一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置，用于電機與負載之間的傳動，其特征在于，包括兩套剛撓性聯(lián)軸器(2)，一傳動主軸(1)，第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)；所述傳動主軸(1)的兩端通過所述剛撓性聯(lián)軸器(2)分別與所述電機和負載連接；所述第一傳動軸承箱(3)設置在所述傳動主軸(1)靠近所述電機的一端；所述第二傳動軸承箱(4)設置在所述傳動主軸(1)靠近所述負載的一端；所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)分別通過一滾動軸承(5)與所述傳動主軸(1)過渡緊配合安裝；所述第一傳動軸承箱(3)還包括一軸套(11)。
【專利說明】一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械傳動裝置領域，具體地，涉及一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置。

【背景技術】
[0002]鋼鐵行業(yè)的電力消耗主要來自于煉鐵、煉鋼和軋鋼設備中的大型除塵風機和水泵，出于設備投資的經(jīng)濟性考慮，有很多設備配套了液力偶合器來實現(xiàn)設備的軟啟動和部分工作區(qū)間的調(diào)速運行，但由于液力偶合器存在調(diào)節(jié)經(jīng)濟性差、故障停機會影響生產(chǎn)、設備現(xiàn)場維護工作量大等固有缺陷，迫切需要采用高效成熟的裝置來替代。隨著電子交流調(diào)速技術的發(fā)展，高壓電機的變頻調(diào)速技術越加成熟，其經(jīng)濟性也越來越有優(yōu)勢。于是，目前亟需一種能與高壓電機配合使用的機械傳動裝置。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置，配合變頻調(diào)速裝置的運行可實現(xiàn)大型風機和水泵設備的軟啟動和變頻調(diào)速運行的雙重功能。
[0004]根據(jù)本實用新型提供的一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置，用于電機與負載之間的傳動，其特征在于，包括兩套剛撓性聯(lián)軸器，一傳動主軸，第一傳動軸承箱及第二傳動軸承箱；所述傳動主軸的兩端通過所述剛撓性聯(lián)軸器分別與所述電機和負載連接；所述第一傳動軸承箱設置在所述傳動主軸靠近所述電機的外側(cè)；所述第二傳動軸承箱設置在所述傳動主軸靠近所述負載的外側(cè)；所述第一傳動軸承箱及第二傳動軸承箱分別通過一滾動軸承與所述傳動主軸過渡緊配合安裝。
[0005]進一步地，所述傳動主軸為階梯圓柱形，所述傳動主軸的徑向截面直徑從兩端對稱向中間階梯增大。
[0006]進一步地，所述傳動主軸的兩端設置有若干條鍵槽，剛撓性聯(lián)軸器內(nèi)壁設置有與所述鍵槽對應的若干條鍵；所述剛撓性聯(lián)軸器與傳動主軸通過鍵和鍵槽以過渡緊配合的方式連接。
[0007]進一步地，所述第一傳動軸承箱及第二傳動軸承箱都包含下座，上蓋，側(cè)蓋；所述下座與一底座連接；所述下座，上蓋和側(cè)蓋構成一軸承支撐空間，用于支持所述安裝在傳動主軸上的所述滾動軸承。
[0008]進一步地，所述滾動軸承包含內(nèi)圈和外圈；所述第一傳動軸承箱及第二傳動軸承箱內(nèi)各設置一與所述傳動主軸螺紋連接的固定圓螺母，所述固定圓螺母還通過一止動墊圈與所述內(nèi)圈靠近電機的一面連接，所述固定圓螺母和止動墊圈與所述第一傳動軸承箱及第二傳動軸承箱的上蓋配合將所述滾動軸承的所述內(nèi)圈軸向固定。
[0009]進一步地，所述第一傳動軸承箱還包括一圓筒形狀的用于固定所述外圈的軸套，所述軸套設置于靠近電機一端的所述側(cè)蓋和軸承外圈之間。
[0010]進一步地，所述滾動軸承上還套設有一甩油環(huán)；所述下座設置有一與所述甩油環(huán)配合的油池，所述油池的下側(cè)設置有一用于排油和觀測油位的油位計。
