥齿轮、内齿套、第二级行星传动的太阳轮、第二级行星传动的行星轮、第二级行星传动的内齿圈、第三级行星传动的太阳轮、第三级行星传动的行星轮、第三级行星传动的内齿圈、推力瓦、输出传动法兰、拉杆、单列圆锥滚子轴承和双列圆锥滚子轴承。该齿轮箱，通过输入轴轴承配置，提高了输入轴轴承的承载力，通过一对大模数螺旋圆弧等高齿轮副的运用，克服了大规格锥齿轮难加工的缺陷，通过第一级为锥齿轮副传动，第二级和第三级都采用行星结构的总体传动机构，克服了原先结构的缺陷。
【专利说明】大功率矿渣微粉磨主齿轮箱
【技术领域】
[0001] 本发明属于矿渣微粉磨机齿轮箱【技术领域】，具体涉及一种大功率矿渣微粉磨主齿 轮箱。
【背景技术】
[0002] 随着市场对矿渣微粉需求的增长，现有的中大型立式矿渣微粉磨机的规格在不断 地加大，产能从30万吨/年的矿渣微粉产量，向60万吨/年、100万吨/年、150万吨/年 的矿渣微粉产量扩大，这就对磨机磨盘的尺寸要求越来越大，然而其转速也在相应降低，磨 盘转速从中小规格磨机的40rpm左右，降到大规格磨机的20rpm左右；相对应配套的主齿轮 箱的规格也不断加大，主齿轮箱的减速比也越来越大。
[0003] 现有技术中原先国内国外成熟的一级锥齿轮副加上一级行星齿轮副传动的结构， 对应这种大功率输入、大减速比之后输出的齿轮箱，就不能满足设计使用需求。原先大规格 的锥齿轮加工是国外垄断的，随着齿轮箱规格的加大，相应的输入锥齿轮副也相应加大，大 规格的锥齿轮加工成为瓶颈。而且由于输入轴由于功率大，同时转速也高，现有的轴承配置 也不能满足要求。
【发明内容】
[0004] 发明目的：本发明的目的在于提供一种大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，使其不仅能 提高输入轴轴承承载力，而且克服了大规格锥齿轮难加工的缺陷，保证了整套设备的平稳 运行，同时降低了维护成本。
[0005] 技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，其包括设置在箱体内的输入轴、输入小锥齿轮大锥 齿轮、内齿套、第二级行星传动的太阳轮、第二级行星传动的行星轮、第二级行星传动的内 齿圈、第三级行星传动的太阳轮、第三级行星传动的行星轮、第三级行星传动的内齿圈、推 力瓦、输出传动法兰、拉杆、单列圆锥滚子轴承和双列圆锥滚子轴承；
[0007] 所述的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱由三级减速传动结构组成，第一级减速传动结 构为锥齿轮副传动，其包括输入轴、单列圆锥滚子轴承、双列圆锥滚子轴承和用于输出的中 间轴，在输入轴的输入端设置两个配合使用的单列圆锥滚子轴承，双列圆锥滚子轴承设置 在输入轴的输出端，所述的中间轴通过鼓形外齿花键和浮动的内齿套相连；在输入轴的顶 端是输入小锥齿轮，在中间轴上设有大锥齿轮，所述的小锥齿轮与大锥齿轮啮合；
[0008] 第二级减速传动结构为行星齿轮副传动，其包括第二级行星传动的太阳轮、三个 第二级行星传动的行星轮、第二级行星传动的内齿圈和第二级行星转架，所述的内齿套与 第二级行星传动的太阳轮的鼓形齿外齿相连；第二级行星传动的太阳轮和三个第二级行星 传动的行星轮啮合，所述的第二级行星传动的内齿圈悬挂固定在箱体内部的支撑座上，所 述的第二级行星转架通过拉杆和推力轴承挂在第三级行星齿轮副的输出传动法兰上；
[0009] 第三级减速传动结构为行星齿轮副传动，其包括第三级行星传动的太阳轮、四个 第三级行星传动的行星轮、第三级行星传动的内齿圈和第三级行星转架，第二级行星转架 的内齿花键与第三级行星传动的太阳轮的鼓形齿外齿相连；第三级行星传动的太阳轮和第 三级行星传动的行星轮啮合，第三级行星传动的行星轮分别与第三级行星传动的太阳轮啮 合；第三级行星传动的内齿圈固定在箱体内；第三级行星转架与输出传动法兰相连；
