吳舒海 陸雯

江蘇省水利勘測設計研究院有限公司

一種新型傳統(tǒng)卷揚啟閉機開式齒輪密封箱

吳舒海 陸雯

江蘇省水利勘測設計研究院有限公司

卷揚式啟閉機是一種用來啟閉閘門的大型水利機械產品，廣泛用于水利水電工程中。隨著國家對基礎設施大力投入，水利、水電行業(yè)得到了快速發(fā)展，對啟閉設備的安全可靠，外型結構，保養(yǎng)維護等方面要求越來越高。因此，本文提出了一種新型的開閉式卷揚啟閉機。

卷揚啟閉機；齒輪；密封箱設計

1 啟閉機的機構布置

卷揚式啟閉機主要由滑輪組、卷筒組、驅動機構及安全保護裝置等部分組成。

1.1 開式卷揚啟閉機

傳統(tǒng)卷揚式啟閉機一般都采用展開式對稱布置，圖1所示為雙吊點開式卷揚啟閉機的典型布置。電動機通過一只標準兩級減速器和一對開式齒輪二使卷筒傳動，滑輪組布置在卷筒下方，同步軸與減速器低速軸相連接。這種布置的特點是結構緊湊，運行維護比較方便。但是傳統(tǒng)的結構形式整體結構復雜，體積龐大；開式齒輪長期暴露在空氣中，壽命短，不美觀，維護保養(yǎng)成本高，易污染環(huán)境。

圖1 雙吊點開式卷揚啟閉機典型布置圖

1.2 閉式卷揚啟閉機

閉式卷揚啟閉機由減速器輸出軸直接帶動卷筒傳動，取消了傳統(tǒng)的開式齒輪，使得啟閉機結構更加緊湊。圖2所示為雙吊點閉式卷揚啟閉機的典型布置。目前傳統(tǒng)的啟閉機通常采用ZFY型大傳動比減速器，單其最大傳動比只可達到500,。閉式卷揚啟閉機一般采用三環(huán)改型齒輪連環(huán)少齒差減速器，該減速器是在常規(guī)三環(huán)少齒差傳動的基礎上開發(fā)研制的一種新型減速器，其漸開線圓柱齒輪傳動與少差齒傳動配合使用，克服了兩種傳動方式的缺點，具有大傳動比、承載力大、結構緊湊、重量輕、維修方便等特點。由于閉式啟閉機對減速機的選型不僅要考慮所傳遞的扭矩與功率，還要考慮到減速機末級所能承受的最大徑向力，通過校核，徑向力按所傳遞相應功率來選的減速機都是不夠的，必須放大減速機型號，才能滿足要求，造成造價上升，造價約為開式啟閉機的1.5倍，不便于在全國范圍內推廣應用。

圖2 雙吊點閉式卷揚啟閉機典型布置圖

2 卷揚啟閉機開式齒輪密封齒輪箱設計

固定卷揚式啟閉機采用鋼絲繩作為牽引方式，主要有鋼絲繩、滑輪組、卷筒組、驅動機構、機架、安全保護裝置及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。其工作原理是：由電動機通過帶動制動輪聯(lián)軸器和減速機驅動開式齒輪副和卷筒轉動，卷筒上鋼絲繩又通過動滑輪和平衡滑輪實現(xiàn)吊具的升降，從而實現(xiàn)閘門的啟閉過程。

本文對開式啟閉機的經典傳動方式進行改進，提出了開齒輪閉式改進的設計思路。此密封箱可用于原開式啟閉機的改造或者新啟閉機的開發(fā)生產。

密封箱體的設計需要考慮開式齒輪的潤滑、運行時可觀察、安裝方便等因素，本文設計了一種上下分開的密封箱體，密封箱體上設有觀察口、放油口，與軸連接處采用油封密封。

圖3 開式齒輪箱體

3 結語

傳統(tǒng)卷揚式啟閉機開始齒輪采用密封箱采用開式齒輪閉式裝配的方式，有效解決原啟閉機壽命短和安全運行的問題，也方便管理單位維護保養(yǎng)，環(huán)境整潔美觀，性價比高。改造后啟閉機具有單吊點、雙吊點或多吊點結構，形式多樣，適用范圍廣，在達到閉式啟閉機效果的同時，造價約為相應閉式啟閉機的60%。它的產業(yè)化與推廣應用，將會節(jié)省大筆水利工程投資。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.006