[0011]進一步地，所述上蓋采用灰鑄鐵制成；所述上蓋的頂部安裝有用于起吊的吊耳，用于平衡內(nèi)外壓力差和注油的壓力平衡塞，用于現(xiàn)場觀測的雙金屬溫度計，以及用于遠程監(jiān)控溫度的鉑熱電阻。
[0012]進一步地，所述上蓋內(nèi)沿徑向環(huán)設有一水通道，用于通入冷卻水；所述下座內(nèi)沿徑向環(huán)設有一水通道，用于通入冷卻水。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0014]本實用新型提供的機械傳動裝置可以在變頻調(diào)速中替代現(xiàn)有的液力耦合器，所述底座直接與原液力耦合器的基座固定連接，適用于電子交流調(diào)速技術的應用，克服了原液力耦合器存在的調(diào)節(jié)經(jīng)濟性差、故障停機嚴重影響生產(chǎn)、設備現(xiàn)場維護工作量大等缺陷，替代了原液力偶合器裝置，實現(xiàn)了在不改變現(xiàn)有設備負載和電機基礎的前提下將設備負載與電機剛性聯(lián)接，具有節(jié)能改造設備的軟啟動和變頻調(diào)速運行的雙重功能。本實用新型完全替代了液力偶合器裝置，確保了變頻節(jié)能改造后系統(tǒng)裝置效率的整體提高，避免了傳動裝置故障而導致的設備計劃外停機，大大減少了冷卻水和液壓油等介質(zhì)的消耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0016]圖1為一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置的整體結(jié)構圖；
[0017]圖2為一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置自由端的傳動軸承箱；
[0018]圖3為一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置固定端的傳動軸承箱；
[0019]圖4為傳動軸承箱側(cè)面圖；
[0020]圖5為替代原液力耦合器的一種機械傳動裝置安裝示意圖。
[0021]圖中序號分別表示:1_傳動主軸，2-剛撓性聯(lián)軸器，3-第一傳動軸承箱，4-第二傳動軸承箱，5-滾動軸承，51-內(nèi)圈，52-外圈，6-下座，7-上蓋，8-側(cè)蓋，9-固定圓螺母，10-止動墊圈，11-軸套，12-油位計，13-吊耳，14-壓力平衡塞，15-雙金屬溫度計，16-鉑熱電阻，17-水通道。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0023]如圖1所示的機械傳動裝置的整體結(jié)構圖，本實用新型提供的一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置，用于電機與負載之間的傳動，其特征在于，包括兩套剛撓性聯(lián)軸器(2)，一傳動主軸(I)，第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4);所述傳動主軸
(I)的兩端通過所述剛撓性聯(lián)軸器(2)分別與所述電機和負載連接，主軸中間的空檔處安裝有防護罩殼。所述第一傳動軸承箱(3)設置在所述傳動主軸(I)靠近所述電機的一端；所述第二傳動軸承箱(4)設置在所述傳動主軸(I)靠近所述負載的一端；所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)分別通過一滾動軸承(5)與所述傳動主軸(I)過渡緊配合安裝。
[0024]該兩套剛撓性聯(lián)軸器(2)均根據(jù)設備轉(zhuǎn)速和負載扭矩采用國家標準件，它和傳動主軸(I)的軸孔采用過渡緊配合。
