一種新型雙驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置在開煉機(jī)上的應(yīng)用

許晶，吳俊功

(大連橡膠塑料機(jī)械有限公司，遼寧 大連 116300)

一種新型雙驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置在開煉機(jī)上的應(yīng)用

Application of a new type of dual drive transmission unit for open mill

許晶，吳俊功

(大連橡膠塑料機(jī)械有限公司，遼寧 大連 116300)

一種應(yīng)用在開煉機(jī)上的新型雙驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，其中兩個(gè)傳動(dòng)裝置中變頻主電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)前、后輥筒，可實(shí)現(xiàn)開煉機(jī)前、后兩個(gè)輥筒的任意轉(zhuǎn)速、任意速比的要求，以滿足開煉機(jī)不同煉膠工藝；同時(shí)兩個(gè)傳動(dòng)裝置分別套在前、后輥筒的兩端，減速器的輸出軸是空心軸，與輥筒之間采用剛性直連，機(jī)組的結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。

開煉機(jī)；雙驅(qū)動(dòng)；傳動(dòng)裝置；萬(wàn)向聯(lián)軸器；安全制動(dòng)器

開煉機(jī)是輪胎等橡膠制品生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一，主要用于膠料的熱煉、混煉及生膠的塑煉。目前開煉機(jī)正朝著占地面積少、高效、節(jié)能、自動(dòng)化程度高等方面發(fā)展，這對(duì)開煉機(jī)尤其是傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)提出更高的要求。

傳統(tǒng)開煉機(jī)分單電機(jī)驅(qū)動(dòng)和雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種形式，但無(wú)論是單電機(jī)還是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，減速器都是通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器帶動(dòng)前、后輥筒旋轉(zhuǎn)。由于受主電機(jī)及減速箱布局和萬(wàn)向聯(lián)軸器軸向尺寸大等限制，開煉機(jī)的總體占地面積很大，而且機(jī)組的精度、效率等都有待提高。圖1（a）、（b）分別為單、雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的660開煉機(jī)外形俯視圖。

圖1 開煉機(jī)示意圖

1 新型雙驅(qū)動(dòng)開煉機(jī)布局

為滿足特殊用戶的需求，提高開煉機(jī)整機(jī)質(zhì)量和精度、有效解決占地面積問題，我們開發(fā)了新型雙驅(qū)動(dòng)兩輥開煉機(jī)。

該機(jī)組主要由機(jī)體、前后輥筒、傳動(dòng)裝置、底座機(jī)體等部分組成。雙傳動(dòng)裝置中的變頻主電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)前、后輥筒，可實(shí)現(xiàn)開煉機(jī)的前、后兩個(gè)輥筒的任意轉(zhuǎn)速、任意速比的要求；同時(shí)兩個(gè)傳動(dòng)裝置分別套在前、后輥筒的兩端，其中減速器輸出軸為空心軸，直接套在前、后輥筒傳動(dòng)端上，分別對(duì)前后輥筒進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使兩輥筒均具有無(wú)極變速功能。工作時(shí)兩個(gè)相向回轉(zhuǎn)的輥筒，通過(guò)摩擦力的作用，將堆放在輥筒工作面上的膠料拉入到兩個(gè)輥筒之間的縫隙當(dāng)中，并在這個(gè)區(qū)域內(nèi)受到強(qiáng)烈的擠壓和剪切，兩輥筒的線速度和速比在設(shè)定的范圍內(nèi)可任意調(diào)整，用以滿足不同膠料的加工工藝要求。機(jī)組的結(jié)構(gòu)緊湊，具有占地面積少、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，該機(jī)組無(wú)論在使用性能還是外觀尺寸方面與老機(jī)型相比都有較大的改進(jìn)，如圖2所示。

圖2 雙驅(qū)動(dòng)新型開煉機(jī)外形圖

2 新型雙驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的基本結(jié)構(gòu)

如圖2，新型雙驅(qū)動(dòng)兩輥開煉機(jī)的機(jī)體、前后輥筒、底座等部分布局與傳統(tǒng)形式變化不大，變化的關(guān)鍵部分是傳動(dòng)裝置（即傳統(tǒng)開煉機(jī)的減速器部分），因此傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與布局是本機(jī)組的創(chuàng)新點(diǎn)。傳動(dòng)裝置主要由變頻主電機(jī)及調(diào)整裝置、皮帶裝置、減速器及潤(rùn)滑系統(tǒng)、安全制動(dòng)器等部分組成。其中主電機(jī)與減速箱平行安裝，通過(guò)同步皮帶輪與減速器輸入軸相連；減速器與輥筒之間取消萬(wàn)向聯(lián)軸器，采用空心輸出軸形式，直接套在輥筒傳動(dòng)端上，使兩輥筒均具有無(wú)級(jí)變速功能，以下是主要部件功能簡(jiǎn)介，見圖3。

