莱钢265m2烧结机柔性传动系统改造

李传收，罗宗尧，杨 霞，张进坤，赵俊勇

（莱芜钢铁集团有限公司，山东 莱芜271104）

莱钢265m2烧结机柔性传动系统改造

李传收，罗宗尧，杨 霞，张进坤，赵俊勇

（莱芜钢铁集团有限公司，山东 莱芜271104）

莱钢针对1#265m2烧结机柔性传动系统结构繁琐，经常发生大齿轮齿面磨损、胶合，小齿轮断齿，弹性拉压杆断裂，齿轮箱漏油等问题，将传动系统改造为紧凑结构，用PR减速机代替蜗轮减速机，同时通过改善齿轮表面硬度，改进联接方式，加大扭力杆的扭矩等措施，保证了烧结机的高效运行。

烧结机；柔性传动装置；减速机；拉压杆

1 前言

莱钢型钢炼铁厂1#265m2烧结机自2004年4月投产以来，运行不稳定，故障率高，烧结机主机悬挂减速机齿轮箱的大齿轮齿面磨损并发生胶合现象，小齿轮断齿，弹性拉压杆断裂频繁，齿轮箱漏油等，严重影响了烧结矿的产、质量。针对上述问题，对烧结机的柔性传动系统进行改造，取得较好效果。

2 烧结机柔性传动装置及结构特点

柔性传动装置是一种低速、传动转矩大、噪音低、结构紧凑、成本低的新型传动装置。1#265m2烧结机的传动采用柔性传动装置，由单电机驱动。在传动中采用了功率分流的方法，将低速级的末级大齿轮用两个小齿轮进行周边驱动即多点啮合传动，并通过齿轮箱下部的拉压杆反作用与扭力杆，自动调整两个小齿轮与大齿轮的啮合状态和负荷分配，保持其良好的啮合传动。

柔性传动装置输入轴是用万向节联轴器与固定在传动平台上的主电机的定扭矩联轴器相联，输出大齿轮是直接通过涨套环无键联接的方式装在被驱动主轴的伸出端上。传动方式为：主电机→辅助减速机→蜗杆→万向节联轴器→蜗杆→蜗轮→小齿轮→大齿轮。

柔性传动装置的齿轮箱由左右、上下4个箱体组成。左右箱体与上下箱体不相联，上下箱体用螺栓联接悬挂在输出轴大齿轮毂上，箱体间装配有滚针轴承，可以相对运动。两个小齿轮和蜗杆分别安装在左右箱体的轴承孔内，两个蜗杆直接悬挂在两个小齿轮的轴承箱上。左右蜗轮副带动各自的小齿轮按同一方向旋转，驱动安装在烧结机星轮轴上的大齿轮。左右箱体的下部是转矩平衡装置，中间用连杆联接，用以平衡左右小齿轮圆周力产生的转矩。转矩平衡装置由曲柄、扭力杆和轴承座组成。来自两连杆的力构成转矩，使扭力杆受扭。上下拉杆安装在左右箱体的轴承座上，两根拉杆呈对角线布置，拉杆的两端装有球面轴承，上拉杆一端还装有碟形弹簧，用拉杆通过左右箱体把小齿轮和大齿轮压靠在一起。在左右箱体的下面配置有拉压杆，用以平衡左右箱体的载荷。

在这种传动中，为了减小传动系统的外廓尺寸，采用了功率分流的方法，将低速级的末级大齿轮用多个小齿轮进行周边驱动，即多点啮合传动。该烧结机的传动结构形式为两点啮合、拉杆式、悬挂安装、柔性支承结构。左右两齿轮箱通过交错配置的两拉杆，使两小齿轮与大齿轮啮合来带动大齿轮的旋转，并通过两齿轮箱下部的拉压杆将部分作用反力传到扭力杆上，来自动调整两个小齿轮与大齿轮的啮合状态和负荷分配，始终保持良好的啮合和传动性能。

3 柔性传动系统存在的问题及原因分析

烧结机投产后，由于烧结机主机悬挂减速机的柔性传动系统存在缺陷，运行不稳定，故障率较高，投产半年左右就发生大齿轮齿面磨损、胶合，小齿轮断齿，小齿轮箱中齿轮与涡轮之间的轴承也经常损坏，弹性拉压杆频繁断裂等设备事故，严重制约了烧结系统设备的正常运转，影响了烧结矿的产量。每年更换烧结机拉压杆、减速机、万向联轴器等备件费用达40万元以上。由于现场空间狭小，操作不便且加大了职工的劳动强度。