[0025]進一步地，本實施例所述傳動主軸(I)為階梯圓柱形，所述傳動主軸(I)的徑向截面直徑從兩端對稱向中間階梯增大。本實施所述傳動主軸(I)的毛坯為鍛件，經(jīng)過正火熱處理，經(jīng)過粗車、半精車、精車、磨削等加工工序，用于承受設備負載啟動和旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力以及傳動軸自身重量產(chǎn)生的彎矩
[0026]進一步地，所述傳動主軸(I)的兩端設置有若干條鍵槽，剛撓性聯(lián)軸器(2)內(nèi)壁設置有與所述鍵槽對應的若干條鍵；所述剛撓性聯(lián)軸器(2)與傳動主軸(I)通過鍵和鍵槽以過渡緊配合的方式連接。所述剛撓性聯(lián)軸器(2)作為傳動主軸(I)分別與負載和電機之間連接的轉(zhuǎn)接器件，鍵槽承受剪切力，用以傳遞電機的旋轉(zhuǎn)扭力。
[0027]如圖2和圖3所示，本實施例所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)都包含下座(6)，上蓋(7)，兩個側(cè)蓋(8);所述下座(6)與一底座連接；所述下座(6)，上蓋(7)和兩個側(cè)蓋(8)構成一軸承支撐空間，用于支持所述安裝在傳動主軸(I)上的所述滾動軸承(5)0
[0028]本實施所述底座為一只鋼板焊接鋼底座，它的上表面通過聯(lián)接螺栓和螺母、墊片與所述兩個傳動軸承箱緊密固定，它的下表面通過聯(lián)接螺栓和螺母、墊片與原液力偶合器的底座緊密固定。所述的一只鋼板焊接鋼底座采用低碳鋼焊接而成，經(jīng)過退火處理后消除焊接內(nèi)應力，上表面經(jīng)過刨床刨削加工，分別與兩只軸承箱固定聯(lián)接，下表面與原液力偶合器的安裝基座用螺栓聯(lián)接緊固。鋼板焊接鋼底座的中心高在基準值的基礎上呈負偏差(0，-1) _，可保證在安裝過程中通過調(diào)整墊片確保主軸的同心度控制在0.05_以內(nèi)。
[0029]本實施所述傳動主軸(I)分為自由端和固定端，所述自由端為靠近設備負載稍微一端，所述固定端為靠近電機的一端。
[0030]進一步地，本實施例所述滾動軸承(5)包含內(nèi)圈(51)和外圈(52);所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)內(nèi)各設置一與所述傳動主軸(I)螺紋連接的固定圓螺母
(9)，所述固定圓螺母(9)還通過一止動墊圈(10)與所述內(nèi)圈(51)靠近電機的一面連接，所述固定圓螺母(9)和止動墊圈(10)與所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)的上蓋(7)配合將所述滾動軸承(5)的所述內(nèi)圈(51)軸向固定。
[0031]進一步地，所述第一傳動軸承箱(3)還設置有一圓筒形狀的軸套(11)，所述軸套
(11)設置于所述側(cè)蓋⑶和軸承外圈(52)之間，用于固定所述軸承的外圈(52)。
[0032]所述軸套(11)僅設置在固定端的軸承箱內(nèi)，用于滾動軸承(5)外圈(52)的軸向定位，自由端不設置軸套(11)，自由端的滾動軸承(5)外圈(52)軸向不定位。設置固定端和自由端的目的是為了保證設備負載在運轉(zhuǎn)中，當溫度升高時，傳動主軸(I)和滾動軸承
(5)可以按照規(guī)定的方向向兩側(cè)自由膨脹，固定端主要用于補償軸承自身的膨脹，而自由端除了補償軸承自身的膨脹外，更主要的是要給傳動主軸(I)的熱伸長留有余地。由于采用的軸承為單列深溝球軸承，為不可分離型式，僅固定端的軸承外圈(52)需采用軸套(11)進行軸向固定，而自由端的軸承外圈(52)則不需要軸套(11)來軸向定位。
[0033]進一步地，本實施例所述滾動軸承(5)上還套設有一甩油環(huán)；所述下座(6)設置有一與所述甩油環(huán)配合的油池，和一用于排油和觀測油位油位計(12)。
[0034]本實施例所述止動墊圈(10)采用國家標準件，固定圓螺母(9)采用具有甩油功能的圓螺母(9)，圓螺母(9)的甩油環(huán)邊緣正好落入側(cè)蓋⑶油封的甩油溝內(nèi)，下座(6)內(nèi)的大量濺油落入甩油溝內(nèi)回到下座(6)油池內(nèi)。
