直齿轮铁液包与传统铁液包介绍

丁衍德

（山东泰安 271000）

直齿轮铁液包与传统铁液包介绍

丁衍德

（山东泰安 271000）

介绍了一种直齿轮铁液包。手轮通过直齿轮转动，手拉葫芦式制动器，在不知不觉中自锁和开启，倾倒铁液。操作轻便磨损少，没有“磕头”现象；移位浇注时，包体抬头力小。对应传统蜗轮包，有其独特优点。

直齿轮铁液浇包；手拉葫芦；蜗轮铁液包

1 铁液包重心与其旋转轴心

铁液包搪衬和铁板组成空铁液包重心，额定铁液加空包组成一个满包合成重心；铁液包要确定一位置做转动轴心，焊接浇包轴，通过吊杆轴承孔，加装齿轮。图1是铁液包重心和轴心示意图。

图1 铁液包重心和轴心示意图

1.1 安全包

这个旋转轴心高于满包合成重心和空铁液包重心，譬如安全直齿包轴心，象水桶吊攀一样轴心高；往外倒水时，包体重心重力始终想竖直包体，自锁失效也流不出铁液来，这样的包体称作安全包。

包体重心重力想竖直铁液包包体的力矩，称作正力矩；重力想倾倒铁液包的力矩，称作负力矩。

面对浇包的减速机，习惯上逆时针操作浇铁液。假设轴心齿轮上方齿受力，像钟表的12点位置，旋转手轮，上方齿右侧面逆时针受力，包体重力始终想竖直包体，所以整个浇注过程，都是齿面逆时针受力，齿轮齿传动时连续不会抖动。减速机一个方向自锁即可，不会出现“磕头”现象。

小直齿包采用安全包，它操作力大。一般蜗轮包效率低，它不采用这种转轴。

1.2 轻便包

旋转轴心选在满包合成重心下面，空铁液包重心上面时，它操作力小，称作轻便浇包。传统蜗轮包和大中型直齿包，都采用这种轴心。

轻便包浇注铁液时，面对浇包的减速机，习惯逆时针浇铸件。先旋转手轮离开竖直位置时，轴心齿轮上方齿右侧面逆时针受力；包体离开竖直面后，包体的满包合成重心重力自己就想倾倒，包体快速进入另一个啮合齿，反方向的齿面位置，向前一“磕头”（齿轮磨薄间隙大时，“磕头”现象就厉害），上方齿的左侧面顺时针受力，减速机的自锁力起到制衡作用。轴心齿轮逆时针转，继续浇注铁液。浇注后期铁液少了，旋转轴心高于空铁液包重心，要推动其逆时针转动继续浇铁液；包体重心重力引起倾倒力，转成了竖直力，轴心齿轮上方齿左侧面，退到上方齿的右侧面，逆时针受力，包体快速退到另一个啮合齿，反方向的齿面位置。由于齿轮之间存在间隙，包体就向后一“磕头”。安装和磨损间隙大了，“磕头”现象就重。

图2 间隙引起“磕头”现象示意图

2 直齿轮自锁铁液包

直齿轮自锁铁液包(简称直齿包)的直齿轮传动近似滚动摩擦，效率可以达到97%，磨损少好安装，被广泛应用；该包自锁采用手拉葫芦式螺旋载荷制动器，能在不知不觉中自锁和开启。

2.1 小型直齿安全包

高转轴安全不出现“磕头”现象，操作力不大时安全转轴好；人习惯一个方向浇注铁液，小型直齿包就设一个制动器二级齿轮传动。由于是朝齿面一个方向自锁，可按习惯浇注铁液，不会出现“磕头”现象。朝另一方向转动时，没有自锁，为此只设一个浇包嘴，防止误操作。

图3 手拉葫芦

图4 直齿轮小浇包

2.2 大中型的直齿轻便包

大中型的直齿轻便包设两个制动器，可以自动转换，倾倒、竖直时都能自锁；直齿轮制作间隙小，滚动摩擦磨损少，基本没有“磕头”现象，并且摩擦片磨损间隙可调。为防操作机构不合理，只设一个浇包嘴。大直齿包可不用电机电缆线，手动就行。

2.3 应用情况

目前，1t、2t、5t直齿轮铁液包都有实际应用，有的产品已使用十几年。直齿包按照国家标准GB/ T25714—2010铁液浇包的参数和技术条件设计，包体按JBT 5771—1991铁液包参数生产。承重的吊攀是锻件，下面的挂台和吊攀是整体锻件；吊杆下面的轴承孔，是焊后镗孔。

3 传统蜗轮铁液包

3.1 传统蜗轮铁液包

传统蜗轮铁液包(简称蜗轮包)的翻转机构一般是蜗轮加伞齿轮转向，也有二级蜗轮传动，大浇包就是电动了。蜗轮有较大的传动比，还有自锁特性，所以被广泛应用。

3.2 蜗轮包的缺点

机械效率低，手工操作，用力较大。蜗轮蜗杆伞齿轮垂直度相交性，安装难度大，间隙大就有“磕头”现象；蜗轮是滑动摩擦，磨损间隙大了，“磕头”现象就增加。螺旋角必须小于摩擦角蜗轮包才能自锁，自锁蜗轮效率都低于40%，一般是30%。

4 结语

直齿包可以替代蜗轮包，直齿包轻便耐用，手拉葫芦式自锁，没有齿轮磨损后出现的“磕头”现象。据资料介绍，美国早就有了直齿浇包，它预示直齿轮加制动器的浇包是发展方向。直齿轮加制动器的手拉葫芦，淘汰了蜗轮起重机；直齿轮加制动器的浇包，也会取代蜗轮加伞齿轮的浇包。直齿浇包比蜗轮浇包好用，一定会受到浇包市场的欢迎。

图5 美国直齿包减速机

图6 美国蜗轮包

直齿包的发展，多蒙铸造行业教授学者和工人师傅的支持，在此一并致谢。

[1] 董超主编. 高等学校试用教材铸造设备设计[M].北京：机械工业出版社，1980.

[2] 丁衍德.手拉葫芦式直齿自锁浇包[J].中国铸造装备与技术,1998(5).

spur gear foundry ladle and traditional worm gear foundry ladle

DING YanDe
（ Taian 271000，Shandong，China）

The hand wheel is rotated through gear, hand chain hoist brakes, it locks and opens in imperceptible, pouring molten iron. It is light and don’t kowtow because wear less. The gear of hand hoist not bad. Transfer pouring. When bag body face upward it forced a small. Worm gear effi ciency low, a long time, the tooth wear produce kowtow.

spur gear foundry ladle；hand chain hoist；worm gear foundry ladle

TG232.7；

B；

1006-9658（2017）02-0069-02

10.3969/j.issn.1006-9658.2017.02.023

2016-08-28

稿件编号:1608-1497

丁衍德（1947—），男， 高级工程师 . 主要从事机械制造设备、工艺技术工作.