山東佳翔重型機(jī)械有限公司講述電動(dòng)滾筒減速裝置的改進(jìn)

上期小編講述了電動(dòng)滾筒漏油的解決辦法，今天小編來(lái)講解一下電動(dòng)滾筒減速裝置的改進(jìn)。

     自1961年第一臺(tái)油冷式電動(dòng)滾筒研制成功至今，國(guó)內(nèi)已形成大規(guī)模的電動(dòng)滾筒生產(chǎn)行業(yè)。電動(dòng)滾筒作為一種將電動(dòng)機(jī)和減速器共同置于滾筒體內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)裝置，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到了越來(lái)越重要的作用，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、煤炭、交通、能源、糧食、煙草、化工、建材、郵電、航空、農(nóng)林、印刷、商業(yè)等各個(gè)生產(chǎn)建設(shè)領(lǐng)域。

     電動(dòng)滾筒有著如此廣泛的應(yīng)用，是由于它具有許多優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)滾筒主要用作固定式和移動(dòng)式帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，因電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)內(nèi)置于滾筒內(nèi)，與傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)置于滾筒外的開(kāi)式驅(qū)動(dòng)裝置相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，適合在粉塵及潮濕泥濘等各種環(huán)境下工作。隨著電動(dòng)滾筒的廣泛應(yīng)用，又形成一種將電動(dòng)機(jī)外置、減速機(jī)構(gòu)內(nèi)置的結(jié)構(gòu)形式，妥善地解決了大功率小尺寸電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)的散熱問(wèn)題，并使維護(hù)和維修更加方便。

     隨著各行各業(yè)對(duì)電動(dòng)滾筒的需求日益增長(zhǎng)，電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)不斷提高，原材料不斷改進(jìn)，高新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。其中，傳動(dòng)裝置的優(yōu)劣直接決定了電動(dòng)滾筒的性能。由于電動(dòng)滾筒使用范圍的不斷擴(kuò)大，各行各業(yè)對(duì)電動(dòng)滾筒性能也提出了更高的要求，如有的要求功率很大、卻又希望筒長(zhǎng)很短，有的要求帶速極低(達(dá)到0.05m／s以下)，有的要求噪音很低，有的要求隨著工況條件的改變、帶速也能相應(yīng)改變，有的要求單向轉(zhuǎn)動(dòng)；有的要求斷電時(shí)立即制動(dòng)等等。

    為了滿(mǎn)足上述要求，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的電動(dòng)滾筒主要有以下幾種類(lèi)型：按冷卻方式不同分為油浸式、油冷式及風(fēng)冷式電動(dòng)滾筒；按減速器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)分為定軸齒輪傳動(dòng)式、行星齒輪傳動(dòng)式、擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)式及諧波齒輪傳動(dòng)式電動(dòng)滾筒等。如此多的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在很大程度卜滿(mǎn)足了廣大用戶(hù)的要求，但仍有一些問(wèn)題需要解決，如：定軸齒輪傳動(dòng)的齒輪支承復(fù)雜、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸向和周向尺寸限制問(wèn)題、結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)、工藝性及傳動(dòng)效率問(wèn)題等[1]。

推桿式活齒減速器又稱(chēng)變速軸承，目前作為獨(dú)立的減速機(jī)構(gòu)應(yīng)用十分廣泛，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、效率高、承載能力大，正反轉(zhuǎn)靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。若將這種變速軸承應(yīng)用于油冷式電動(dòng)滾筒，會(huì)很大程度地提高電動(dòng)滾筒的傳動(dòng)效率，并改善其使用性能。因此，筆者將變軸承移置到油冷式電動(dòng)滾筒內(nèi)，形成一種全新的活齒減速油冷式電動(dòng)滾筒

1.1 YD系列油冷式電動(dòng)滾筒簡(jiǎn)介

YD系列電動(dòng)滾筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有電動(dòng)機(jī)和減速裝置這兩大部分(如圖l所示)，此外還有用來(lái)支撐輸送帶并驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的滾簡(jiǎn)體，用來(lái)支撐電動(dòng)滾筒整體的前后軸、支座，以及聯(lián)接滾筒體與前后軸的端蓋，壓蓋、軸承、密封圈等零部件。

1.齠輪軸；2.內(nèi)齒圈；3.齒輪；4.齠輪；5.電機(jī)；6.滾筒體；7.右端蓋；8.左端蓋

 該類(lèi)型電動(dòng)滾筒是供各種固定式帶式輸送機(jī)配套使用的內(nèi)驅(qū)裝置，與驅(qū)動(dòng)裝置相比，具有結(jié)構(gòu)緊凄，占空間面積小，使用維護(hù)方便，操作安全可靠，密封性好等特點(diǎn)。適用于粉塵濃度大、潮濕泥濘的工作場(chǎng)所，可滿(mǎn)足各種逆止、包膠等要求。它能代替電機(jī)—減速器形式的外驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成膠帶輸送機(jī)，用于輸送煤炭、礦石、砂子、水泥，面粉等散裝物料，也可以輸送麻包、設(shè)備等成件物品，容易實(shí)現(xiàn)集中控制。

