一種新型傳統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

一種新型傳統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、水電行業得到了快速發展，對啟閉設備的安全可靠，外型結構，保養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，維護保養成本高，易污染環境。

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改型齒輪連環少齒差減速器，該減速器是在常規三環少齒差傳動的基礎上開發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等部分組成。其工作原理是：由電動機通過帶動制動輪聯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吊具的升降，從而實現閘門的啟閉過程。

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，環境整潔美觀，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%。它的產業化與推廣應用，將會節省大筆水利工程投資。

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