2.1 變頻主電機(jī)及調(diào)整裝置

主電機(jī)采用變頻電機(jī)，通過(guò)調(diào)整裝置將其平行安裝在減速器上面。調(diào)整裝置可以實(shí)現(xiàn)主電機(jī)垂直和水平方向的任意位置調(diào)整；主電機(jī)與減速箱之間，通過(guò)同步皮帶輪與減速器輸入軸相連，調(diào)整裝置也可調(diào)整同步帶傳動(dòng)的預(yù)緊力。

圖3 傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖

調(diào)整裝置的調(diào)整十分方便、快捷，電機(jī)的垂直方向位移可通過(guò)底座上的細(xì)牙螺柱、螺母實(shí)現(xiàn)；而水平方向的位移可通過(guò)固定于電機(jī)底板四周的螺栓、螺母實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，可以調(diào)整皮帶傳動(dòng)的預(yù)緊力。采用螺柱（螺栓）、螺母進(jìn)行位置調(diào)整，可以產(chǎn)生微小的位移量，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的精準(zhǔn)定位，見圖4。

2.2 皮帶裝置

皮帶裝置由兩個(gè)皮帶輪和同步帶組成。皮帶輪可實(shí)現(xiàn)i=1.5的減速比，將主電機(jī)的輸出扭矩水平傳遞到減速器的輸入軸。兩個(gè)皮帶輪設(shè)計(jì)時(shí)采用漲緊套結(jié)構(gòu)，可以分別安裝在主電機(jī)和減速器的輸出軸上，拆裝十分方便。優(yōu)質(zhì)的同步帶可以避免普通皮帶傳動(dòng)的“掉轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，使傳遞的轉(zhuǎn)速更加精確。皮帶的漲緊力通過(guò)調(diào)整裝置來(lái)調(diào)整，操作比較方便。

2.3 減速器及潤(rùn)滑

減速器為焊接箱體，由一對(duì)錐齒輪副和兩對(duì)平行軸齒輪副減速來(lái)滿足輥筒的轉(zhuǎn)速要求。減速器內(nèi)全部齒輪采用優(yōu)質(zhì)的低碳合金鋼，滲碳淬火磨齒，精度5級(jí)，并對(duì)各對(duì)齒輪副進(jìn)行修形處理，軸承選用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)或進(jìn)口。減速器的輸出軸為空心軸，直接套在輥筒傳動(dòng)端上，使兩輥筒均具有無(wú)級(jí)變速功能；兩個(gè)減速器分別與前后輥筒直連，可實(shí)現(xiàn)任意速比的要求；減速器的水平布局能保證機(jī)組的穩(wěn)定性，尤其是可以降低機(jī)組的振動(dòng)和噪音。另外高速級(jí)錐齒輪實(shí)現(xiàn)了90?轉(zhuǎn)向的功能，使布局更加合理、緊湊。硬齒面減速器，具有承載能力高,外型尺寸小,噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，見圖5。

圖4 主電機(jī)調(diào)整裝置視圖

減速器有獨(dú)立的潤(rùn)滑電機(jī)及泵，有過(guò)濾器、冷卻器、壓力表與溫度表等電儀原件，用來(lái)保證減速器的正常運(yùn)行；同時(shí)減速器潤(rùn)滑系統(tǒng)掛在箱體上，節(jié)省空間。

2.4 安全制動(dòng)

本機(jī)組符合開煉機(jī)新的安全標(biāo)準(zhǔn)，高速軸聯(lián)軸器上安裝“安全蝶式彈簧制動(dòng)器”，經(jīng)過(guò)精確計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，能保證主電機(jī)停電時(shí)立即制動(dòng)，制動(dòng)時(shí)兩個(gè)輥筒的慣性轉(zhuǎn)角小于60?，保證操作人員的安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

變頻主電機(jī)經(jīng)過(guò)同步皮帶輪和減速器減速后分別與前、后兩個(gè)輥筒相聯(lián)，兩個(gè)輥筒線速度和速比可任意調(diào)整，滿足開煉機(jī)不同煉膠工藝；同時(shí)兩個(gè)減速器與兩個(gè)輥筒之間取消了萬(wàn)向聯(lián)軸器，改為直聯(lián)形式。新型雙驅(qū)動(dòng)兩輥開煉機(jī)，操作方便，性能優(yōu)越，節(jié)省空間。該機(jī)組的研制開發(fā)填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白，為我國(guó)的開煉機(jī)產(chǎn)品增加了新的系列，為滿足高端產(chǎn)品提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)保障。

圖5 減速器結(jié)構(gòu)圖

（R-03)

TQ330.63

1009-797X(2016)07-0035-04

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.07.009

許晶（1986-），女，工程師，畢業(yè)于大連交通大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)，主要從事傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與研發(fā)工作。

2015-10-19