大型矿用磨机新型边缘传动装置.pdf

2 0 0 1 年 1月 第 3 0卷第 1 期 有色矿山 No r d e r M i n 群 J a n ， 20 0 1 -C o 1 ． 3 0 No． 1 大 型 矿 用磨机 新 型边缘 传动装 置 瞿 铁 中国矿山机械成套制造公 可， 河南 洛阳 4 7 1 0 3 9 【 关麓调 ]大型窘矿机 ； 新型边缘传动 ； 结构特点 [ 摘要 ]介绍了大型学机新型边缘传动系统 的结构特点。与传统的边缘传动系统 相比． 新型 边缘传动系统具有明显的优势， 具有推广应用价值 。 [ 中围分娄号】T D 4 5 3 [ 文献标识码 】A[ 文章缠号]1 0 0 2 - 8 9 5 1 2 0 0 1 0 1 ． 0 0 4 4 ． 0 3 Ne w t ype e dg e dr i v i ng u ni t of l a r g e m i ne m i l l QU Ti C h i n a Mi n i n g E me ri t Ma n u f a c t u r e C o mp a n y， Lu o y a n g 4 7 1 0 3 9 ． C h i n a Ke y wo r d s l a r g e s c a 1 e mi l l ；f l e w t y p e e dge d r i v i n g u n i t ；s t r u c t u r a l f e a t u r e Ab s t r a c t n s t r u c t u r a l f e a t ur e s o f n e w t y p e e d g e d r i v i n g s y s t e m o t l a r g e s c a l e mi l l 8 r e i nt r o d u c e d．C o mp a r e d．wi t h tra d i t i o n a l e d g e d r i ving s y s t e m，t he n e w t y p e e d g e d r i v i n g s y s t e m h a s o b vio u s a d v a n t a g e s ，a n d i t i s wo r t h s p r e a d i ng． 随着磨 矿 及水 泥 工业 的发 展， 磨机 的规 格越来越大。目前世界上投入运行的大型球 磨机 装 机 功 率 达 n2 0 O k W。 随 着 近 几 年 的 改革开放， 我国引进设备既满足 了现代化生 产 的需要 又 促进 了生产 技 术 的进 步 ， 促 使 国 产 磨机及其 传 动装 置 形成 了大 型 化 的 趋势 。 本文 介 绍的新 型磨机边 缘传动 装置系统是 一 个能 提供高 度可 靠性 和高效率 的齿轮装置 。 1 磨 机传动系统 的结构特点 该 传动 装置采用 直接啮合 齿轮 传动 。与 其传 统管磨机 相 比具 有较大 的优 势。它 的出 发点就是各个部件的简单 、 完整的结合． 其 目 的就 在于减少 部件 的数量。 图 1为传统磨机 传 动示 意 图。 在新设计 中取消了传统磨机传动所需的 [ 收稿 日期 ]2 0 0 0 ． 1 0 ． 2 o 【 作者简舟】瞿铁 1 9 6 3一 ， 男， 高级工程师， 从 事矿山机械 设计与制造工作。 圉 1 传 统● 机传 动 示意 圈 1 一电动机； 2 一齿 轮 传 动装置 ； 3 m高 转矩联 轴 节； 4 一小齿轮 传动轴、 分开 的传动轴轴承 ； 5 ～9 一辅 助恃动系统 ； 1 O 一泊脂i 茸 罱系统 有关部件， 如高速级联轴节、 传动轴、 小齿轮 轴承及轴承座和干油润滑系统。