调度绞车传动装置设计

冯国强 李重阳

（1.焦作煤业（集团）有限责任公司，河南焦作 454002；2.焦作市政工程建设集团有限公司，河南焦作 454000）

调度绞车传动装置设计

冯国强1李重阳2

（1.焦作煤业（集团）有限责任公司，河南焦作 454002；2.焦作市政工程建设集团有限公司，河南焦作 454000）

采用十字滑块式渐开线少齿差内啮合传动机构作为变速传动机构，实现绞车的变速传动，从而优化整体结构，降低成本。

十字滑块联轴器；调度绞车；传动装置

0.引言

JD型调度绞车主要用于矿山开采，如在矿井中间巷道中托运矿车及其他辅助搬运工具，在回采工作面和掘进工作面装载面上调度编组的空矿车。除此之外，它在斜巷提升、井口装罐、建筑施工、翻车机动、井下牵引作业等方面也应用广泛。

目前，煤矿及其他一些行业常用的调度绞车类型很多，但从结构上看均具有体积相对较大、重量较重、齿轮传动噪音大、制造精度要求高、结构比较复杂等缺点，造成成本高、效率较低、寿命短、可靠性差等缺陷。因此，设计合理传动结构、降低成本对调度绞车的开发具有重要意义。

本装置采用十字滑块式渐开线少齿差内啮合传动机构，并放置于卷筒内腔。由此将目前调度绞车的多级齿轮传动变成一级齿轮传动，减少了一批制造难度较大、精度要求较高的零件及轴承数量，整机重量也明显减少。采用十字滑块式少齿差行星轮传动机构的优点在于：当齿数差较少时，可以取较小的啮合角，有利于减少齿廓干涉现象，提高传动效率，减少转臂轴承上的载荷，从而提高轴承寿命。同时，利用少齿差行星轮传动有内齿轮输出和输出机构输出的两个旋转自由度，来保持调度绞车无级变速牵引的优点。

1.总体结构设计

调度绞车结构图1所示。主要由1—电动机，2—左支承架，3—偏心轴（输入轴），4—行星轮Ⅰ，5—内齿轮Ⅰ，6—工作滚筒，7—中间圆盘Ⅰ，8—行星轮Ⅱ，9—内齿轮Ⅱ，10—中间圆盘Ⅱ，11—输出轴，12—右支承架，13—制动轮组成。其工作原理为：电动机通过联轴器带动偏心轴（行星架）旋转，使外齿轮（行星轮）工作，外齿轮与内齿轮啮合，而内齿轮与工作滚筒通过键联接，从而将动力传输给滚筒。由传动机构将动力传递给输出轴，而输出轴通过键与制动轮联接。当制动轮制动时，输出轴固定不动，行星轮通过内齿轮带动滚筒工作；当滚筒制动时，内齿轮固定不动，行星轮做行星运动，既自转又公转，输出轴转动，此时制动轮空转。滚筒内的油随滚筒转动可以改善润滑性能，提高传动效率。

图1 调度绞车结构图

2.传动装置设计

传动机构是由行星轮Ⅰ、中间圆盘Ⅰ、行星轮Ⅱ、中间圆盘Ⅱ和输出轴共同组成的十字滑块联轴器，中间圆盘两端面上的榫位于互相垂直（十字）的两条直径方向上，分别嵌入对应的两个凹槽中。行星齿轮两个端面具有凹槽、输出轴左端带有对应凹槽。输入轴为偏心轴，输出轴需要与十字滑块凸凹配合，由十字滑块带动输出轴旋转。因为装配行星轮的输入轴有两段偏心，且需与十字滑块相配合连接以传递扭矩，所以两个行星轮结构不同，传动中连接盘可以游动以补偿转动时造成的误差，调度绞车传动原理图如图2所示。

图2 调度绞车传动原理图

图3为调度绞车传动装置装配图，具体结构见图3（b）所示传动装置爆炸图。其中输入轴为轴上设有两段偏心部的偏心轴，两段偏心部相对于输入轴中心轴线的偏移方向相反，在输入轴连接端至自由端的方向，依次套装有行星轮Ⅰ、中间圆盘Ⅰ、行星轮Ⅱ、中间圆盘Ⅱ以及一端与第二中间圆盘Ⅱ连接的输出轴，行星轮Ⅰ通过轴承安装在靠近输入轴与电机主轴相连接端的偏心部上，行星轮Ⅱ通过轴承安装在远离输入轴与电机主轴连接端的偏心部上。工作时输入轴通过联轴器与电机主轴连接，输出轴通过键与制动轮固定连接。

（a）整体图

图3 传动装置装配图

3.小结

调度绞车具有传动结构简单、零部件加工方便、生产成本低、体积较小、重量较轻、齿轮传动噪音小、传动平稳、传动效率较高、可靠性好、持久耐用等优点。

[1]于载泽.矿井生产系统设计手册[M].北京：中国经济出版社，1998.

[2]陈岱民，刘虹，李景权.少齿差调度绞车设计[J].吉林工学院学报，1997，（3）:43-47.

[3]李世忠.封闭行星齿轮传动调度绞车设计[J].矿山机械，1991，（12）:9-11.

[4]孙群，赵连春，宋艳亮，等.JHX－5型回柱及调度两用绞车的性能试验方案研究[J].煤矿机械，2006，（7）：41－42.

（责任编辑 陈永康）

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

冯国强（1969－），男，河南滑县人，焦作煤业（集团）有限责任公司工程师，长期从事机电产品的设计与制造工作。