摘要:偏擺結構是混凝土攪拌車用減速機關鍵組成部分,其決定著減速機的工作性能的高低;為了實現混凝土攪拌車用減速機的偏擺功能,基本上採用兩種結構形式,一種是鼓形齒外置,另一種是鼓型齒內置;外置結構易於實現空間布置,但是製造成本高,內置結構製造成本低廉,但是又受到空間布置的限制,這兩種結構各有千秋;因此要從減速機質量、製造成本等方面綜合考慮,合理的選擇減速機的偏擺結構。
一、引言混凝土攪拌車用減速機是攪拌運輸車傳動系統關鍵部件;其傳動主要由單級或多級行星輪系以及偏擺結構組成,具有結構緊湊、體積小、傳動效率高等特點。此減速機用作滾筒的前支撐,通過輸出法蘭盤與滾筒聯接,驅動滾筒轉動;為滿足複雜工況,要求輸出法蘭盤偏擺方向不受限制,因此輸出法蘭盤必須與具有偏擺功能的結構聯接;下面簡單介紹一下混凝土攪拌車用減速機的偏擺結構。
二、減速機偏轉結構分析混凝土攪拌車用減速機偏轉結構大都採用以下兩種形式,一種鼓型齒外置式,另一種鼓形齒內置式,此兩種結構各有利弊,下面針對其結構特點作具體的闡述。
1.鼓形齒外置式偏轉結構(1)結構特點(見圖1):鼓形齒聯接部分置於輸出法蘭外側,行星架3 通過球面浮動支撐在輸出法蘭盤6上,鼓形聯接盤4與行星架3通過鼓形齒聯接,鼓型聯接盤4通過軸用擋圈1固定在輸出法蘭6上,輸出法蘭盤6通過調心軸承5聯接在底座殼體2上;在鼓型聯接盤6和調心軸承5的共同作用下,從而實現了減速機的偏擺的功能。(2)結構分析(見圖2): O1為調心軸承5的中心;O2點為球面的球心,球面半徑為R;理論上O1與O2點是重合的,但是由於加工及裝配誤差,O1與O2點不可避免的存在偏心,在輸出法蘭盤6以O1點偏轉a°角度時,紅色線條為偏轉結構件,假設行星架固定,由於O1與O2不同心,輸出法蘭盤6與行星架3之間發生幹涉(見圖5);為了避免此種幹涉,行星架3勢必受到輸出法蘭盤6衝擊、摩擦、擠壓,其位置發生移動,因此輸出法蘭盤6在偏轉的過程中對行星架3存在軸向推力及徑向偏擺力,在軸向推力及徑向偏擺力的共同作用下,將會造成減速機異響、卡死、零件燒結、軸承損壞等一系列問題;因此,為了解決此問題,減速機內部結構必須經過特殊處理,比如在行星架與行星輪之間採用調心軸承聯接、各級太陽輪之間採用推力球軸承聯接以及採用偏心動力輸入等結構。
鼓型齒內置式偏擺結構(1)結構特點(見圖3):鼓形齒聯接部分置於輸出法蘭盤g內側,行星架a通過滑動軸承b聯接在底座殼體e上;輸出法蘭盤g通過調心軸承d與底座殼體e聯接;鼓形聯接軸f左邊與行星架a通過鼓型齒聯接,右邊與輸出法蘭盤g通過鼓型齒聯接;在鼓型聯接軸f及調心軸承d的共同作用下,從而實現了減速機的偏擺功能。(2)結構分析(見圖4):O1為調心軸承d的中心,在偏轉結構以O1點擺動a°角度時,紅色線條為偏轉結構;假設鼓型聯接軸f自身不浮動,由於鼓型齒受到偏擺角度限制,會與行星架a發生幹涉(見圖6),為了避免行星架a受到鼓型聯接軸f的衝擊,鼓型聯接軸f兩端分別採用了鼓型齒結構,又因為鼓型聯接軸f可以浮動,所以鼓型聯接軸f隨著偏擺結構公轉的同時,自身又可以自轉,這樣有效的避免了對行星架a的受力衝擊。此兩種結構比較分析通過對以上兩種偏擺結構的特點分析,我們可以看出,這兩種結構各有優點和不足的地方;鼓形齒外置結構,其優點,外部空間大,易於實現布置;其缺點,由於聯接的需要,行星架和鼓型聯接盤體形較大,另外為了抵消輸出法蘭對行星架的衝擊力,必須額外增加一些輔助結構,這樣就大大增加了製造成本;鼓型齒內置結構,其優點,結構簡單、易於製造、成本低廉、對行星架衝擊小,但是同時也存在缺陷,由於鼓型聯接部分在輸出法蘭側,內部空間較小,不容易實現結構布置。
三、結語
混凝土攪拌運輸車工作環境比較複雜,容易造成故障頻發,其中混凝土攪拌運輸車用減速機又是故障易發部件,減速機的故障將直接影響到攪拌筒的正常工作,導致車內混凝土報廢,嚴重的會造成混凝土攪拌運輸車的報廢;因此,攪拌車用減速機的安全性能要求比較高;而減速機的關鍵技術在偏擺結構部分,偏擺結構性能的好壞直接影響到減速機工作能力,甚至影響到其工作壽命;在降低減速機製造成本增強市場競爭力的同時,又必須保證減速機的質量要求,因此合理選擇減速機的偏轉結構是至關重要的。