⑴ 電動絞車中的蝸桿蝸輪減速器的課程設計
機械設計課程設計說明書
前言
課程設計是考察學生全面在掌握基本理論知識的重要環節。根據學院的教學環節,在2006年6月12日-2006年6月30日為期三周的機械設計課程設計。本次是設計一個蝸輪蝸桿減速器,減速器是用於電動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置。本減速器屬單級蝸桿減速器(電機——聯軸器——減速器——聯軸器——帶式運輸機),本人是在周知進老師指導下獨立完成的。該課程設計內容包括:任務設計書,參數選擇,傳動裝置總體設計,電動機的選擇,運動參數計算,蝸輪蝸桿傳動設計,蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計,蝸輪軸的尺寸設計與校核,減速器箱體的結構設計,減速器其他零件的選擇,減速器的潤滑等和A0圖紙一張、A3圖紙三張。設計參數的確定和方案的選擇通過查詢有關資料所得。
該減速器的設計基本上符合生產設計要求,限於作者初學水平,錯誤及不妥之處望老師批評指正。
設計者:殷其中
2006年6月30日
參數選擇:
總傳動比:I=35 Z1=1 Z2=35
捲筒直徑:D=350mm
運輸帶有效拉力:F=6000N
運輸帶速度:V=0.5m/s
工作環境:三相交流電源
有粉塵
常溫連續工作
一、 傳動裝置總體設計:
根據要求設計單級蝸桿減速器,傳動路線為:電機——連軸器——減速器——連軸器——帶式運輸機。(如圖2.1所示) 根據生產設計要求可知,該蝸桿的圓周速度V≤4——5m/s,所以該蝸桿減速器採用蝸桿下置式見(如圖2.2所示),採用此布置結構,由於蝸桿在蝸輪的下邊,嚙合處的冷卻和潤滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均採用圓錐滾子軸承,承受徑向載荷和軸向載荷的復合作用,為防止軸外伸段箱內潤滑油漏失以及外界灰塵,異物侵入箱內,在軸承蓋中裝有密封元件。 圖2.1
該減速器的結構包括電動機、蝸輪蝸桿傳動裝置、蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標准件等。
二、 電動機的選擇:
由於該生產單位採用三相交流電源,可考慮採用Y系列三相非同步電動機。三相非同步電動機的結構簡單,工作可靠,價格低廉,維護方便,啟動性能好等優點。一般電動機的額定電壓為380V
根據生產設計要求,該減速器捲筒直徑D=350mm。運輸帶的有效拉力F=6000N,帶速V=0.5m/s,載荷平穩,常溫下連續工作,工作環境多塵,電源為三相交流電,電壓為380V。
1、 按工作要求及工作條件選用三相非同步電動機,封閉扇冷式結構,電壓為380V,Y系列
2、 傳動滾筒所需功率
3、 傳動裝置效率:(根據參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 第133-134頁表12-8得各級效率如下)其中:
蝸桿傳動效率η1=0.70
攪油效率η2=0.95
滾動軸承效率(一對)η3=0.98
聯軸器效率ηc=0.99
傳動滾筒效率ηcy=0.96
所以:
η=η1•η2•η33•ηc2•ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
電動機所需功率: Pr= Pw/η =3.0/0.633=4.7KW
傳動滾筒工作轉速: nw=60×1000×v / ×350
=27.9r/min
根據容量和轉速,根據參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社 第339-340頁表附表15-1可查得所需的電動機Y系列三相非同步電動機技術數據,查出有四種適用的電動機型號,因此有四種傳動比方案,如表3-1:
表3-1
方案 電動機型號 額定功率
Ped kw 電動機轉速 r/min 額定轉矩
同步轉速 滿載轉速
1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0
2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2
3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0
4 Y160M-8 5.5 750 720 2.0
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比,可見第3方案比較適合。因此選定電動機機型號為Y132M2-6其主要性能如下表3-2:
