本发明专利技术涉及一种环形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圆锥形转轮。在本发明专利技术的环形吊车的环形轨道转轮副中，通过转轮的在环形轨道的平面上滚动，使转轮绕环形轨道的中心轴旋转，并且实现纯滚动，克服了传统的环形轨道转轮副的圆柱形转轮内侧线速度过大、外侧线速度过小、摩擦打滑的缺点，改善了转轮副的运动和动力特性，避免了转轮副的不合理的疲劳磨损和附加的振动，使得转轮副运动平稳，并且延长了环形轨道转轮副的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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， 它包括环形轨堪和转轮，转轮为具有一定宽度的圆柱体，环形轨道用具有--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，专利技术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。专利技术 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，己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。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述缺陷，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，本专利技术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。本专利技术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。在本专利技术祈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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。实施本专利技术的环行吊车的环形轨道转轮副，具有以下有益效果本专利技术按 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 过至少外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专利技术作进一步说明，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是本专利技术的环形轨道转轮副的实施例的俯视图；图3是本专利技术的环形轨道转轮副的实施例的径向剖视图；图4是本专利技术的环形轨道转轮副的另 一实施例的径向剖视图。具体实施方式下面，以核电厂核反应堆厂房的环行吊车的环形轨道和转轮为例，结合附 图说明本专利技术的具体实施例。如图2和图3所示，环行轨道1的面宽是340mm，转轮2采用小端直径 为894.15mm、高230mm的圆锥体，转轮由电机和减速器驱动，绕自身的轴 自转，同时沿环形轨道1做圆弧轨迹的滚动，转轮2的内侧端面以r-17585mm 的半径绕环行轨道1中心回转。所述的转轮2的滚动面为圆锥锥面，并且转轮2外侧端面圆直径D应大于其内侧端面圃直径d，其结构参数符合如下公式 d/r = D/(r + H)其中d—转轮2内侧端面直径，即小端直径； D —转轮2外側端面直径，即大端直径-，r一转轮2内侧端面至环形轨道1轴心的距离或转轮2内截面圆在 环形轨道1上滚动的轨迹圆的半径；H—转轮内侧端面与外侧端面之间的距离。 根据已知条件得到公式中有关参数为转轮2内侧端面直径d为 894.15mm;转轮2内侧端面与外侧端面之间的距离H取230mm，转轮2内侧 端面至环形轨道1轴心的距离r为17585mm。将己知参数代入上述公式中求得转轮2大端直径D: D 二 d*(r + H)/r=894.15X (17585+230) /17585=905.84腿。由此，本专利技术的环行吊车的环形轨道转轮副，通过转轮2上的锥面与环形 轨道1的相对运动，实现以纯滚动的方式完成的运送操作。以上仅是符合"纯滚动"设计原则的一组结构参数，在实际设计时，可按 照本专利技术给出的教导，根据场地、空间、载荷、速度等要求设定r、 H、 d后， 用公式求出D。在环形轨道1的滚动面为平面的情况下，转轮2的轴线交于环形轨道的滚 动平面的圆心，即转轮的轴不处于水平状态，这是环形轨道1的第一极限位置。 如果根据设计要求需要改变这种状态，则需将环形轨道的滚动面做成圆锥形表面。图4是本专利技术的环行吊车的环形轨道转轮副的另一具体实施方式，所述的 转轮具有圆锥形滚动表面，所述的环形轨道也具有圆锥形滚动表面。如图4所示，为了清楚起见，下面具体说明专利技术人采用的环行轨道的完整空间截锥体几何轮廓计算方法的详细的几何绘图和计算歩骤图4按比例绘出转轮直径900mm的竖直线AB， O为中点；绘出环行轨道R-17700mni的半径水平直线OP;然后自环行轨道1的中心P引出直线PA， PB，即得一个空间锥体；自直线AB两侧距115mm处分别作竖直线，得截锥 体CDFE，即为转轮锥体的几何轮廓；沿DF线向两侧分别截取170mm，得 GH两点，即为环行轨道l的理论轮廓；接着，以P为圆心，以PG、 PH分别 作圆，可得环行轨道的完整空间截锥体GJKH。图4中，PJ为PG之对称线。根据上述所绘几何图形，经简单的三角函数公式计算出转轮锥体的半锥角 a和环行轨道锥体的半锥角本文档来自技高网...
【技术保护点】
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，其特征在于，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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈光志，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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