Привод вертикальной роликовой мельницы Советский патент 1985 года по МПК B02C15/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах мельниц для размола, напр мер, угля, цементного клинкера и других материалов. Известен привод валково-тарельчатой мельницы, содержащей электродвигатель с горизонтальным выходным валом, соединенный с входньм валон редуктора, быстроходная ступень которого выполнена в виде двух ( раздвоенных) конических зубчатых передач а тихоходная - в виде соосной планетарной дифференциальной .передачи с тремя вращающимися центральными звеньями (солнечной шестерни, коронного колеса и водила), при этом одно из центральных звеньев планетарной п ередачи соединено с вертикальным тихоходным валом тарели мельницы, а два других - соответственно с ведомыми колесами двух конических передач. Ведущие и ведомые колические шестерни обеих зубчатых передач жестко закреплены на рвоих валах. В таком приводе передача мощности с первой на вторую ступень осущест- вляется двумя потоками. Вращение и крутящий момент от горизонтального электродвигателя передаются на горизонтальный быстроходный вал редуктора и две ведущие конические шестерни с которых движение передается двум зацеплякщимся с ними коническим ведомым зубчатьм колёсам, каждое из которых жестко установлено на своем валу и соединено соответственно со своим центральным звеном планетарной ( дифференциальной )тихоходной ст5шени, где эти два потока мощности алгебраически суммируются на третьем звене планетарной ступени и передают ся на вал опорной тарели мельницы Однако двухпоточный привод вертикальной роликовой мельницы имеет ограниченные единичную передаваемую мощность и производительность мельницы. Это определяется тем, что каждая отдел ная коническая передача имеет невысокую предельную нагрузочную способность. В данном приводе единичная передаваемая мощность равна сумме двух мощностей, передаваемых двумя коническими зубчатыми пере дачами. Дальнейшее увеличение переда ваемой мощности такого привода невоз можно, так как тихоходная планетарная (, дифференциальная) ступень имеет только, два принимаемых центральных звена(два, входных вала - два потока передачи мощности ), которые могут соединяться только с двумя коническими зубчатыми передачами. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является привод вертикальной роликовой мельницы, содержащий электродвигатель с выходным в алом, соединенным с- горизонтальным входным валом редуктора, быстроходная ступень которого выполнена в виде нескольких параллельных конических зубчатых передач с фрикционными муфтами, а тихоходная ступеньв виде соосной планетарной передачи, имеющей зубчатые цилиндрические коjreca, входящие в зацепление с ведомым колесом тихоходного вертикального вала опорной тарели 2. В известном приводе передача мощности осуществляется двумя, чеtыpьмя или восемью потоками, при этом каждый из потоков представляет собой отдельные зубчатые передачи (конические и цилиндрические), располржённые по окружности вокруг центрального тихоходного колеса с вертикальным валом. В связи с тем, что ведомые конические зубчатые ко- . леса несоосны между собой, а разнесены по периметру тихоходного высокомоментного ( а поэтому большегабаритного) цилиндрического колеса, увеличивается диаметральный габаритный размер вокруг вертикального тихоход-, ного вала привода (вала опорной помольной тарели мельницы). Радиус ометания такого привода в плане равен сумме размеров следуюищх элементов передачи: радиуса тихоходного высокомоментного большегабаритного цилиндрического зубчатого колеса, радиуса цилиндрической шестерни тихоходной цилиндрической ступени и , радиуса конического Зубчатого колеса средней ступени. Диаметральный габаритный размер (диаметр ометания) равен двум радиусам ометания,т.е. равен сумме диаметров названных трех шестерен. Увеличение диаметрального габаритного размера привода приводит к повьшеиию его массы и стоимости производства. Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров привода в плане и снижение его массы. Указанная цель достигается тем, что в приводе вертикальной роликовой мельницы, содержащем электродвигатель с выходным валом, соединенным с горизонтальным входным валом редуктора быстроходная ступень которого выполнена в виде нескольких параллельных конических зубчатых передач с фрикционными муфтами, а тихоходная ступень - в виде соосной планетарной передачи, имеющей зубчатые цилиндри-г ческие колеса, входящие в зацепление с ведомым колесом тихоходного вертикального вала опорной тарели, кониче кие венцы ведомого колеса и конические венцы ведущих шестерен зубчатых передач расположены соосного и входят в зацепление по общей образующей конуса. На фиг.1 схематично изображен привод вертикальной роликовой мельницы с одной конической и с одной планетарной ступенью, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, с одной конической и с двумя планетарными ступенями. Мельница, для которой- предназначен мнргопоточный привод, содержит корпус, помольные ролики 2 и опорную тарель 3 с вертикальнбй осью вра щения. Привод имеет приводной горизонтальный электродвигатель 4 и коническо-планетарный зубчатый редук. тор 5. Редуктор 5 кинематически соединяет горизонтальный электродвигатель А с опорной тарелью 3, имеющей верти кальную ось вращения, и обеспечивает Уменьшение скорости и соответствующее увеличение крутящего момента на опор иой тарели 3. Редуктор 5 содержит дву ступени - быстроходную (низкомоментную ) коническую 6 и тихоходную (высокомоментную ) планетарную 7, сое диненные между собой последовательно Тихоходная планетарная ступень может быть одноступенчатой или двухступенчатой. Коническая зубчатая ступень 6 содержит пересекающиеся или перекрещивающиеся ведущий и ведомый валы 