通过现场分析，认为导致柔性传动系统故障率高的主要原因如下：

1）柔性传动系统结构较为繁琐，需通过多道传动，出现故障停机的概率高。

2）涡轮蜗杆减速机传动啮合齿面间的相对滑动速度较大，效率低，发热量大，齿面容易发生磨损和胶合失效。

3）左、右蜗轮减速器和小齿轮箱、主箱体、悬浮式齿轮箱及制动装置等全部支托在扭力杆两端的转矩臂上，靠扭力杆自身能承受的扭力矩来吸收冲击载荷，而扭力杆扭力矩不够大，调节能力有限，所以万向节联轴器、弹性拉压杆断裂频繁，投产2 a多弹性拉压杆就更换10套左右，浪费大量的人力、物力和财力。

4）两个小齿轮间的弹性拉杆在运转过程中，有较大的冲击载荷，使大、小齿轮间的啮合点频繁滑动、冲击，造成轮齿间的磨损严重。改造前两个小齿轮分别于2005年和2006年出现断齿，大齿轮已磨损1/2，且两侧磨损明显不均。小齿轮和大齿轮的设计强度不能满足要求。

5）小齿轮箱与箱体之间的密封没能解决好，漏油现象时有发生，既造成浪费，又污染环境。

4 改造措施

针对多道传动、结构繁琐的情况，将传动系统改造为紧凑结构。柔性传动系统改造前后的结构如图1所示。

图1 改造前后柔性传动装置结构示意图

1）改造后的柔性传动系统依据原传动系统的扭矩进行设计，全部采用高强度的硬齿面渐开线齿轮，并进行调质处理。

2）用PR减速机（PMD409H-355V）代替涡轮蜗杆减速机。该减速机属大扭矩圆柱齿轮，可以弥补涡轮蜗杆减速机的先天不足。

3）该系统左右对称各用1台调频电机驱动PR减速机，带动小齿轮传动，取消2个小齿轮间的弹性拉杆，消除弹性拉杆冲击力对齿轮啮合的影响。齿轮箱和小齿轮轴采用涨套环联接，提高了扭矩传递的可靠性，同时为安装维护提供了便利。

4）整个PR减速机的大小齿轮统一安装在一个机箱内，有效解决了原轴承箱漏油问题。

5）延长扭力杆长度150mm，加大扭力矩，增强扭力杆的调节能力，使扭力杆对冲击载荷、挠曲变形的调节能力增强，减小了弹性拉压杆的载荷，减少了弹性拉压杆、扭力杆断裂故障的发生。

5 改造效果

莱钢1#265m2烧结机柔性传动装置改造后，系统设备运行可靠性强，故障率低，维修费用少，噪音小，维修工作量小。投入使用以来没发生过因传动系统故障造成的烧结机停机，提高了烧结机作业率，保证了烧结矿的产量和质量，年增效益600余万元，同时也降低了职工的劳动强度，改善了现场作业环境。

Transformation of the Flexible Gearing System for 265m2Sintering ma chine in Laiwu Steel

LI Chuan-shou,LUO Zong-yao,YANG Xia,ZHANG Jin-kun,ZHAO Jun-yong
（Laiwu Iron and Steel Group Corporation,Laiwu 271104,China）

Abstrract:Because of the tedious structure of the flexible gearing system for No.1 265m2sintering machine in Laiwu Steel,many problems occurred frequently,such as the tooth surface abrasion and agglutination of the gearwheel, the pinion tooth break,elastic throw rod break and gear box oil leak.Laiwu Steel trans for med the drive system in to the system with compact structure,replaced the worm gear by PR reducer,ameliorated gear surface hardness,improved the coupling way and enlarged the to rque of to ggle rod etc,guaranteeing the sintering ma chine high effective operation.

sinter machine;flexible gearing;reducer;throw rod

TH132.4

B

1004-4620（2011）04-0014-02

2011-01-26

李传收，男，1967年生，1989年毕业于包头钢铁学院冶金机械专业。现为莱钢型钢炼铁厂副厂长，高级工程师，从事设备管理工作。