[0010] 在所述的传动法兰下方设有配合使用的推力瓦。
[0011] 所述的输入轴输入部分包括第一甩油环、第二甩油环、集油罩、油封和回油管，所 述的第一甩油环和第二甩油环设置在输入轴的输入端，所述的第二甩油环封住油封；所述 的第一甩油环为焊接结构，第一甩油环与集油罩形成机械密封；所述的第一甩油环和第二 甩油环分别与回油管相连通。
[0012] 所述的集油罩为上下两半结构，其分别对称设置在输入轴上。
[0013] 所述的三个第二级行星传动的行星轮设置在第二级行星转架上；所述的四个第三 级行星传动的行星轮设置在第三级行星转架上。
[0014] 有益效果：与现有技术相比，本发明的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，通过输入轴轴 承配置，提高了输入轴轴承的承载力，通过一对大模数螺旋圆弧等高齿轮副的运用，克服了 大规格锥齿轮难加工的缺陷，通过第一级为锥齿轮副传动，第二级和第三级都采用行星结 构的总体传动机构，克服了原先结构的缺陷，保证了整套设备的运动平稳性，提高了设备的 安全性；同时，该齿轮箱结构紧凑，易于保养和维护，降低了维护成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是大功率矿渣微粉磨主齿轮箱的结构示意图；
[0016] 图2是改进前的输入轴结构；
[0017] 图3是改进后的双分流输入轴结构。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的说明。
[0019] 实施例1大功率矿渣微粉磨主齿轮箱的结构
[0020] 如图1所示，大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，包括设置在箱体16内的输入轴1、输入 小锥齿轮2、大锥齿轮3、内齿套4、第二级行星传动的太阳轮5、第二级行星传动的行星轮6、 第二级行星传动的内齿圈7、第三级行星传动的太阳轮8、第三级行星传动的行星轮9、第三 级行星传动的内齿圈10、推力瓦11、输出传动法兰12、拉杆13、单列圆锥滚子轴承14和双 列圆锥滚子轴承15。
[0021] 大功率矿渣微粉磨主齿轮箱由三级减速传动结构组成，第一级为锥齿轮副传动， 其包括输入轴1，在输入轴1上设有单列圆锥滚子轴承14和双列圆锥滚子轴承15,在输入 轴1的输入端设置两个配合使用的单列圆锥滚子轴承14,双列圆锥滚子轴承15设置在输入 轴1的输出端，输入锥齿轮副的输出轴为中间轴22通过鼓形外齿花键和浮动的内齿套4相 连；在输入轴1的顶端是输入小锥齿轮2,在中间轴22上设有大锥齿轮3。
[0022] 第二级行星齿轮副传动包括第二级行星传动的太阳轮5、三个第二级行星传动的 行星轮6和第二级行星传动的内齿圈7,内齿套4与第二级行星传动的太阳轮5的鼓形齿外 齿相连，成为第二级行星齿轮副传动的输入；第二级行星传动的太阳轮5和第二级行星传 动的行星轮6啮合，第二级行星传动的内齿圈7悬挂固定在箱体16内部的支撑座上，第二 级行星转架25是通过拉杆13和推力轴承24共同作用，悬挂在输出法兰12上的。这样可 以克服消除第二级行星转架25以及三个第二级行星轮6的自重，使得行星轮副处于浮动状 态。