8 и 9, малую коническую шестерню 10 и зубчатое коническое колесо 11, соотвествеино установленные на валах 8 и 9. Шестерня 10 состоит из набора соodHbix конических зубчатых венцов 12 имеющих общий образующий конус и жестко закрепленных на ведущем валу 8. Зубчатое колесо 11 состоит из набора соосных конических зубчатых венцов 13, которые имеют общий образующий конус и соединяются с ведомым валом 9 посредством одиночных фрикционных дисков 14 (,фиг. 11 или не-, скольких дисков 15 (фиг.2) , Зубчатые конические венцы 13 свободно установлены в окружном направлении, а фрикционные диски 14 или 15 закреплены на ведущем валу 8 на шлицах. Весь набор зубчатых венцов 13 и фрикционных дисков сжат в осевом направлении пружиной 16, поджимаемой регулировочной гайкой 17. Конические зубчатые венцы 12 и 13 представляют собой отдельную коническую передачу, являющуюся одиим из потоков передачи мощности в быстроходной конической ступени 6. Количество пар зубчатых венцов 12 и 13 в зависимости от передаваемых крутящих моментов может быть больше двух, соответственно зтому количеству зубчатых передач увеличиваются единичный передаваемый крутящий момент и мощность. При проектировании конической ступени 6 редуктора представляется возможность ширину зубчатых венцов 12 и 13 в каждой зубчатой передаче выполнить равной или разной, в зависимости от геометрических параметров передачи, скоростей и крутящих моментов. Для обеспеченияравнопрочности зубчатых венцов передач можио изменять мойент крутящий срабатывания фрикционных дисков каждой из зубча тых пар путем либо изменения количества фрикционных дисков 14 (или 15),либо усилий пружин 16. С увеличением количества фрикционных дисков и усилий пружин соответственно увеличивается передаваемый крутящий, момент. С целью исключения проскальзывания отдельных зубчатых венцов 13 между собой необходимо, чтобы передаточные отношения каждой конической зубчатой передачи при разных диаметрах образующих конусов были равны друг другу. Это выполняется тем, что при сохранении одинакового числа зубьев одноименных зубчатых венцов конической ступени модуль зацепления по мере удаления от вершины образующих конусов пропорциональ- , но увеличивается , при сохранении одинакового модуля зубчатых венцов конической ступени числа зубьев одноименных венцов по мере удаления от 511 вершин образующих конусов пропорционально увеличиваются. Конические зубчатые венцы быстроходной конической ступени могут быт вьтолнены с прямс ми, спиральными и круговыми зубьями (с пересекающимися осями), а также гипоидно (с перекрещивающимися осями). При работе мельницы вращение и крутящий момент от горизонтального электродвигателя 4 передается через быстроходную коническую ступень 6 и тихоходнзте) планетарную ступень 7 на опорную тарель 3,которая, вращаясь, за клинивает обрабатываемый материал под помольные ролики 2, где и осуществляется дробление и измельчение материала. Мелкий готовый продукт газами (воздухом ) уносится из мельницы к месту хранения. Передача крутящего момента от ведущего вала 8 к ведомому валу 9 осуществляется двумя и более потоками через венщл 12 и 13 и фрикционные диски 14 (или 15).. Если крутящий момент на валу 9 превыщает рутящий момент трення фрикционных дисков, то осуществляетс .последовательный поворот на величину боковых зазоров в зубчатых зацеплениях сначала одного, затем второго зубча.того венца 13 (если несколько зубчатых венцов 13, то - третьего и т.д.) , пока оба венца 13 (или все венцы при нескольких зубчатых венцах 13 ) одновременно не вступят в работу только при достиз сении допуст1мого предельного крутящего момента происходит проскальзывание всех фрикционных дисков, тем самым силовая кинема тическая цепь привода и мельницы (электродвигатель, быстроходная и тихоходная ступень редуктора, мелющие тела мельницы) предохраняются от перегрузок и поломок. Введу того, что зубчатые конические веицы 13 каждого из потоков пере дачи мощноати соединены с ведомым валом 9 посредством фрикционных дисков 14 (или 15), осуществляется самоустановка шестерен каждого из потоков в окружном направлении по зубьям, тем самым Компенсируются погрешности изготовления и сборки, обеспечивается требуемое ( равномерное ) распредел1ение нагрузок между потоками передачи мощности с ообеспечением равнопрочности зубчатых зацеплений. Это позволяет уменьшить требования к точности изготовления, тредоемкость и стоимость производства.. Соосная установка ведущих конических зубчатьж венцов 12 шестерни 10 на своем общем образующем конусе, а также соосная установка ведомых конических зубчатых венцов I3 колеса 11 на своем общем образующем конусе позволяют повысить компактность привода за счет уменьшения габаритного размера привода в плане, что в свою очередь позволяет уменьшить массу привода и стоимость производства его. При одновременном участии в работе двух и более параллельно работаю-; щих потоков мощности соответственно этому ( в 2 раза и более) увеличив.а- ется единичная передаваемая мощность передачи. Увеличение единичной мощности конической многовенцовой ступени редуктора позволяет соответственно во столько же раз увеличить производительность вертикальной роликовой мельницы. Применяя многопоточную коническую ступень зубчатого редуктора, в которой шестреня и колесо вьтолнены в виде блоков, состоящих из набора нескольких, небольших по размеру, но параллельно работающих конических зубчатых венцов, можно создать привод мельницы с высокой единичной мощностью (производительностью),используя относительно простую технологию его изготовления.

ЧьЛ

/

ж

II It

ПРИВОД ВЕРТИКАЛЬНОЙ РОЛИКОЮЙ МЕЛЬНИЦЫ, содержащий электродвигатель с выходным валом, соединенным с горизонтальным входным валом SIL 1135490 А 4

5

б

/ / Л

I П 2 1§ 17 ГУГЗ fl Фиг.2