調度絞車傳動裝置設計

馮國強 李重陽

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

調度絞車傳動裝置設計

馮國強1李重陽2

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

采用十字滑塊式漸開線少齒差內嚙合傳動機構作為變速傳動機構，實現(xiàn)絞車的變速傳動，從而優(yōu)化整體結構，降低成本。

十字滑塊聯(lián)軸器；調度絞車；傳動裝置

0.引言

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

目前，煤礦及其他一些行業(yè)常用的調度絞車類型很多，但從結構上看均具有體積相對較大、重量較重、齒輪傳動噪音大、制造精度要求高、結構比較復雜等缺點，造成成本高、效率較低、壽命短、可靠性差等缺陷。因此，設計合理傳動結構、降低成本對調度絞車的開發(fā)具有重要意義。

本裝置采用十字滑塊式漸開線少齒差內嚙合傳動機構，并放置于卷筒內腔。由此將目前調度絞車的多級齒輪傳動變成一級齒輪傳動，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，整機重量也明顯減少。采用十字滑塊式少齒差行星輪傳動機構的優(yōu)點在于：當齒數(shù)差較少時，可以取較小的嚙合角，有利于減少齒廓干涉現(xiàn)象，提高傳動效率，減少轉臂軸承上的載荷，從而提高軸承壽命。同時，利用少齒差行星輪傳動有內齒輪輸出和輸出機構輸出的兩個旋轉自由度，來保持調度絞車無級變速牽引的優(yōu)點。

1.總體結構設計

調度絞車結構圖1所示。主要由1—電動機，2—左支承架，3—偏心軸（輸入軸），4—行星輪Ⅰ，5—內齒輪Ⅰ，6—工作滾筒，7—中間圓盤Ⅰ，8—行星輪Ⅱ，9—內齒輪Ⅱ，10—中間圓盤Ⅱ，11—輸出軸，12—右支承架，13—制動輪組成。其工作原理為：電動機通過聯(lián)軸器帶動偏心軸（行星架）旋轉，使外齒輪（行星輪）工作，外齒輪與內齒輪嚙合，而內齒輪與工作滾筒通過鍵聯(lián)接，從而將動力傳輸給滾筒。由傳動機構將動力傳遞給輸出軸，而輸出軸通過鍵與制動輪聯(lián)接。當制動輪制動時，輸出軸固定不動，行星輪通過內齒輪帶動滾筒工作；當滾筒制動時，內齒輪固定不動，行星輪做行星運動，既自轉又公轉，輸出軸轉動，此時制動輪空轉。滾筒內的油隨滾筒轉動可以改善潤滑性能，提高傳動效率。

圖1 調度絞車結構圖

2.傳動裝置設計

傳動機構是由行星輪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，分別嵌入對應的兩個凹槽中。行星齒輪兩個端面具有凹槽、輸出軸左端帶有對應凹槽。輸入軸為偏心軸，輸出軸需要與十字滑塊凸凹配合，由十字滑塊帶動輸出軸旋轉。因為裝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，所以兩個行星輪結構不同，傳動中連接盤可以游動以補償轉動時造成的誤差，調度絞車傳動原理圖如圖2所示。

圖2 調度絞車傳動原理圖

圖3為調度絞車傳動裝置裝配圖，具體結構見圖3（b）所示傳動裝置爆炸圖。其中輸入軸為軸上設有兩段偏心部的偏心軸，兩段偏心部相對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主軸相連接端的偏心部上，行星輪Ⅱ通過軸承安裝在遠離輸入軸與電機主軸連接端的偏心部上。工作時輸入軸通過聯(lián)軸器與電機主軸連接，輸出軸通過鍵與制動輪固定連接。

（a）整體圖

圖3 傳動裝置裝配圖

3.小結

調度絞車具有傳動結構簡單、零部件加工方便、生產成本低、體積較小、重量較輕、齒輪傳動噪音小、傳動平穩(wěn)、傳動效率較高、可靠性好、持久耐用等優(yōu)點。

[1]于載澤.礦井生產系統(tǒng)設計手冊[M].北京：中國經濟出版社，1998.

[2]陳岱民，劉虹，李景權.少齒差調度絞車設計[J].吉林工學院學報，1997，（3）:43-47.

[3]李世忠.封閉行星齒輪傳動調度絞車設計[J].礦山機械，1991，（12）:9-11.

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

（責任編輯 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

馮國強（1969－），男，河南滑縣人，焦作煤業(yè)（集團）有限責任公司工程師，長期從事機電產品的設計與制造工作。