[0023] 第三级行星齿轮副传动包括第三级行星传动的太阳轮8、四个第三级行星传动的 行星轮9和第三级行星传动的内齿圈10,第二级行星转架25的内齿花键与第三级行星传动 的太阳轮8的鼓形齿外齿相连，成为第三级行星齿轮副传动的输入；第三级行星传动的太 阳轮8和第三级行星传动的行星轮9啮合，第三级行星传动的行星轮9有四个，分别与第三 级行星传动的太阳轮8啮合；第三级行星传动的内齿圈10固定在箱体16内；第三级行星转 架26是直接通过高强度螺栓和第三级行星轮轴和输出法兰进行固定的。也就是四个第三 级行星轮9安装在第三级行星转架上之后，一起固定挂在输出法兰12的下面。第三级行星 转架的旋转输出就等于整个齿轮箱的输出法兰的输出。使得输出级传递扭矩能力更大，传 动平稳。在输出法兰12下方设有配合使用的推力瓦11。
[0024] 三个第二级行星传动的行星轮6设置在第二级行星转架25上，第二级行星转架25 是通过拉杆13和推力轴承24共同作用，悬挂在输出法兰12上的。四个第三级行星传动的 行星轮9设置在第三级行星转架26上，第三级行星转架26直接通过高强度螺栓和第三级 行星轮轴和输出法兰12进行固定的，第三级行星转架的旋转输出就等于整个齿轮箱的输 出法兰的输出。
[0025] 如图2所示，改进前的输入轴结构包括甩油环17、防护盖18、油封19和回油管20， 在输入轴1的输入端设有甩油环17,采用界面油封19,在甩油环17外侧设有防护盖18,在 输入轴1下方设有一个回油管20,回油管20与甩油环相连通。
[0026] 如图3所示，改进后的输入轴结构包括第一甩油环171、第二甩油环172、集油罩 21、油封19和回油管20,第一甩油环171和第二甩油环172设置在输入轴1的输入端，第二 甩油环172比第一甩油环171厚，第二甩油环172的表面进行硬化处理，第二甩油环172封 住油封19 ;第一甩油环171为焊接结构，第一甩油环171与集油罩21形成机械密封，如果 设备运行时间长了，油封老化了，油从箱体中渗出来，流到了集油罩21中，通过第一甩油环 171的甩动，把油通过回油管20再次回到箱体中去。这样可以彻底做到长时间的防漏油。 集油罩21是上下两半的结构。
[0027] 行星齿轮副中内齿套4、第二级行星传动的太阳轮5、第二级行星传动的行星轮6、 第二级行星传动的内齿圈7、第三级行星传动的太阳轮8、第三级行星传动的行星轮9和第 三级行星传动的内齿圈10都采用优质合金钢进行渗碳淬火后磨齿工艺，不仅太阳轮和行 星轮这些外齿的齿轮精度达到5级，齿面硬度达到HRC58?62，而且内齿圈的齿轮精度同样 达到5级，齿面硬度达到HRC58?62。使得齿轮传动寿命比以往提高了 3倍，外形体积和重 量比以往减少了 20%。输出级行星齿轮副采用悬挂加下支撑式结构，克服了由于零部件自 重重量过大而无法实现浮动传动的弊端，进而可以采用常规轴承就可以实现浮动传动。
[0028] 实施例2大功率矿渣微粉磨主齿轮箱的应用
[0029] 将实施例1中的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱运用到实际生产中，实现150万吨/ 年的矿渣微粉产量，主齿轮箱最大功率到，6300KW。电机功率要达到6300KW，输入转速为 980rpm，传动速比为46. 4,额定轴向推力为20000KN，最大轴向推力为50000KN。
[0030] 此时，该齿轮箱中各个部件的具体参数见表1。
[0031] 表1 150万吨/年的矿渣微粉产量的齿轮箱参数
[0032]
【权利要求】