表3-2
中心高H 外形尺寸
L×(AC/2+AD)×HD 底角安裝尺寸
A×B 地腳螺栓孔直徑K 軸身尺寸
D×E 裝鍵部位尺寸
F×G×D
132 515×(270/2+210)×315 216×178 12 38×80 10×33×38
四、運動參數計算:
4.1蝸桿軸的輸入功率、轉速與轉矩
P0 = Pr=4.7kw
n0=960r/min
T0=9.55 P0 / n0=4.7×103=46.7N .m
4.2蝸輪軸的輸入功率、轉速與轉矩
P1 = P0•η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅠ= = = 27.4 r/min
T1= 9550 = 9550× = 1111.84N•m
4.3傳動滾筒軸的輸入功率、轉速與轉矩
P2 = P1•ηc•ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= = = 27.4 r/min
T2= 9550 = 9550× = 1089.24N•m
運動和動力參數計算結果整理於下表4-1:
表4-1
類型 功率P(kw) 轉速n(r/min) 轉矩T(N•m) 傳動比i 效率η
蝸桿軸 4.7 960 46.75 1 0.679
蝸輪軸 3.19 27.4 1111.84 35
傳動滾筒軸 3.13 27.4 1089.24
五、蝸輪蝸桿的傳動設計:
蝸桿的材料採用45鋼,表面硬度>45HRC,蝸輪材料採用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。
以下設計參數與公式除特殊說明外均以參考由《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年 第13章蝸桿傳動為主要依據。
具體如表3—1:
表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表
項 目 計算內容 計算結果
中心距的計算
蝸桿副的相對滑動速度
參考文獻5第37頁(23式) 4m/s<Vs<7m/s
當量摩擦
系數 4m/s<Vs<7m/s
由表13.6取最大值
選[ ]值
在圖13.11的i=35的線上,查得[ ]=0.45
[ ]=0.45
蝸輪轉矩
使用系數 按要求查表12.9
轉速系數
彈性系數 根據蝸輪副材料查表13.2
壽命系數
接觸系數 按圖13.12I線查出
接觸疲勞極限 查表13.2
接觸疲勞最小安全系數 自定
中心距
傳動基本尺寸
蝸桿頭數
Z1=1
蝸輪齒數模數
m=10
蝸桿分度圓 直徑
或
蝸輪分度圓
直徑
mm
蝸桿導程角
表13.5
變位系數 x=(225-220)/10=0.5 x=0.5
蝸桿齒頂圓 直徑 表13.5
mm
蝸桿齒根圓 直徑 表13.5
mm
蝸桿齒寬
mm
蝸輪齒根圓直徑
mm
蝸輪齒頂圓直徑(吼圓直徑)
mm
蝸輪外徑
mm
蝸輪咽喉母圓半徑
蝸輪齒寬 B =82.5
B=82mm
mm
蝸桿圓周速度
=4.52 m/s
相對滑動速度
m/s
當量摩擦系數 由表13.6查得
輪齒彎曲疲勞強度驗算
許用接觸應力
最大接觸應力
合格
齒根彎曲疲勞強度 由表13.2查出
彎曲疲勞最小安全系數 自取
許用彎曲疲勞應力
輪齒最大彎曲應力
合格
蝸桿軸擾度驗算
蝸桿軸慣性矩
允許蝸桿擾度
蝸桿軸擾度
合格
溫度計算
傳動嚙合效率
攪油效率 自定
軸承效率 自定
總效率
散熱面積估算
箱體工作溫度
此處取 =15w/(m²c)
合格
潤滑油粘度和潤滑方式
潤滑油粘度 根據 m/s由表13.7選取
潤滑方法 由表13.7採用浸油潤滑
六、蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計
6.1蝸桿基本尺寸設計
根據電動機的功率P=5.5kw,滿載轉速為960r/min,電動機軸徑 ,軸伸長E=80mm
軸上鍵槽為10x5。
1、 初步估計蝸桿軸外伸段的直徑
d=(0.8——10) =30.4——38mm
2、 計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×5.5/960=82.1N.M
由Tc、d根據《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第334頁表14-13可查得選用HL3號彈性柱銷聯軸器(38×83)。
3、 確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm。
