余延旺，代霈崧

(武汉理工大学 机电工程学院 ，湖北 武汉 430070)

高炉水冷倾动齿轮箱偏载分析

余延旺，代霈崧

(武汉理工大学 机电工程学院 ，湖北 武汉 430070)

基于三维设计软件Pro/E建立水冷倾动齿轮箱模型，通过机械动力学仿真软件ADAMS建立虚拟样机，模拟样机在正常倾动和偏载时轮齿啮合力变化。研究得出，倾动状态时，扇形齿轮和与之啮合的小齿轮啮合力最大，蜗杆上部小齿轮与大齿轮啮合时存在较大的震动冲击，而在偏载时，一侧轮齿的啮合力会增大，但溜槽保持正常的倾动速度。

高炉；倾动齿轮箱；偏载；啮合力

0 前言

高炉炉顶水冷齿轮箱作为无料钟炉顶布料的核心控制部件，对钢铁的冶炼起着至关重要的作用。水冷齿轮箱分为上部齿轮箱和下部齿轮箱，下部齿轮箱又称为水冷传动齿轮箱，上下齿轮箱分别控制布料溜槽旋转和倾动。刘丰伟、徐名涛等人对水冷齿轮箱的动力学特性做了比较系统的研究，并指出水冷齿轮箱布料溜槽在高速旋转和低速旋转时溜槽外圈齿轮所受啮合力相对较小，然而当溜槽倾动运动时，溜槽外圈所受的啮合力变大，最大值是溜槽旋转运动时溜槽外圈齿轮所受啮合力的两倍，说明布料器在溜槽倾动时很不稳定[1]。

当前我国的特大型高炉中无料钟炉顶的使用已成为一种趋势，但是无料钟依赖国外卢森堡公司进口，长期以来形成技术垄断，导致高炉的维修成本一直居高不下。

2005年8月，武钢5号高炉倾动齿轮箱发生故障，蜗杆轴承外套转动将压盖磨损，蜗轮齿单面被磨掉5mm；……