论文部分内容阅读
【摘要】随着新建180m2烧结机的顺利竣工，炼铁厂北区的烧结系统生产线增至四条。多柔转动是烧结机的动力部分。我厂南区烧结机采用减速机与涡轮蜗杆减速机的蜗杆采用直连形式，厂北区新建180m2烧结机多柔传动定扭矩联轴器设计在低速轴位置，采用内外齿啮合形式。
【关键词】烧结机；主传动；定扭矩联轴器；十字滑块联轴器；微动开关
引言
我厂新建180m2烧结机所选用唐山冶金矿山机械制造厂最新研发产品，使用初期，运转正常，后来定扭距联轴器出现异音现象，并在其下方有研磨的金属粉末，随后一段时间联轴器出现打滑现象，如何消除该联轴器摩擦片打滑造成的停机问题的研究已迫在眉睫，必须提上战略日程。
1.烧结机主传动的问题
1）定扭矩联轴器设计在低速轴，无法承受较大的扭矩，当负载较大时，摩擦片之间发生打滑现象，即使再次紧固调整螺栓，增大扭矩，因摩擦片接触表面被破坏，变得光滑，仍然不能消除打滑现象2）定扭矩联轴器属于内齿与外齿啮合结构，给找正对中工作带来较大困难。3）内齿与外齿的齿形较锋利，在其相互咬合过程中易出现齿尖断裂和破损等现象。
2.技术方案
2.1多柔传动是整个烧结机的核心和主传动部位，该多柔传动采用全悬式结构，其结构形式如图（1）所示。
1.电机，2.减速机，3.定扭矩联轴器，4.蜗杆，5.涡轮，6.小齿轮，7.大齿轮，8.弹性拉压杆，9.扭力杆
该多柔传动结构形式为新型结构，首次研发生产并投入使用。在使用初期，定扭矩联轴器，图（2）所示，出现异音现象，并在联轴器下方有研磨的金属粉末出现，考虑到可能是联轴器扭矩调整值较小或对中不好所引起，因不影响正常生产，决定利用定修时间紧固调整螺栓，增大扭矩，并进行对中调整，但并未消除异音现象，没有解决问题。随后联轴器出现打滑现象，利用定修时间，对联轴器进行解检，发现因打滑严重，摩擦片表面已被磨光，即使再次紧固，也无法承受较大的扭矩，至改造之前共造成停机三十多个小时，更换5件定扭矩联轴器，从目前所采用的各种措施均未能解决问题的角度考虑，经过研究和分析，确定该定扭矩联轴器设计不合理，无法正常使用，不能满足生产的要求，必须对其进行改造。对联轴器的一般要求：工作可靠、拆装方便、尺寸小、质量轻以及维护简单。经过多种联轴器的比较，十字滑块联轴器结构简单，高扭矩、高灵敏度；主体中间用十字滑块联接，安装方便，免维护；轴的刚度较大，且无剧烈冲击处，多用于设备低速轴，用来传递较大扭矩。因成本较低，具有同样传动性能，且检修和维护方便，即从综合性能方面考虑，选择十字滑块联轴器。
1.内齿半接手盘，2.压盘，3.内摩擦片，4.外摩擦片，5.蝶形弹簧组，6.压盖，7.导杆，8.密封盖，9.外齿半接手盘，10.调整垫片，11.调整螺栓
2.1轴及联轴器的设计和校核。
2.1.1轴的设计和校核。将定扭矩联轴器改造为十字滑块联轴器之后，联轴器及相对应的轴也必须重新设计和校核。改造之前的定扭矩联轴器用轴如图（3）所示。
对该轴的校核：该轴的最大直径为D=130mm，由图纸资料可知：减速机最大输出扭矩为T=1550NM，则由，τmax=T/Wt公式（1）；Wt=πD3/16公式（2），其中Wt为抗扭界面系数。经计算可得出轴所受的最大剪切应力，τmax=1550NM*16/π（0.13m）3=3.6*106pa=3.6Mpa，材料的许用应力〔τ〕=40Mpa，即τmax?〔τ〕，所以该轴满足使用要求。蜗杆轴仍然采用原设计，故不再进行校核计算。2.1.2联轴器校核。根据设计的理论值并查阅图纸，电机的输出转矩Td=140NM，减速机传动比i=16.75，传动效率η=99%则由公式：T1=Td*i*η式（3），得减速机的输出转矩，T1=140*16.75*99%=2321.55NM，经查阅相关手册，得知SL300十字滑块联轴器所能传递的扭矩为10470NM，因为：10470 N.M>2321.55NM，故理论和实践均证明，十字滑块联轴器安全可靠。