4、 根據HL3號彈性柱銷聯軸器的結構尺寸確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm的長度為80mm。
5、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵10×70,蝸桿軸上的鍵槽寬 mm,槽深為 mm,聯軸器上槽深 ,鍵槽長L=70mm。
6、 初步估計d=64mm。
7、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第189頁圖7-19,以及蝸桿上軸承、擋油盤,軸承蓋,密封圈等組合設計,蝸桿的尺寸如零件圖1(蝸桿零件圖)
6.2蝸輪基本尺寸表(由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第96頁表4-32及第190頁圖7-20及表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表可計算得)
表6—1蝸輪結構及基本尺寸
蝸輪採用裝配式結構,用六角頭螺栓聯接( 100mm),輪芯選用灰鑄鐵 HT200 ,輪緣選用鑄錫青銅ZcuSn10P1+* 單位:mm
a=b C x B
160 128 12 36 20 15 2 82
e n
10 3 35 380 90º 214 390 306
七、蝸輪軸的尺寸設計與校核
蝸輪軸的材料為45鋼並調質,且蝸輪軸上裝有滾動軸承,蝸輪,軸套,密封圈、鍵,軸的大致結構如圖7.1:
圖7.1 蝸輪軸的基本尺寸結構圖
7.1 軸的直徑與長度的確定
1.初步估算軸的最小直徑(外伸段的直徑)
經計算D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%,則D6=67mm
計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×3.19/27.4=1667.76N.M<2000 N.M
所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142,
因此 =65m m
2.由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵20×110,普通平鍵GB1096—90A型鍵20×70,聯軸器上鍵槽深度 ,蝸輪軸鍵槽深度 ,寬度為 由參考文獻《機械設計基礎》(下冊) 張瑩 主編 機械工業出版社 1997年的第316頁—321頁計算得:如下表:
圖中表注 計算內容 計算結果
L1 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) L1=25
L2 自定 L2=20
L3 根據蝸輪 L3=128
L4 自定 L4=25
L5 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) L5=25
L6 自定 L6=40
L7 選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142 L7=80
D1 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) D1=80
D2 便於軸承的拆卸 D2=84
D3 根據蝸輪 D3=100
D4 便於軸承的拆卸 D4=84
D5 自定 D5=72
D6 D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%,則D6=67mm D6=67
7.2軸的校核
7.2.1軸的受力分析圖
圖7.1
X-Y平面受力分析
圖7.2
X-Z平面受力圖:
圖7.3
水平面彎矩
1102123.7
521607
97 97 119
圖7.4
垂直面彎矩 714000
圖7.5
436150.8
合成彎矩
1184736.3
714000
681175.5
圖7.6
當量彎矩T與aT
T=1111840Nmm
aT=655985.6Nmm
圖7.7
7.2.2軸的校核計算如表5.1
軸材料為45鋼, , ,
表7.1
計算項目 計算內容 計算結果
轉矩
Nmm
圓周力 =20707.6N
=24707.6N
徑向力
=2745.3N
軸向力 =24707.6×tan 20º
Fr =8992.8N
計算支承反力
=1136.2N
=19345.5N
垂直面反力
=4496.4N
