[发明专利]环行吊车的环形轨道转轮副

说明书

技术领域

本发明涉及一种吊车装卸设备，特别是一种厂房环行吊车的环形轨道转轮副。

背景技术

以核反应堆厂房为例，环行吊车是核电厂核反应堆的主要装卸设备之一，它包括环形轨道和转轮，转轮为具有一定宽度的圆柱体，环形轨道用具有一定宽度的钢轨布置成圆周所形成。通过转轮在环形轨道上滚动，实现运送操作。

一种引进的具有世界先进水平的环行吊车的环形轨道及其转轮，经在核电站厂房投入使用后不久，发明人发现引进的环形轨道及其转轮表层金属很快出现脱落现象，说明环形轨道及其转轮存在非正常疲劳损坏及振动等问题。发明人经从原环形轨道与转轮相对运动关系出发研究后，发现其存在设计缺陷。

图1是说明已有技术的环形轨道及其转轮副的结构及相对位置的示意图，图1所示的环形轨道与转轮具有如下的相对运动关系：

转轮由电机和减速器驱动，绕自身的水平轴自转，同时沿环形轨道的平面作圆弧轨迹滚动；转轮的中间截面以半径绕环形轨道中心回转。

直观地看，圆柱形转轮在绕自身的水平轴自转时，其圆柱表面上的内外侧各点的线速度在数值上是相同的。另一方面，转轮在沿环形轨道滚动时，由于转轮的轮宽因素的影响，轨道表面与转轮相接触的轮宽的内外侧各点相对环形轨道中心的回转半径不同，因而使环形轨道内外侧接触点的相对线速不相同。于是若以转轮的中间截面为基准，在环形轨道与转轮的接触线上，经过速度合成后，便可发现存在以下两种情况：

第一，在转轮的内侧段，其合成线速度或称剩余线速度从中点为零到内侧边缘为最大，呈三角形分布，方向与滚动方向是相反的；

第二，在转轮的外侧段，其合成线速度或称剩余线速度从中点为零到内侧边缘为最大，也呈三角形分布，方向与滚动方向是相同的。

以上两种情况都会在环形轨道与转轮之间产生附加的摩擦和磨损。也就是说，已有技术原有的环形轨道与转轮的相对运动并不满足设计的“纯滚动”关系。这里所谓“纯滚动”是指转轮在环形轨道上做滚动时，转轮与环形轨道之间无相对滑动。其运动学的意义，就是在环形轨道与转轮的接触线上，转轮上各个点的合成线速度均为零。

在带负荷运行的情况下，其附加的摩擦和磨损将更趋激烈，机械振动加剧，令环形轨道与转轮的负荷条件和运动条件更加恶化。由此导致了环形轨道与转轮的非正常磨损和疲劳破坏，以致大量出现环形轨道与转轮表层金属的异常剥落现象。

综上分析，我们可以得到现有技术的环形轨道转轮副存在以下设计缺陷：圆柱形转轮在环形轨道平面上作弧线轨迹的滚动，由于其不是“纯滚动”，而是滑动加滚动，因此造成轨道和转轮表面出现严重的磨损和疲劳剥落问题。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供一种新式的环行吊车的环形轨道转轮副，它的设计符合“纯滚动”原理和设计原则，本发明的环形轨道与转轮不会出现非正常疲劳磨损问题，能够使环形轨道与转轮的相对运动正常化，使其运动和动力性能获得极大改善。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种环行吊车的环形轨道转轮副，包括环形轨道，以及由电机和减速器驱动自转、从而在所述环形轨道上滚动的转轮，其中，所述转轮是锥形轮，其轴线与所述环形轨道的中心轴线垂直或相交。

在本发明所述的环行吊车的环形轨道转轮副中，所述环形轨道处于第一极限位置，其表面是水平的，所述转轮的轴线倾斜，其倾角大小与所述锥形轮的半锥角相同。

在本发明所述的环行吊车的环形轨道转轮副中，所述环形轨道处于第二极限位置，其表面呈外锥形，所述转轮的轴线水平。

在本发明所述的环行吊车的环形轨道转轮副中，所述环形轨道处于第一极限位置与第二极限位置之间，且所述转轮与所述环形轨道相配合。

在本发明所述的环行吊车的环形轨道转轮副中，所述转轮的数量为多个，其转轮轴线交汇在环形轨道轴线的同一点上。

实施本发明的环行吊车的环形轨道转轮副，具有以下有益效果：本发明按环行轨道与转轮之间无相对滑动的设计原则来计算这对空间作用体的参数，通过至少一个是空间锥体的环行轨道与转轮之间的相对滚动，来实现了环行轨道与转轮之间的纯滚动式相对运动，解决了原有引进的环行轨道与转轮的非正常疲劳磨损导致大量出现环形轨道与转轮表层金属的异常疲劳剥落及损坏的问题，环境污染小，社会效益和经济效益显著。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的环形轨道转轮副的径向剖视图；

图2是本发明的环形轨道转轮副的实施例的俯视图；

图3是本发明的环形轨道转轮副的实施例的径向剖视图；