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电动滚筒

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传动外置式电动滚筒

发布时间:2015-05-21 12:59:00 点击:


摘   要:针对皮带输送机配套的传统内置式电动滚筒故障率高、检查检修困难、故障频繁而影响生产等问题,参考同类设备的结构和原理,研制了一种传动零部件全部外置的电动滚筒,采用与电机的减速器,通过传动连接盘驱动滚筒转动。其结构简单,拆装快捷。经过一年多的使用证明,外置式电动滚筒运行可靠,工作高效稳定,检查维护方便,在正常使用和保养条件下,故障率几乎为零。

1    传统电动滚筒存在的主要问题 
        在煤矿井下、地面运输系统中,输送量小、运距短的皮带输送机多使用电动滚筒驱动。传统电动滚筒,其传动装置为内置,零部件装设在密封的筒体内,电机依靠润滑油散热,工作温度相对较高,故障率高,正常的检查维护却较困难,只要有一点轻微故障,就必须全部拆卸解体,给煤矿生产、运输系统的运行带来严重影响。为了解决这一问题,研制了一种传动装置全部外置的
电动滚筒。 
        
2    传动外置式滚筒的结构 
        传动外置式电动滚筒由电机、减速器、传动法兰及滚筒等组成,其结构见图 1。 
      (1)  滚筒:采用滚筒与轴相对旋转运动的形式,轴 11 固定在支座 15 与减速器传动法兰 3 上,通过滚动轴承 8 与滚筒 4 定位,使滚筒以轴为中心转动。滚筒的功率及线速度可根据配套皮带机的输送量和负载计算确定。 
       (2)  滚筒 4 与减速器 2 的传动连接:减速器输出轴 20 上装配一个传动法兰 3,与滚筒轴承座9,轮毂 6 通过螺丝 7 刚性紧固在一条轴线上,使减速器输出的扭矩驱动滚筒旋转。
       (3)  减速器:选用 K77 斜齿螺旋伞齿轮垂直传动减速器,输出功率按皮带机所需功率选择。减速器与电机为直连传动,外壳三面都有相同尺寸的固定螺栓孔,占用空间小,适应各种方位的装配固定,结构较为简单。它的减速比范围大,容易选择合理的减速比。 
       (4)  支座:滚筒轴的左端,装配一个支座,以实现与减速器端的中心高度一致,支座 15、机头架 17 的固定孔尺寸与减速器、机头架固定尺寸相同,保证安装时通用互换。
               电动滚筒,泰兴牌电动滚筒
 
3     传动原理 
         电机的额定转速,经减速器两级齿轮减速后,使输出轴得到设计转速。
         减速器的输出轴 20,通过平键 19 将扭矩传递给传动法兰 3,传动法兰通过螺丝 7 与滚筒轮毂 6 连接紧固,驱动滚筒 4 转动,在两者间设计一个定位台阶,保证连接的同心度和支撑强度。 
         滚筒轴 11 不参与旋转运动,轴的两端分别固定在左侧支座 15 和右侧减速器传动法兰 3 上,支撑滚筒 4 绕轴 11 的中心线 12 作旋转运动。 
         
4       设计特点
        (1)  在设计时将相关部件按机械结构分隔成两个模块化组件,方便安装和检修,其可分解为 滚筒与轴模块,电机与减速器模块等,当其中某个零件损坏时,只需拆卸所在模块即可检修更换,方便省时。 
        (2)  零部件全部外置,使检查更加直观和方便。电机和减速器在常温下运行,可有效避免易高温损坏的弊端,平时的检查、维护保养都可在不拆解零件的前提下进行,使设备在良好的状态下运行。 
        (3)  结构紧凑,占用空间小。 
        (4)  连接可靠,传动平稳。 

5      注意的事项 
           (1)  传动法兰在装配时必须使法兰 3 的定位台阶完全装入滚筒轴承座 9 内,两个接合平面紧密结合,保证传动法兰 3 与滚筒的同心度和传递扭矩平稳。其装配结构见图 2。
               电动滚筒,泰兴牌电动滚筒
        (2)  传动法兰与滚筒连接紧固螺丝必须使用8.8 级高强度螺丝,紧固力矩不小于 250 N·m,保证传动的可靠性。 
        (3)  左侧支座的中心高与减速器中心高必须相等,误差过大时,应在轴座下平面垫入适当厚度的铜皮调整,必须保证滚筒中心线的水平。
        (4)  减速器底座平面与安装位置接合面不平行时,不得用强行紧固螺丝的方法处理,必须采取机加工或其它能够保证平行精度的工艺解决。
        (5)  当滚筒轴承出现磨损、点蚀等问题时,要及时更换,避免因轴承间隙过大或损坏造成减速器输出轴弯曲、断裂等故障。
         
6      应用效果 
           以 5.5 kW 电动滚筒为例,购买一台内置式电动滚筒需 8000~10000 元;外置式电动滚筒购买电机、减速器需 5000 元左右,在有条件的厂矿,其余的滚筒、轴、轴承座和传动盘等零件都可自己加工制造,将加工费和人工费综合计算,一台外置式滚筒综合价格不会超过 8000 元。   
          该传动外置滚筒运行安全可靠、工艺独特新颖。传动零部件完全置于滚筒外面,在自然环境下工作,电机、减速器及轴承温升明显低于内置式电动滚筒,且检查、维护等极为方便,使设备在良好的环境下运行,除正常机械磨损外,故障一般为零。
 
          传统电动滚筒与外置式滚筒综合性能对比见表 1。 
              电动滚筒,泰兴牌电动滚筒

 7     结语 
          实践表明,外置式滚筒无论是正常运行时间,还是故障率都明显优于传统电动滚筒。传动外置设计,提高了滚筒的整体性能和运行可靠性,从而降低了故障率,工作效率显著提高,保了生产、运输系统的正常运行,技术经济效益显著。因此在有条件的地方,值得推广使用。

 



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