用擺線針輪減速器改造帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置
摘要: 論述了常用帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點(diǎn),提出了用擺線針輪減速器改造驅(qū)動裝置的具體方案,介紹了使用該方案改造帶式輸送機(jī)后的使用效果。
由于帶式運(yùn)輸機(jī)具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、成本低、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在冶金、礦山、交通、水電、化工等生產(chǎn)系統(tǒng)。作為帶式輸送機(jī)動力來源的驅(qū)動裝置,是其最重要的組成部分,它由電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)及傳動滾筒組成。帶式輸送機(jī)在企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中起著重要的連接作用,一旦出現(xiàn)故障,通常會造成系統(tǒng)( 或分支系統(tǒng)) 的停產(chǎn),并且驅(qū)動裝置故障多為突發(fā)故障( 如電機(jī)燒損) ,一般情況下準(zhǔn)備不足,故障處理時間都較長,使故障損失擴(kuò)大。因此一般來說,對輸送機(jī)驅(qū)動裝置的要求是: 使用設(shè)備數(shù)量最少,結(jié)構(gòu)最簡單,有較高的可靠性,出現(xiàn)故障后易于處理。
1 常用帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置的形式及優(yōu)缺點(diǎn)
1) 電動滾筒驅(qū)動形式
電動滾筒是將電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)裝在驅(qū)動滾筒內(nèi)部,節(jié)省安裝空間,便于設(shè)計選型,并且初次安裝作業(yè)量小,但由于電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和滾筒集成在有限空間內(nèi),加工制造和裝配質(zhì)量難以保證,如果電動機(jī)、內(nèi)部齒輪或軸承損壞,都需要更換滾筒、松動膠帶,將滾筒從膠帶中穿進(jìn)穿出,作業(yè)量大,影響時間長。故障滾筒需送專業(yè)修理廠修理。
2) 電動機(jī)+ 減速器+ 驅(qū)動滾筒形式
此種形式驅(qū)動裝置的電機(jī)、減速器和傳動滾筒通過聯(lián)軸器( 或皮帶輪、鏈輪) 連接,由于電機(jī)和減速器屬于外置結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)工作量小,維修費(fèi)用低,可靠性高,出現(xiàn)故障易于更換,而驅(qū)動滾筒的影響只涉及兩個軸承,維修方便。但電機(jī)和減速器要求有牢固的基礎(chǔ),占地面積大,投資大一些。
3) 外置式電動滾筒形式外置式電動滾筒電機(jī)裝在滾筒外部,并與滾筒剛性連接,減速機(jī)構(gòu)仍裝在驅(qū)動滾筒內(nèi)。與電動滾筒相比,減少了因電機(jī)燒損而更換滾筒的次數(shù),但相對電動機(jī)+ 減速器+ 驅(qū)動滾筒形式,減速機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時,仍需拆裝滾筒。一般情況下故障滾筒也需送專業(yè)修理廠。
2 擺線針輪減速器的優(yōu)點(diǎn)
擺線針輪減速器是一種比較新型的傳動機(jī)構(gòu),具有獨(dú)特的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),在許多情況下可替代普通圓柱齒輪減速器及蝸輪蝸桿減速器。行星擺線減速器具有高速比、高效率、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、使用可靠、壽命長、設(shè)計合理、維修方便、容易分解安裝等特點(diǎn)。
1) 傳動比大一級減速時傳動比為1 /6 ~1 /87; 兩級減速時傳動比為1 /99 ~ 1 /7 569; 三級傳動時傳動比為1 /5 841 ~ 1 /658 503。另外根據(jù)需要還可以采用多級組合,速比達(dá)到指定大小。
2) 傳動效率高嚙合表面無相對滑動,故一級減速效率達(dá)94%。
3) 由于采用了行星傳動原理,輸入軸輸出軸在同一軸心線上,使其機(jī)型獲得盡可能小的尺寸,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,質(zhì)量輕。體積比普通圓柱齒輪減速器減小1 /2 ~ 2 /3。
4) 故障少、壽命長主要傳動嚙合件使用軸承鋼磨削制造,機(jī)械性能與耐磨性能均佳,又因其為滾動摩擦,故障少、壽命長。
5) 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠因傳動過程中為多齒嚙合,所以運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠,噪聲低。
6) 設(shè)計合理,維修方便,容易分解安裝,最少零件個數(shù)以及簡單的潤滑,使擺線針輪減速器
廣泛的應(yīng)用于各種場合。
7) 主要零件采用軸承鋼淬火處理( 58 ~ 62HRC) ,再精磨而成,且擺線齒與針齒套嚙合傳遞至針齒形成滾動摩擦付,摩擦因數(shù)小,嚙合區(qū)無相對滑動,磨損極小,經(jīng)久耐用、耐沖擊、慣性力矩小,適用于起動頻繁和正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的場合。
3 擺線針輪減速器在驅(qū)動裝置上的安裝形式
由于擺線針輪減速器具有以上優(yōu)點(diǎn),特別是輸入軸輸出軸在同一軸心線上、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn),使其在帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置的使用具有極大的便利性。擺線針輪減速器驅(qū)動裝置如圖1 所示,選用結(jié)構(gòu)緊湊的BWY 型擺線針輪減速器,由于減速器基座質(zhì)量較輕,驅(qū)動滾筒的扭矩較小,將其直接焊接在帶式輸送機(jī)頭輪支架上即可,為方便減速器更換,減速器與驅(qū)動滾
筒之間選用十字滑塊聯(lián)軸器。
這種形式的驅(qū)動裝置同時具備了電動機(jī)+ 減速器+ 驅(qū)動滾筒形式和電動滾筒驅(qū)動形式的優(yōu)點(diǎn):占用空間小,結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)工作量小,維修費(fèi)用低,可靠性高,出現(xiàn)故障只需將直連電機(jī)的臥式擺線針輪減速器更換即可,可大幅縮短故障停機(jī)時間。
4 改造后使用情況
新興鑄管股份有限公司第二煉鐵部共有帶式輸送機(jī)47 條,在2008 年生產(chǎn)系統(tǒng)擴(kuò)能改造中,由于受各種條件限制,有19 條帶式輸送機(jī)選用了電動滾筒( 包括外置電機(jī)電動滾筒) ,在近兩年的故障統(tǒng)計中,電動滾筒的故障次數(shù)超過20 起/a,而且平均每次更換電動滾筒的時間超過2 h。從2010年2 月開始,陸續(xù)對關(guān)鍵的12 條帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置進(jìn)行改造,對其中6 條改造空間受限的采用擺線針輪減速器進(jìn)行了改造。到目前為止,改造后的帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置未發(fā)生過故障停機(jī),大大減少了對生產(chǎn)的影響。
由于擺線針輪減速器傳動效率較高,用于改造帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置,還有明顯的節(jié)能效果,統(tǒng)計結(jié)果顯示,6 條帶式輸送機(jī)電機(jī)負(fù)荷電流降低3% ~ 6%。
5 結(jié)束語
擺線針輪減速器在帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置上的應(yīng)用,為生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)現(xiàn)場情況改造帶式輸送機(jī)提供了一條新的途徑,增強(qiáng)了設(shè)計人員方案選擇的靈活性,還可豐富設(shè)備制造商的產(chǎn)品系列。