一种新型传统卷扬启闭机开式齿轮密封箱

吴舒海 陆雯

江苏省水利勘测设计研究院有限公司

一种新型传统卷扬启闭机开式齿轮密封箱

吴舒海 陆雯

江苏省水利勘测设计研究院有限公司

卷扬式启闭机是一种用来启闭闸门的大型水利机械产品，广泛用于水利水电工程中。随着国家对基础设施大力投入，水利、水电行业得到了快速发展，对启闭设备的安全可靠，外型结构，保养维护等方面要求越来越高。因此，本文提出了一种新型的开闭式卷扬启闭机。

卷扬启闭机；齿轮；密封箱设计

1 启闭机的机构布置

卷扬式启闭机主要由滑轮组、卷筒组、驱动机构及安全保护装置等部分组成。

1.1 开式卷扬启闭机

传统卷扬式启闭机一般都采用展开式对称布置，图1所示为双吊点开式卷扬启闭机的典型布置。电动机通过一只标准两级减速器和一对开式齿轮二使卷筒传动，滑轮组布置在卷筒下方，同步轴与减速器低速轴相连接。这种布置的特点是结构紧凑，运行维护比较方便。但是传统的结构形式整体结构复杂，体积庞大；开式齿轮长期暴露在空气中，寿命短，不美观，维护保养成本高，易污染环境。

图1 双吊点开式卷扬启闭机典型布置图

1.2 闭式卷扬启闭机

闭式卷扬启闭机由减速器输出轴直接带动卷筒传动，取消了传统的开式齿轮，使得启闭机结构更加紧凑。图2所示为双吊点闭式卷扬启闭机的典型布置。目前传统的启闭机通常采用ZFY型大传动比减速器，单其最大传动比只可达到500,。闭式卷扬启闭机一般采用三环改型齿轮连环少齿差减速器，该减速器是在常规三环少齿差传动的基础上开发研制的一种新型减速器，其渐开线圆柱齿轮传动与少差齿传动配合使用，克服了两种传动方式的缺点，具有大传动比、承载力大、结构紧凑、重量轻、维修方便等特点。由于闭式启闭机对减速机的选型不仅要考虑所传递的扭矩与功率，还要考虑到减速机末级所能承受的最大径向力，通过校核，径向力按所传递相应功率来选的减速机都是不够的，必须放大减速机型号，才能满足要求，造成造价上升，造价约为开式启闭机的1.5倍，不便于在全国范围内推广应用。

图2 双吊点闭式卷扬启闭机典型布置图

2 卷扬启闭机开式齿轮密封齿轮箱设计

固定卷扬式启闭机采用钢丝绳作为牵引方式，主要有钢丝绳、滑轮组、卷筒组、驱动机构、机架、安全保护装置及电气控制系统等部分组成。其工作原理是：由电动机通过带动制动轮联轴器和减速机驱动开式齿轮副和卷筒转动，卷筒上钢丝绳又通过动滑轮和平衡滑轮实现吊具的升降，从而实现闸门的启闭过程。

本文对开式启闭机的经典传动方式进行改进，提出了开齿轮闭式改进的设计思路。此密封箱可用于原开式启闭机的改造或者新启闭机的开发生产。

密封箱体的设计需要考虑开式齿轮的润滑、运行时可观察、安装方便等因素，本文设计了一种上下分开的密封箱体，密封箱体上设有观察口、放油口，与轴连接处采用油封密封。

图3 开式齿轮箱体

3 结语

传统卷扬式启闭机开始齿轮采用密封箱采用开式齿轮闭式装配的方式，有效解决原启闭机寿命短和安全运行的问题，也方便管理单位维护保养，环境整洁美观，性价比高。改造后启闭机具有单吊点、双吊点或多吊点结构，形式多样，适用范围广，在达到闭式启闭机效果的同时，造价约为相应闭式启闭机的60%。它的产业化与推广应用，将会节省大笔水利工程投资。

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