[0035]本實施例所述甩油環(huán)采用45#鋼制成，與固定圓螺母(9)對稱安裝，固定在滾動軸承(5)的側(cè)面。所述甩油環(huán)既能對滾動軸承(5)內(nèi)圈(51)進行軸向定位，又能將下座(6)內(nèi)另一側(cè)的大量濺油落入兩端側(cè)蓋(8)的甩油溝內(nèi)回到下座(6)油池內(nèi)。
[0036]進一步地，本實施例所述上蓋(7)采用灰鑄鐵制成。如圖4所示，本實施例所述上蓋(7)的頂部安裝有用于起吊的吊耳(13)，用于平衡內(nèi)外壓力差和注油的壓力平衡塞
(14)，用于現(xiàn)場觀測的雙金屬溫度計(15)，以及用于遠程監(jiān)控溫度的鉑熱電阻(16)。本實施所述雙金屬溫度計(15)用于對于傳動軸承箱溫度的現(xiàn)場觀測，所述鉑熱電阻(16)能夠與遠端設備連接，實現(xiàn)軸承實時溫度的遠端監(jiān)控。
[0037]軸承箱內(nèi)用汽輪機油對軸承進行潤滑(夏春季用LSTA-46.秋冬季用LSTA-32)。本實施傳動軸承箱兩側(cè)設置的所述側(cè)蓋(8)與上蓋(7)和下座￠)的連接處都油封，兩端側(cè)蓋(8)的所述油封采用迷宮密封加甩油溝、回油槽和回流孔的組合密封結(jié)構，確保傳動裝置常年運行不漏油。
[0038]進一步地，本實施例所述主軸兩端上安裝的滾動軸承(5)采用國家標準的C3游隙的單列向心球軸承。
[0039]在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的一種機械傳動裝置，傳動主軸(I)的自由端和固定端的支撐位置分別熱套上甩油環(huán)和滾動軸承(5)，并分別用止動墊圈(10)和固定圓螺母
(9)進行軸向防松鎖定。安裝有滾動軸承(5)的傳動主軸(I)放置在軸承箱下座(6)上，軸套(11)置入固定端軸承箱下座(6)的軸承支撐空間中，分別用套緊固件(含雙頭螺柱、墊片和鎖緊螺母)將軸承箱上蓋(7)與軸承箱下座(6)進行預固定。將自由端和固定端的側(cè)蓋
(8)分別套入軸承箱上蓋(7)和軸承箱下座(6)組成的軸承支撐空間中(配合端面用耐油墊片密封并調(diào)整間隙)。該側(cè)蓋(8)上設置有一回油孔，調(diào)整側(cè)蓋(8)的回油孔位置于最低位置處，用套緊固件(含螺栓、平墊圈和彈簧墊圈)將兩端的側(cè)蓋(8)與軸承箱上蓋(7)和軸承箱下座(6)聯(lián)接固定。分別在自由端和固定端軸承箱下座(6)上固定油位計(12)。分別在自由端和固定端軸承箱上蓋⑵上固定吊耳(13)、壓力平衡塞(14)、雙金屬溫度計(15)。
[0040]一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置，如圖5所示，包括一只鋼板焊接鋼底座，分別用套緊固件(包括螺栓、螺母、平墊圈和彈簧墊圈)將固定端和自由端的傳動軸承箱下座(6)與該鋼板焊接鋼底座緊固聯(lián)接，該鋼板焊接鋼底座安裝于原液力耦合器底座上。采用點焊方法將防護罩殼固定在主軸中間的空檔處。
[0041]進一步地，如圖4所示，本實施例所述上蓋(7)內(nèi)沿徑向環(huán)設有一水通道(17)，用于通入冷卻水；所述下座(6)內(nèi)沿徑向環(huán)設有一水通道(17)，用于通入冷卻水。由于該機械傳動裝置主要承受設備負載啟動和旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力以及傳動軸自身重量產(chǎn)生的彎矩，整體發(fā)熱量較小。僅在設備負載輸送較高溫度的介質(zhì)時，熱量會通過傳動主軸(I)傳遞到自由端的滾動軸承(5)上，對軸承溫升會產(chǎn)生影響，為此，在軸承箱體上蓋(7)和下座(6)的水通道(17)通以冷卻水對軸承箱進行冷卻不但可消除此影響，也可延長滾動軸承(5)的使用壽命。
[0042]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。
【權利要求】
