煤礦用YDB型電動(dòng)滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)
摘要:介紹了泰興減速機(jī)廠研發(fā)的一種新款式煤礦用電動(dòng)滾筒,該產(chǎn)品的某些鍵技術(shù)已獲得專利。
泰興減速機(jī)廠是一家專業(yè)生產(chǎn)電動(dòng)滾筒的企業(yè),近期根據(jù)市場發(fā)展的需要,研發(fā)了一種用于煤礦提升運(yùn)輸?shù)男驴钣屠涫礁舯?YDB型)電動(dòng)滾筒,其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
該產(chǎn)品設(shè)計(jì)除了按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7330-94《電動(dòng)滾筒》中的要求進(jìn)行加工制作外,還滿足ZBK25 002《YB系列隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件(機(jī)座號80-315)》標(biāo)準(zhǔn)中的要求。
1 研發(fā)依據(jù)
根據(jù)煤礦用設(shè)備安全規(guī)程中的有關(guān)要求:①當(dāng)電動(dòng)機(jī)、左法蘭軸、接線盒組成的內(nèi)部發(fā)生氣體混合物爆炸時(shí),不應(yīng)損壞或產(chǎn)生影響其零件的隔爆性能,內(nèi)部爆炸火焰不允許通過外殼的隔爆接合面。由于電動(dòng)機(jī)為半油浸式,故要求電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級要達(dá)到IP55的要求;②當(dāng)滾筒體、端蓋、壓蓋、右支承軸組成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生氣體混合物爆炸時(shí),不應(yīng)損壞其零件或產(chǎn)生影響隔爆性能的形變,內(nèi)部爆炸火焰不允許通過外殼的隔爆接合面引起其外部的爆炸氣體混合物爆炸;③隔爆型電動(dòng)滾筒的呼吸裝置須能達(dá)到隔爆的要求,以確保電動(dòng)滾筒正常運(yùn)行時(shí),其內(nèi)部產(chǎn)生的氣體壓力能通過該裝置溢出達(dá)到泄壓的目的,但一旦發(fā)生爆炸時(shí)產(chǎn)生的火焰不能通過此裝置;滾筒體內(nèi)的冷卻潤滑油能同時(shí)滿足電動(dòng)機(jī)電樞的冷卻和齒輪的潤滑,并有效地防止?jié)L筒體內(nèi)的冷卻潤滑油與外界爆炸性氣體接觸。
2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該電動(dòng)滾筒的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:滾筒腔內(nèi)帶有環(huán)形散熱片的電動(dòng)機(jī)用左法蘭和右法蘭軸支承在固定的支座上,電動(dòng)機(jī)的主軸帶動(dòng)一對外嚙合和一對內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng),再由內(nèi)齒圈帶動(dòng)滾筒體轉(zhuǎn)動(dòng),這種結(jié)構(gòu)形式使得滾筒內(nèi)部的空間緊湊,同時(shí)降低了滾筒運(yùn)行時(shí)的噪音。但由于隔爆型油冷式電動(dòng)機(jī)的外形尺寸較普通的油冷式電動(dòng)機(jī)大,同時(shí)滾筒組合體各隔爆零件的隔爆接合面配合必須滿足標(biāo)準(zhǔn)GB3836.2-2000中的結(jié)構(gòu)、尺寸要求,其它部分又必須滿足企業(yè)通用性要求,安裝尺寸又必須滿足帶式輸送機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,這對于小筒徑及短帶寬類型滾筒其滾筒體內(nèi)部的散熱條件甚差。
為解決這個(gè)問題,除有效增大滾筒體內(nèi)部的散熱空間外,并采取了排泄高壓氣體的措施,設(shè)置了一個(gè)能排放高壓氣體的火焰過濾器,這種被稱之為呼吸裝置的過濾器須確保爆炸時(shí)產(chǎn)生的火焰不能通過此裝置,但能將熱膨脹產(chǎn)生的多余氣體快速排泄到滾筒體的外部,以釋放氣壓。
該電動(dòng)滾筒主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為:①采用端蓋結(jié)構(gòu),使?jié)L筒體的內(nèi)部空間加大,有利于電動(dòng)機(jī)散熱;②設(shè)置了呼吸裝置,能及時(shí)消除滾筒內(nèi)部因發(fā)熱產(chǎn)生的高壓膨脹氣體或爆炸時(shí)產(chǎn)生的高壓。由于采用了內(nèi)部雙重隔爆結(jié)構(gòu),即:由電動(dòng)機(jī)、左法蘭軸、接線盒組成第一層隔爆結(jié)構(gòu),由筒體、端蓋、壓蓋、右支承軸隔爆件組成第二層隔爆結(jié)構(gòu),防護(hù)等級均達(dá)到了IP54。采用的隔爆型油冷式電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級滿足IP55要求,并按標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1、GB3836.2的要求設(shè)計(jì)、加工。故由電動(dòng)機(jī)、左法蘭軸、接線盒組成內(nèi)部的爆炸氣體混合物爆炸時(shí),其各零件能防止損壞或產(chǎn)生影響隔爆性能的變形,內(nèi)部爆炸火焰不會通過外殼的隔爆接合面引起其外部的爆炸氣體混合物爆炸。滾筒體內(nèi)的冷卻潤滑油只作為齒輪的潤滑及電動(dòng)機(jī)外殼的冷卻作用,規(guī)定滾筒內(nèi)加注的冷卻潤滑油的閃點(diǎn)≥15C。
端蓋設(shè)計(jì)成平端蓋結(jié)構(gòu),端蓋材料根據(jù)隔爆的要求選用了HT250,其強(qiáng)度能保證滾筒所應(yīng)承受的力矩。輸出齒圈安裝的筒體法蘭上,此結(jié)構(gòu)與常規(guī)的油浸式滾筒結(jié)構(gòu)的不同之處在于,平端蓋結(jié)構(gòu)通過拉伸筒體的長度及改變端蓋的外觀結(jié)構(gòu)形式,可相對增大了滾筒內(nèi)部的空間,提高了電動(dòng)機(jī)的散熱性能,同時(shí)平端蓋結(jié)構(gòu)的隔爆滾筒,由于齒圈安裝在筒體法蘭上,力矩直接由筒體輸出,相對減輕了端蓋的負(fù)擔(dān)。而常規(guī)的油浸式滾筒齒圈裝在端蓋上,力矩輸出在端蓋上,通過端蓋再傳送到筒體上,端蓋的負(fù)擔(dān)較重。
在滾筒體上設(shè)置的呼吸裝置,結(jié)構(gòu)簡單,功能能滿足隔爆滾筒的性能要求:當(dāng)電動(dòng)滾筒正常運(yùn)行時(shí),其內(nèi)部因發(fā)熱產(chǎn)生的氣體,當(dāng)達(dá)到一定的壓力值后,多余氣體能通過此裝置溢出,能有效地起到泄壓的目的;而當(dāng)發(fā)生爆炸時(shí),又能保證爆炸時(shí)產(chǎn)生的火焰不能通過此裝置傳遞到滾筒體的內(nèi)部或外部,可避免引爆可燃性氣體,起到隔爆的作用。
該系列產(chǎn)品性能參數(shù)見表1。
3 結(jié)語
泰興減速機(jī)廠生產(chǎn)的電動(dòng)滾筒現(xiàn)已形成了系列。該產(chǎn)品中的一些關(guān)鍵技術(shù)已申請辦理了國家專利,并獲得了實(shí)用新型專利證書