减少部件意 睐着减少潜在的故障源。 从而 减少 了安装和 调整舶零部件， 就可以节省安装时 间． 降低维 修要 求， 因此降低 了投资 。 齿轮装置和大齿圈共用一个循环润精系 统 。在此 录 统 中， 干 油 润 滑 系 统 是 多 余 的。 因此 ， 不 必购 买并处理 用过 的干 油， 节 省 了大 量开 支。 一 将齿轮 传动 装置方 案与 传统 的传 动 系统 相 比较 。 明显的优 点是整 个传动系统 简化 。 占 地 面积 只为 传统 系统 的 3 5 ％。 维普资讯 第 1期 瞿铁 大型矿用磨机新型 边缘传动装置 安装和校正工作也因只有较少部件需要 测量而大 大地 简 化了 。 1 ． 1 齿轮传动系统的设 计 齿轮 传动系 统本 身是根 据 T D型 减速器 设计 的 如图 2所 示 ， 该结 构 减速 器 的特 点 是通 过 中间轴把 内部功率 分配到 上部和 下部 的两个齿轮上， 这两个 小齿轮与磨机的大齿 圈相 啮合 。其外 壳 在输 出端 被 打开 ， 将 输 出 轴和输 出齿轮 去掉 ， 使 磨机 的大齿 圈 与 两个 输 出 自调 小齿轮 直接 啮合 。 圈 2 T D型 齿轮 传 动装 置 的驱 动 系统 1 ． 2自调整小齿轮的设计 此系统的重要零件是与大齿圈啮台的自 调整 小齿 轮 如 图 3所示 。 由于允许 的加工 误差和校正， 小齿轮和大齿 圈的啮合线与理 想线存在一定的偏差， 因磨机载荷、 温度的变 化和 基础 下沉而改 变齿长方 向接 触 。 由于小 齿轮 内孔 有球 面轴 承 支撑 和 导 向， 它允 许 小 田 3自调整小齿轮 齿轮产 生倾 斜并 跟 随 大 齿 圈运 行 。 保 证 了 大 、 小齿轮 的接触始 终在最佳 状态 ， 小齿轮 内 ， 部的弧形齿联轴节将扭矩从轴上传递至小齿 轮 齿 面。 由于大齿圈的加工误差， 需要确保对两 个 输 出小 齿轮 的功率 均载 ， 在 减速 器 的 结 构 中， 在第一 中间 轴 上允 许 轴 向窜 动 。可 防 止 两个 自调小齿轮的不均匀受载。该装置的独 特 之处在于 大齿 圈同时啮合 的两个 小齿轮设 计 自调式 支承于球形 轴承 上。 小齿轮 与轴通 过齿轮联轴节达到既能传递扭矩又能 自位调 心 的双 重作 用。球 面轴承和 齿轮联轴节 采用 润 滑脂 润 滑。 润 滑 面 被 密封 能 保 持 不 受污 染 。广东省 英 德 水 泥厂 MB3 8 1 2 0水泥 磨 和 湖北省 毕新 水 泥 厂 MB 4 2 l l 5水 泥 磨均 采 用 了新型边缘传动齿轮系统。图 4为新型传动 装置示 意 图。 a 1 田 4 新型传动装置示意 田 - 两十小齿轮单遗传动j _ b 4 十小齿轮双边传动 2设 计 举 伢 有色金 属 矿 山用 球 磨 机 规 格 04 ． 8 m 7 ． 6 m， 传 递 功 率 N 2 8 0 0 k W ， 单 边 传 动 ， 2 4 小时连续运转， 最高环境温度 ’4 0 ℃。主电机 功 率 ；2 8 0 0 k W ， 转 速 j ；1 0 0 0 r ／ mi n ， 磨 机 转速 n 2 1 3． 2 r ／ r a i n ， 齿轮减速器 传 动 比 J 8 ． 1 4 4 。输 出级 两 个 目 调 整 小 齿 轮 材 料 为 2 0 C r Ni2 Mo A渗 碳锕。采 用 淬火 磨 齿 工 艺， 精度等级为 1 0 O 9 5 ． 8 8渐 开线圆柱齿轮 精 度 标 准 中的 6级精 度 。减 速器 配 有 专 用 润滑站用于 润滑和 冷却 。 2 ． 1 选择直 接啮合齿轮 参数 压力角 口2 0 。 维普资讯 有色矿山 2 0 0 1越 法向摸数 M 2 0 ram 齿 数 自调 小 齿 轮／ 大 齿 轮 z ／ z 2 3 1 ／ 2 9 0 齿 宽 5 5 0 mm 齿 面接 触应 力 x 8 1 2 ． 