2.2采取措施，实现过载保护
2.2.1对多柔传动的特点细致深入研究，找出其特有运动规律。十字滑块联轴器可以传递足够的扭矩，但如何起到过载保护的作用，为解决该问题，对多柔传动的结构形式进行进一步的研究，并对现场进行长期观察和分析，发现其特殊的运动规律，运动特点如图（4）所示。根据多柔传动的特殊结构，当烧结机的负载增大时，因大齿轮转动速度减小或停止转动，小齿轮在自传的同时，还会绕大齿轮公转，小齿轮由位置1（实线位置）运动至位置2（虚线位置）。在较小位移上，即小齿轮位移量S1较小时，小齿轮反映为竖直方向的运动，即 S1=S2.负载越大，其在竖直方向上的位移越大。
2.2.2增设限位装置，实现过载保护。针对该特殊现象，定扭矩联轴器改为十字滑块联轴器之后，在小齿轮箱下方各增设一各微动开关，当负载增大量较小时，在扭力杆的作用下，两小齿轮回复至水平位置；当负载增大量较大时，小齿轮竖直移动，微动开关动作，电机断电，防止因负载过大对设备造成的不利影响。经过现场的多次实践，确定微动开关的触点与小齿轮箱下底面的距离10mm，当小于10mm时，微动开关频繁动作，烧结机也相应断电；当大于10mm时，出现电机过载而断电现象，会对电机造成损伤。从而通过增设微动开关巧妙地起到了过载保护的功能。
3.实施效果
我们将定扭矩联轴器改为SL300十字滑块联轴器，在小齿轮下方增设微动开关做限位，既消除了定扭矩联轴器的打滑现象，又起到过载保护的作用，试用一年以来，运转正常，效果良好。且方便了检修工作，提高了工作效率。
参考文献
[1]张昌富.冶炼机械.冶金工业出版，2003.
【关键词】烧结机；主传动；定扭矩联轴器；十字滑块联轴器；微动开关
引言
我厂新建180m2烧结机所选用唐山冶金矿山机械制造厂最新研发产品，使用初期，运转正常，后来定扭距联轴器出现异音现象，并在其下方有研磨的金属粉末，随后一段时间联轴器出现打滑现象，如何消除该联轴器摩擦片打滑造成的停机问题的研究已迫在眉睫，必须提上战略日程。
1.烧结机主传动的问题
1）定扭矩联轴器设计在低速轴，无法承受较大的扭矩，当负载较大时，摩擦片之间发生打滑现象，即使再次紧固调整螺栓，增大扭矩，因摩擦片接触表面被破坏，变得光滑，仍然不能消除打滑现象2）定扭矩联轴器属于内齿与外齿啮合结构，给找正对中工作带来较大困难。3）内齿与外齿的齿形较锋利，在其相互咬合过程中易出现齿尖断裂和破损等现象。
2.技术方案
2.1多柔传动是整个烧结机的核心和主传动部位，该多柔传动采用全悬式结构，其结构形式如图（1）所示。
1.电机，2.减速机，3.定扭矩联轴器，4.蜗杆，5.涡轮，6.小齿轮，7.大齿轮，8.弹性拉压杆，9.扭力杆
该多柔传动结构形式为新型结构，首次研发生产并投入使用。在使用初期，定扭矩联轴器，图（2）所示，出现异音现象，并在联轴器下方有研磨的金属粉末出现，考虑到可能是联轴器扭矩调整值较小或对中不好所引起，因不影响正常生产，决定利用定修时间紧固调整螺栓，增大扭矩，并进行对中调整，但并未消除异音现象，没有解决问题。随后联轴器出现打滑现象，利用定修时间，对联轴器进行解检，发现因打滑严重，摩擦片表面已被磨光，即使再次紧固，也无法承受较大的扭矩，至改造之前共造成停机三十多个小时，更换5件定扭矩联轴器，从目前所采用的各种措施均未能解决问题的角度考虑，经过研究和分析，确定该定扭矩联轴器设计不合理，无法正常使用，不能满足生产的要求，必须对其进行改造。