摘 要：鑄造吊起重機是冶金行業(yè)的專用起重設(shè)備，起吊運輸熾熱液態(tài)金屬，安全性要求高，鑄造吊起重機如果出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致生產(chǎn)的耽誤甚者停產(chǎn)，會造成很大的損失，嚴(yán)重時會引發(fā)鋼水包墜落造成重大事故。

關(guān)鍵詞：鑄造吊起重機;鑄造主起升減速機;三行星差動系統(tǒng);可靠度

一、 引言

鑄造吊起重機的關(guān)鍵設(shè)備為鑄造主起升減速機，設(shè)計應(yīng)用三行星差動鑄造主起升減速機，能避免因電機故障而導(dǎo)致的煉鋼生產(chǎn)的停機停產(chǎn)，極大地增強了鑄造起重機系統(tǒng)的可靠度。

二、 傳統(tǒng)鑄造主起升減速機的設(shè)計

鑄造主起升減速機的傳統(tǒng)設(shè)計一般為平行齒輪副傳動，雙電機驅(qū)動，圖1是這種平行齒輪副減速機結(jié)構(gòu)示意圖，從圖1可見：減速機的兩個輸入軸分別由兩臺電機驅(qū)動，減速機的兩個輸出軸分別驅(qū)動兩個卷筒。

正常工作時，減速機由兩臺電機共同驅(qū)動;如果其中一臺電機發(fā)生故障，則另一臺電機除了驅(qū)動本側(cè)的齒輪傳動鏈工作，還通過惰輪驅(qū)動另一側(cè)的齒輪傳動鏈運轉(zhuǎn)，通過這種雙電機平行軸設(shè)計，增加了起重機的安全性，可靠性;但不足之處是當(dāng)一臺電機故障時，另一臺電機就必須以原工作扭矩的兩倍進行工作，所以選用的電機功率是正常所需的兩倍;由此可見，傳統(tǒng)的鑄造主起升減速機選用電機功率大，且只能允許一臺電機出故障，可靠度不高。

三、 高可靠度的三行星差動鑄造主起升減速機設(shè)計

三行星差動鑄造主起升減速機可以實現(xiàn)更高可靠度，可以允許三個電機同時發(fā)生故障，而不影響系統(tǒng)正常工作，且可把兩臺大功率電機換為四個小功率電機，圖2是這種減速機結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1. 差動輸入軸;2. 行星輸入軸;3. 行星輪;4. 齒圈架;5. 齒圈;6. 行星架;7. 齒圈架;8. 行星輪;9. 齒圈;10. 行星架;11. 行星架;12. 差動輸入軸;13. 行星輸入軸;14. 齒圈架;15. 行星輪;16. 齒圈;17. 中間齒輪;A、B、C為行星輸入軸和行星輪等組成的行星差動輪系。

如果在工作過程中任意一臺電機發(fā)生故障，例如行星輸入軸2相連的電機故障，則行星輸入軸2被制動器制動，另三個輸入軸正常運轉(zhuǎn)，此時行星輸入軸2的轉(zhuǎn)速為0，而差動輸入軸1為正常轉(zhuǎn)速，通過行星差動輪系A(chǔ)的運動合成作用，行星架6的轉(zhuǎn)速為原來的1/2，因為差動輪系C的太陽輪與行星架6的輸出相連，差動輪系C內(nèi)的齒圈9轉(zhuǎn)速沒有發(fā)生變化，所以經(jīng)過行星差動輪系C的差速運動合成，行星架10的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/4，再通過中間齒輪，以及其后的齒輪傳動鏈來驅(qū)動輸出軸運轉(zhuǎn)，此時減速機輸出轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/4，減速機傳遞功率變?yōu)樵瓉?/4，可知輸出扭矩保持不變。

如果在工作過程中任意兩臺電機發(fā)生故障，例如行星輸入軸2和差動輸入軸1相連的電機同時故障，則行星輸入軸2和差動輸入軸1同時被制動器制動，另兩個輸入軸正常運轉(zhuǎn)，此時行星輸入軸2的轉(zhuǎn)速為0，差動輸入軸1轉(zhuǎn)速為0，行星架6的轉(zhuǎn)速就為0，因為差動輪系C的太陽輪與行星架6的輸出相連，差動輪系C內(nèi)的齒圈9轉(zhuǎn)速沒有發(fā)生變化，所以行星差動輪系C的差速運動合成，行星架10的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/2，再通過中間齒輪，以及其后的齒輪傳動鏈來驅(qū)動輸出軸運轉(zhuǎn)，此時減速機輸出轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/2，減速機傳遞功率變?yōu)樵瓉?/2，可知輸出扭矩保持不變。

如果在工作過程中任意三臺電機發(fā)生故障，例如行星輸入軸2，差動輸入軸1，差動輸入軸12相連的電機同時故障，則行星輸入軸2，差動輸入軸1，差動輸入軸12同時被制動器制動，只剩行星輸入軸13正常運轉(zhuǎn)，此時行星輸入軸2的轉(zhuǎn)速為0，差動輸入軸1轉(zhuǎn)速為0，所以行星架6的轉(zhuǎn)速為0;差動輸入軸12的轉(zhuǎn)速為0，行星輸入軸13轉(zhuǎn)速為正常轉(zhuǎn)速，所以行星架11的轉(zhuǎn)速便變?yōu)樵瓉淼?/2;因為差動輪系C的太陽輪與行星架6的輸出相連，行星架11又是行星差動輪系C的差動輸入軸，經(jīng)過行星差動輪系C的差速運動合成，行星架10的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/4，再通過中間齒輪，以及其后的齒輪傳動鏈來驅(qū)動輸出軸運轉(zhuǎn)，此時減速機輸出轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/4，減速機傳遞功率變?yōu)樵瓉?/4，可知輸出扭矩保持不變。

可見，三行星差動鑄造主起升減速機，可在三臺電機故障的情況正常運行，極大的提高了系統(tǒng)的可靠度。

四、 結(jié)束語

三行星差動鑄造主起升減速機的設(shè)計應(yīng)用，使得起重機系統(tǒng)具備了更高的可靠度，確保了鑄造起重機系統(tǒng)的安全運行，具有很大的優(yōu)越性和很高的使用價值。

作者簡介：

吳建中，南京高精齒輪集團有限公司。