1.一種在變頻調(diào)速中替代液力偶合器的機械傳動裝置，用于電機與負載之間的傳動，其特征在于，包括兩套剛撓性聯(lián)軸器(2)，一傳動主軸(I)，第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4);所述傳動主軸(I)的兩端通過所述剛撓性聯(lián)軸器(2)分別與所述電機和負載連接；所述第一傳動軸承箱(3)設置在所述傳動主軸(I)靠近所述電機的外側(cè)；所述第二傳動軸承箱(4)設置在所述傳動主軸(I)靠近所述負載的外側(cè)；所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)分別通過一滾動軸承(5)與所述傳動主軸(I)過渡緊配合安裝。
2.根據(jù)權利要求1所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述傳動主軸(I)為階梯圓柱形，所述傳動主軸(I)的徑向截面直徑從兩端對稱向中間階梯增大。
3.根據(jù)權利要求1所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述傳動主軸(I)的兩端設置有若干條鍵槽，剛撓性聯(lián)軸器(2)內(nèi)壁設置有與所述鍵槽對應的若干條鍵；所述剛撓性聯(lián)軸器(2)與傳動主軸(I)通過鍵和鍵槽以過渡緊配合的方式連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱⑷都包含下座(6)，上蓋(7)，兩個側(cè)蓋⑶；所述下座(6)與一底座連接；所述下座(6)，上蓋(7)和兩個側(cè)蓋(8)構成一軸承支撐空間。
5.根據(jù)權利要求4所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述滾動軸承(5)包含內(nèi)圈(51)和外圈(52);所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)內(nèi)各設置一與所述傳動主軸(I)螺紋連接的固定圓螺母(9)，所述固定圓螺母(9)還通過一止動墊圈(10)與所述內(nèi)圈(51)靠近電機的一面連接，所述固定圓螺母(9)和止動墊圈(10)與所述第一傳動軸承箱(3)及第二傳動軸承箱(4)的上蓋(7)配合將所述滾動軸承(5)的所述內(nèi)圈(51)軸向固定。
6.根據(jù)權利要求4所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述第一傳動軸承箱(3)還包括一圓筒形狀的用于固定所述外圈(52)的軸套(11)，所述軸套(11)設置于靠近電機一端的所述側(cè)蓋(8)和軸承外圈(52)之間。
7.根據(jù)權利要求1或4所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述滾動軸承(5)上還套設有一甩油環(huán)；所述下座(6)設置有一與所述甩油環(huán)配合的油池，所述油池的下側(cè)設置有一用于排油和觀測油位的油位計(12)。
8.根據(jù)權利要求4所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述上蓋(7)采用灰鑄鐵制成；所述上蓋(7)的頂部安裝有用于起吊的吊耳(13)，用于平衡內(nèi)外壓力差和注油的壓力平衡塞(14)，用于現(xiàn)場觀測的雙金屬溫度計(15)，以及用于遠程監(jiān)控溫度的鉑熱電阻(16)。
9.根據(jù)權利要求4所述的機械傳動裝置，其特征在于，所述上蓋(7)內(nèi)設有一用于通入冷卻水的水通道(17);所述下座￠)內(nèi)設有一用于通入冷卻水的水通道(17)。
【文檔編號】F16C35/12GK204239491SQ201420691045
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權日:2014年11月18日
【發(fā)明者】朱紅兵, 葉佳俊 申請人:上海寶鋼節(jié)能環(huán)保技術有限公司