3 7 9 MP s ． 接 触 强 度 安 全 景 数s H zl ／ z2 1 ． 9 3 4 ／ 1 ． 0 7 9 齿根弯 曲应 力 2 7 7 ． 2 1 MPa 弯 曲 强 度 安 全 系 数s F z1 ／ z2 2 ． 4 0 7 ／ 1 ． 7 4 7 小齿轮 齿面硬 度 HRC 5 74 服 务系数 2 ． 2 润 滑站油箱 2 2 5 0 L 2 1 ． 2 润滑 系统 润滑 系统包 括两 部 分 主 轴承 的 高压 润 滑和齿轮 与大 齿圈的低压 润滑。油 可在 防护 罩底部收 集， 并 排 回系统 的油箱 内。 2 1 ． 3结构 说明 一 台 电动机 用 于 2个小 齿 轮 ， 大 齿 圈 的 面宽较小， 因此降低了一次投资。 具备 T D型功 率分 配系统 和使用 自调 小 齿轮 的丰富经验 和实践知识 。 自调 小齿轮接触 方式 的最佳调节 。 齿轮 辖和大齿 圈仅用一套 润滑 系统 。 内部部件是对称的， 因此将该装置翻转 使用 ， 有 可能利用 齿轮 的两 个齿面 。 单个部 件极 少 ， 在 2 0 0 0至 1 2 0 0 0 k W 范 围 内， 仅有 三种 规格 。 3 技术经 济特点 新型边 缘传动齿轮 系统 比常规 的边 缘传 动更具有特色， 主要表现为用一个主 电机输 入 ， 通过减速 器二级 减速 ， 由二个 自调小齿 轮 同时 啮合 于大齿 圈， 提 高 了承载 能 力， 比起传 统单边传动的大齿圈， 齿面宽度减少一半， 模 数亦可降低， 减轻了大齿圈的重量， 也减少了 加工量． 节约了制造成本。 由于两个与大齿 圈 同时啮合 的 小齿 轮采 用 自调 心结 构 ， 避 免 ． 了可能产生的简体变形、 热膨胀等因素造成 的 内部 偏差 ， 使得 齿轮啮合 处于最佳 化， 运行 可靠 。减 速器 内部 零 件都 是 对 称 设计 ， 可 换 向使 用 ， 延长 零件 服 务期， 节约维 修成 本 。这 种传 动 系统 比 传 统 的 边缘 传 动 系 统 零 部 件 少 ． 布置紧 凑 ， 减 少 车 间 占地 面 积 ， 节 约土 建 投资 。其缺点 是 当维 修 磨 机滑 履 或 轴 瓦 时， 需移 动减速 器， 增 加了维修工 作量 。 安 装使用现 场不必要 对齿轮 啮合作进 一 步调整 。用大 、 小齿轮 的齿数 和与 中心距， 便 能计算出调节两个 自调小齿轮的尺寸。在制 造车间完成了上述计算尺寸的调整之后。 在 现场 安装 时， 便 可 减 少移 动 小齿 轮靠 进 大 齿 圈又将其拉 回至规定 距离 以求达 到齿轮 啮合 的正 确间 隙的次 数 。 在 2 0 0 0至 1 2 0 0 0 k W 功率 范 围 内有三 种 标准 的齿轮 规 格 。 由于持 续 的 标准 化 ， 确保 了部件的高 运转 率 和 齿 轮装 置 的快 速发 货。 三种规格中只有第一级是按要求的不同速度 比加工制造 的。 所有 其 他 部件 始终 相 同． 因 而可 以从库存中供货。 4 结柬语 磨机是 一种低速 重载长期 连续运 转 的粉 磨机 械 ， 磨机 的传 动 系统 是 磨 机重 要组 成 部 分 ， 传动 装置 的选 型设 计 将直 接 影 响磨 机 的 工作性能及降j 匠 粉磨系统的投资成本 ， 对于 大型磨机来讲尤其重要， 传动系统选型设计 的准则是可靠性和经济性。开发国产化的这 种新型边缘传动 l轮系统， 要适合我国的国 情， 也有利于更大型磨机 的开发。为矿山及 水 泥工 业提供更 好 的设备 。 [ 参考文献】 [ 1 】 周伟康 ． 大墨磨机的传动设 计与装J t [ M] 维普资讯