弧齒錐齒輪在φ2.2M圓錐破碎機的應(yīng)用

胡新妹

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦，江西 德興 334224)

1 引言

圓錐破碎機在礦山的破碎作業(yè)應(yīng)用十分廣泛，和其他破碎設(shè)備相比，它具有破碎比大，產(chǎn)量高，功耗少，產(chǎn)品粒度細(xì)而均勻，適合破碎中硬礦石的特點。所以在我廠應(yīng)用比較廣泛，總共有16臺圓錐破碎機，其中5臺中碎，11臺細(xì)碎。除了三臺HP800圓錐以外，其余都是φ2.2M彈簧圓錐破碎機，φ2.2M彈簧圓錐破碎機每天的處理量在2.64萬t/d，占全廠處理量的64%，所以φ2.2M彈簧圓錐破碎機運行的好壞直接影響到我廠生產(chǎn)任務(wù)的完成情況。

2 主要結(jié)構(gòu)

φ2.2M彈簧圓錐破碎機由動錐和固定錐組成破碎腔?？蓜渝F錐體壓裝在主軸(堅軸)上，主軸一端插入偏心軸套的錐型孔中。偏心軸套錐型孔中裝有尼龍襯套。當(dāng)傳動齒輪帶動偏心軸套旋轉(zhuǎn)時，深入偏心軸套內(nèi)的主軸帶動可動錐作旋擺運動，使可動錐錐面與固定錐時離時合，產(chǎn)生碎礦和排礦。主要結(jié)構(gòu)如下圖1所示，主要由以下部分組成:機架部，支承套及調(diào)整套部;傳動軸部;空偏心軸部與止推軸承部;碗型軸承部;破碎圓錐部;潤滑系統(tǒng);彈簧保險裝置;液壓鎖緊和排礦口調(diào)整裝置。

3 存在問題

我廠現(xiàn)有13臺φ2.2M彈簧圓錐破碎機還是上世紀(jì)八十年代的產(chǎn)品，傳動軸部的傳動齒輪為直齒錐齒輪傳動，相互嚙合的輪齒是線接觸，由于齒輪制造，安裝的誤差以及傳動時的變形，容易產(chǎn)生僅輪齒一端接觸的現(xiàn)象，從而引起載荷集中，傳動不平穩(wěn)，承載能力低，傳動效率也比較低，容易產(chǎn)生斷齒等現(xiàn)象[1－2]，甚至?xí)饎又翙C架開裂，每年都要更換齒輪，工人勞動強度大，備件成本難以控制，生產(chǎn)得不到保障。如下圖2為我廠齒輪傳動示意圖:

圖1 φ2.2M圓錐破碎機結(jié)構(gòu)圖

圖2 齒輪傳動示意圖

4 分析和對策

重合度是齒輪傳動的一個重要參數(shù)，重合度越大，意味著同時參與嚙合的輪齒對數(shù)越多，齒輪傳動就越平穩(wěn)，承載能力也越高[1－2]。下面就以重合度系數(shù)來分析現(xiàn)有直齒錐齒輪的傳動。

表1 直齒錐齒輪的基本參數(shù)[3－4]

由直齒錐齒輪傳動公式[4－5]可得:

由此得出直齒錐傳動齒輪的重合度系數(shù)為1.728，直齒錐傳動齒輪承載能力低，傳動不平穩(wěn)，工作易折齒，而弧齒錐傳動齒輪承載能力高，運行平穩(wěn)，并且重合度系數(shù)也大，為了提高圓錐齒輪的承載能力和使用可靠性，減少故障，降低維修費用和工人的勞動強度。我廠決定由格利森弧齒錐齒輪來替代現(xiàn)有的直齒錐齒輪，最后確定具體參數(shù)如下表:

表2 格里森弧齒錐齒輪的基本參數(shù)[3－4]

由弧齒錐齒輪傳動公式[4－5]可得:

5 結(jié)語

由此可知:通過改造之后弧齒錐齒輪傳動的重合度增大到了2.22，改造之后弧齒錐齒輪相比直齒錐齒輪有以下幾個優(yōu)點:(1)增大了接觸比，也就是增加了重和度系數(shù)，減輕了沖擊，使傳動更平穩(wěn)，并且降低了噪音。(2)負(fù)荷比壓降低，磨損較均勻，相應(yīng)增大了齒輪的負(fù)載能力，使用壽命更長。(我廠以前使用的直齒錐齒輪一般一年左右就要更換，從2010年改造之后弧齒一直用到現(xiàn)在沒有任何問題。)(3)可以進(jìn)行齒面的研磨，以降低噪音，改善接觸區(qū)和提高齒面光潔度[6]。 (4)由于減輕了沖擊，使傳動更平穩(wěn)，大大提高了大小銅套的使用壽命。(5)大大降低了備件成本，減輕了工人的勞動強度，為礦山的生產(chǎn)任務(wù)的完成提供了強有力的保證，也為全國其他礦山地方還在大量使用的老式圓錐破碎機的技術(shù)改進(jìn)，具有很好的借鑒作用。

[1]孫桓，陳作模.機械原理[M].北京:高等教育出版社，1996:245－316.

[2]孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].7版.北京:高等教育出版社，2011:251－263.

[3]濮良貴，紀(jì)名剛.機械設(shè)計[M].8版.北京:高等教育出版社，2006:223－226.

[4]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊(第3卷)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004:179－209.

[5]朱孝錄.齒輪傳動設(shè)計手冊[M].2版.北京:化工工業(yè)出版社，2010:250－271.

[6]周雪花，杜金生，陸偉光.格里森弧齒錐齒輪設(shè)計方法研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1995，29(1):34－37.