1.2 定軸齒輪減速裝置的結(jié)構(gòu)分析

在電動(dòng)滾筒內(nèi)部，減速裝置采用定軸齒輪傳動(dòng)，常采用兩級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪減速。左、右法蘭軸分別與電動(dòng)機(jī)的左右端蓋相連，構(gòu)成一剛性軸組件，減速裝置在右法蘭軸一側(cè)。右法蘭軸為非對(duì)稱(chēng)性回轉(zhuǎn)零件，其與電機(jī)連接端有一開(kāi)口，便于齒輪通過(guò)(如圖2所示)。開(kāi)口處設(shè)有2個(gè)同心且平行于法蘭軸軸線(xiàn)的軸承座孔，用來(lái)安裝齠輪軸。因此，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝性差，特別是兩軸承座孔軸線(xiàn)與法蘭軸軸線(xiàn)之間的距離公差，以及兩軸線(xiàn)之間的平行度公差難以保證，廢品率極高。內(nèi)齒圈用螺栓緊間在右端蓋上，左、右端蓋固定在滾筒體上，這樣四者構(gòu)成一個(gè)組件，作為電動(dòng)滾筒的運(yùn)動(dòng)輸出部分(如圖1所示)。傳動(dòng)原理為：電機(jī)軸上裝有齠輪。齠輪與裝在齠輪軸上的齒輪嚙合，并帶動(dòng)韶輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。齠輪軸與裝在端蓋上的內(nèi)齒圈嚙合，端蓋又與滾筒體相連，從而帶動(dòng)滾筒體轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.3變速軸承簡(jiǎn)介

變速軸承是上世紀(jì)80年代在國(guó)內(nèi)興起的一種新劃傳動(dòng)形式。它集滾動(dòng)軸承的支撐作用與減速裝置的變速功能于一體，使傳動(dòng)鏈顯著縮短。變速軸承的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由異型軸承、內(nèi)齒圈、傳動(dòng)圈、傳動(dòng)桿，圓柱滾子、雙偏心套及標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承等零件組成，異型軸承又巾外圈、中圍及內(nèi)圈組成，并且可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)齒圈用鉚釘固定在外圈上，傳動(dòng)圈用鉚釘固定在中圈上，雙偏心套與內(nèi)圈配合連接。傳動(dòng)桿置于傳動(dòng)圍的導(dǎo)槽內(nèi)[5.6]。

1.雙偏心套；2.內(nèi)齒圈；3.傳動(dòng)圈；4.標(biāo)準(zhǔn)軸承；5.活齒

變速軸承的工作原理：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)雙偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)軸承推動(dòng)傳動(dòng)桿在中圈的徑向槽內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)桿一端沿內(nèi)齒圈齒廓曲線(xiàn)滑動(dòng)時(shí)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)中圈作減速運(yùn)動(dòng)。

變速軸承的輸入軸與輸出軸在同一軸線(xiàn)上，結(jié)構(gòu)緊湊，便于整體布置。同時(shí)變速軸承整體裝卸十分方便，且傳動(dòng)效率達(dá)90％以上，單機(jī)傳動(dòng)比為6~60，采用多級(jí)則傳動(dòng)比可更大。由于有半數(shù)滾柱參與承載，嚙合點(diǎn)多，運(yùn)轉(zhuǎn)件為滾動(dòng)形式，且為軸承鋼制造，具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、抗過(guò)載及抗沖擊能力強(qiáng)和使用安全的特點(diǎn)。

變速軸承的傳動(dòng)比與其安裝形式有關(guān)。當(dāng)內(nèi)齒圈齒數(shù)為z時(shí)，若內(nèi)圈輸入外圈固定，中圈輸出，其傳動(dòng)比i=z+1；當(dāng)內(nèi)圈輸入中圈固定，外圈輸出時(shí)，傳動(dòng)比i=-z。在電動(dòng)滾筒中常采用內(nèi)圈輸人中圈固定，外圈輸出的安裝方式，因?yàn)閷?duì)電動(dòng)滾筒來(lái)說(shuō)采用這種形式布置非常方便，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單[3]。

2活齒減速裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

活齒減速器即變速軸承的輸入、輸出端在同一軸線(xiàn)上，這樣各零件可以設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)性回轉(zhuǎn)零件。結(jié)合電動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用內(nèi)圈輸入、中圈固定、外圈輸出這種結(jié)構(gòu)形式的變速軸承，這就需要將變速軸承置于電動(dòng)機(jī)與右法蘭軸之間�？紤]到電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，在電動(dòng)機(jī)與變速軸承之間還需增設(shè)一個(gè)連接法蘭，才能將變速軸承與電動(dòng)機(jī)連接在一起。這樣再加上左法蘭軸，實(shí)際上是將5個(gè)構(gòu)成組合在一起，構(gòu)成了一條剛性軸。連接法蘭固定在電機(jī)的右端蓋上，連接法蘭、變速軸承與右法蘭軸三者采用帶定位銷(xiāo)的螺栓連接，并串聯(lián)鋼絲防松。

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