1. 大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，其特征在于：其包括设置在箱体（16)内的输入轴（1)、 输入小锥齿轮（2)、大锥齿轮（3)、内齿套（4)、第二级行星传动的太阳轮（5)、第二级行星传 动的行星轮（6)、第二级行星传动的内齿圈（7)、第三级行星传动的太阳轮（8)、第三级行星 传动的行星轮（9)、第三级行星传动的内齿圈（10)、推力瓦（11)、输出传动法兰（12)、拉杆 (13)、单列圆锥滚子轴承（14)和双列圆锥滚子轴承（15); 所述的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱由三级减速传动结构组成，第一级减速传动结构为 锥齿轮副传动，其包括输入轴（1)、单列圆锥滚子轴承（14)、双列圆锥滚子轴承（15)和用于 输出的中间轴（22)，在输入轴（1)的输入端设置两个配合使用的单列圆锥滚子轴承（14)， 双列圆锥滚子轴承（15)设置在输入轴（1)的输出端，所述的中间轴（22)通过鼓形外齿花 键和浮动的内齿套（4)相连；在输入轴（1)的顶端是输入小锥齿轮（2)，在中间轴（22)上 设有大锥齿轮（3)，所述的小锥齿轮（2)与大锥齿轮（3)啮合； 第二级减速传动结构为行星齿轮副传动，其包括第二级行星传动的太阳轮（5)、三个第 二级行星传动的行星轮（6)、第二级行星传动的内齿圈（7)和第二级行星转架（25)，所述的 内齿套（4)与第二级行星传动的太阳轮（5)的鼓形齿外齿相连；第二级行星传动的太阳轮 (5)和三个第二级行星传动的行星轮（6)啮合，所述的第二级行星传动的内齿圈（7)悬挂 固定在箱体（16)内部的支撑座上，所述的第二级行星转架（25)通过拉杆（13)和推力轴承 (24)挂在第三级行星齿轮副的输出传动法兰（12)上； 第三级减速传动结构为行星齿轮副传动，其包括第三级行星传动的太阳轮（8)、四个 第三级行星传动的行星轮（9)、第三级行星传动的内齿圈（10)和第三级行星转架（26)，第 二级行星转架（25)的内齿花键与第三级行星传动的太阳轮（8)的鼓形齿外齿相连；第三 级行星传动的太阳轮（8)和第三级行星传动的行星轮（9)啮合，第三级行星传动的行星轮 (9)分别与第三级行星传动的太阳轮（8)啮合；第三级行星传动的内齿圈（10)固定在箱体 (16)内；第三级行星转架（26)与输出传动法兰（12)相连；
2. 根据权利要求1所述的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，其特征在于：在所述的传动法 兰（12)下方设有配合使用的推力瓦（11)。
3. 根据权利要求1所述的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，其特征在于：所述的输入轴 (1)输入部分包括第一甩油环（171)、第二甩油环（172)、集油罩（21)、油封（19)和回油管 (20)，所述的第一甩油环（171)和第二甩油环（172)设置在输入轴（1)的输入端，所述的第 二甩油环（172)封住油封（19);所述的第一甩油环（171)为焊接结构，第一甩油环（171) 与集油罩（21)形成机械密封；所述的第一甩油环（171)和第二甩油环（172)分别与回油管 (20) 相连通。
4. 根据权利要求3所述的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，其特征在于：所述的集油罩 (21) 为上下两半结构，其分别对称设置在输入轴（1)上。
5. 根据权利要求1所述的大功率矿渣微粉磨主齿轮箱，其特征在于：所述的三个第二 级行星传动的行星轮（6)设置在第二级行星转架（25)上；所述的四个第三级行星传动的行 星轮（9)设置在第三级行星转架（26)上。
【文档编号】F16H57/023GK104265841SQ201410421067
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】章宇顺 申请人:南京金鑫传动设备有限公司