对联轴器的一般要求：工作可靠、拆装方便、尺寸小、质量轻以及维护简单。经过多种联轴器的比较，十字滑块联轴器结构简单，高扭矩、高灵敏度；主体中间用十字滑块联接，安装方便，免维护；轴的刚度较大，且无剧烈冲击处，多用于设备低速轴，用来传递较大扭矩。因成本较低，具有同样传动性能，且检修和维护方便，即从综合性能方面考虑，选择十字滑块联轴器。
1.内齿半接手盘，2.压盘，3.内摩擦片，4.外摩擦片，5.蝶形弹簧组，6.压盖，7.导杆，8.密封盖，9.外齿半接手盘，10.调整垫片，11.调整螺栓
2.1轴及联轴器的设计和校核。
2.1.1轴的设计和校核。将定扭矩联轴器改造为十字滑块联轴器之后，联轴器及相对应的轴也必须重新设计和校核。改造之前的定扭矩联轴器用轴如图（3）所示。
对该轴的校核：该轴的最大直径为D=130mm，由图纸资料可知：减速机最大输出扭矩为T=1550NM，则由，τmax=T/Wt公式（1）；Wt=πD3/16公式（2），其中Wt为抗扭界面系数。经计算可得出轴所受的最大剪切应力，τmax=1550NM*16/π（0.13m）3=3.6*106pa=3.6Mpa，材料的许用应力〔τ〕=40Mpa，即τmax?〔τ〕，所以该轴满足使用要求。蜗杆轴仍然采用原设计，故不再进行校核计算。2.1.2联轴器校核。根据设计的理论值并查阅图纸，电机的输出转矩Td=140NM，减速机传动比i=16.75，传动效率η=99%则由公式：T1=Td*i*η式（3），得减速机的输出转矩，T1=140*16.75*99%=2321.55NM，经查阅相关手册，得知SL300十字滑块联轴器所能传递的扭矩为10470NM，因为：10470 N.M>2321.55NM，故理论和实践均证明，十字滑块联轴器安全可靠。
2.2采取措施，实现过载保护
2.2.1对多柔传动的特点细致深入研究，找出其特有运动规律。十字滑块联轴器可以传递足够的扭矩，但如何起到过载保护的作用，为解决该问题，对多柔传动的结构形式进行进一步的研究，并对现场进行长期观察和分析，发现其特殊的运动规律，运动特点如图（4）所示。根据多柔传动的特殊结构，当烧结机的负载增大时，因大齿轮转动速度减小或停止转动，小齿轮在自传的同时，还会绕大齿轮公转，小齿轮由位置1（实线位置）运动至位置2（虚线位置）。在较小位移上，即小齿轮位移量S1较小时，小齿轮反映为竖直方向的运动，即 S1=S2.负载越大，其在竖直方向上的位移越大。
2.2.2增设限位装置，实现过载保护。针对该特殊现象，定扭矩联轴器改为十字滑块联轴器之后，在小齿轮箱下方各增设一各微动开关，当负载增大量较小时，在扭力杆的作用下，两小齿轮回复至水平位置；当负载增大量较大时，小齿轮竖直移动，微动开关动作，电机断电，防止因负载过大对设备造成的不利影响。经过现场的多次实践，确定微动开关的触点与小齿轮箱下底面的距离10mm，当小于10mm时，微动开关频繁动作，烧结机也相应断电；当大于10mm时，出现电机过载而断电现象，会对电机造成损伤。从而通过增设微动开关巧妙地起到了过载保护的功能。
3.实施效果
我们将定扭矩联轴器改为SL300十字滑块联轴器，在小齿轮下方增设微动开关做限位，既消除了定扭矩联轴器的打滑现象，又起到过载保护的作用，试用一年以来，运转正常，效果良好。且方便了检修工作，提高了工作效率。
参考文献
[1]张昌富.冶炼机械.冶金工业出版，2003.