水平面X-Y受力圖 圖7.2
垂直面X-Z受力 圖7.3
畫軸的彎矩圖
水平面X-Y彎矩圖 圖7.4
垂直面X-Z彎矩圖 圖7.5
合成彎矩 圖7.6
軸受轉矩T T= =1111840Nmm
T=1111840Nmm
許用應力值 表16.3,查得
應力校正系數a a=
a=0.59
當量彎矩圖
當量彎矩 蝸輪段軸中間截面
=947628.6Nmm
軸承段軸中間截面處
=969381.2Nmm
947628.6Nmm
=969381.2Nmm
當量彎矩圖 圖7.7
軸徑校核
驗算結果在設計范圍之內,設計合格
軸的結果設計採用階梯狀,階梯之間有圓弧過度,減少應力集中,具體尺寸和要求見零件圖2(蝸輪中間軸)。
7.3裝蝸輪處軸的鍵槽設計及鍵的選擇
當軸上裝有平鍵時,鍵的長度應略小於零件軸的接觸長度,一般平鍵長度比輪轂長度短5—10mm,由參考文獻1表2.4—30圓整,可知該處選擇鍵2.5×110,高h=14mm,軸上鍵槽深度為 ,輪轂上鍵槽深度為 ,軸上鍵槽寬度為 輪轂上鍵槽深度為
八、減速器箱體的結構設計
參照參考文獻〈〈機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年第19頁表1.5-1可計算得,箱體的結構尺寸如表8.1:
表8.1箱體的結構尺寸
減速器箱體採用HT200鑄造,必須進行去應力處理。
設計內容 計 算 公 式 計算結果
箱座壁厚度δ =0.04×225+3=12mm
a為蝸輪蝸桿中心距 取δ=12mm
箱蓋壁厚度δ1 =0.85×12=10mm
取δ1=10mm
機座凸緣厚度b b=1.5δ=1.5×12=18mm b=18mm
機蓋凸緣厚度b1 b1=1.5δ1=1.5×10=15mm b1=18mm
機蓋凸緣厚度P P=2.5δ=2.5×12=30mm P=30mm
地腳螺釘直徑dØ dØ==20mm dØ=20mm
地腳螺釘直徑d`Ø d`Ø==20mm d`Ø==20mm
地腳沉頭座直徑D0 D0==48mm D0==48mm
地腳螺釘數目n 取n=4個 取n=4
底腳凸緣尺寸(扳手空間) L1=32mm L1=32mm
L2=30mm L2=30mm
軸承旁連接螺栓直徑d1 d1= 16mm d1=16mm
軸承旁連接螺栓通孔直徑d`1 d`1=17.5 d`1=17.5
軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D0 D0=32mm D0=32mm
剖分面凸緣尺寸(扳手空間) C1=24mm C1=24mm
C2=20mm C2=20mm
上下箱連接螺栓直徑d2 d2 =12mm d2=12mm
上下箱連接螺栓通孔直徑d`2 d`2=13.5mm d`2=13.5mm
上下箱連接螺栓沉頭座直徑 D0=26mm D0=26mm
箱緣尺寸(扳手空間) C1=20mm C1=20mm
C2=16mm C2=16mm
軸承蓋螺釘直徑和數目n,d3 n=4, d3=10mm n=4
d3=10mm
檢查孔蓋螺釘直徑d4 d4=0.4d=8mm d4=8mm
圓錐定位銷直徑d5 d5= 0.8 d2=9mm d5=9mm
減速器中心高H H=340mm H=340mm
軸承旁凸台半徑R R=C2=16mm R1=16mm
軸承旁凸台高度h 由低速級軸承座外徑確定,以便於扳手操作為准。 取50mm
軸承端蓋外徑D2 D2=軸承孔直徑+(5~5.5) d3 取D2=180mm
箱體外壁至軸承座端面距離K K= C1+ C2+(8~10)=44mm K=54mm
軸承旁連接螺栓的距離S 以Md1螺栓和Md3螺釘互不幹涉為准盡量靠近一般取S=D2 S=180
蝸輪軸承座長度(箱體內壁至軸承座外端面的距離) L1=K+δ=56mm L1=56mm
蝸輪外圓與箱體內壁之間的距離 =15mm
取 =15mm
蝸輪端面與箱體內壁之間的距離 =12mm
取 =12mm
機蓋、機座肋厚m1,m m1=0.85δ1=8.5mm, m=0.85δ=10mm m1=8.5mm, m=10mm
以下尺寸以參考文獻《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年表6-1為依據
蝸桿頂圓與箱座內壁的距離 =40mm
軸承端面至箱體內壁的距離 =4mm
箱底的厚度 20mm
軸承蓋凸緣厚度 e=1.2 d3=12mm 箱蓋高度 220mm 箱蓋長度
(不包括凸台) 440mm
蝸桿中心線與箱底的距離 115mm 箱座的長度
(不包括凸台) 444mm 裝蝸桿軸部分的長度 460mm
箱體寬度
(不包括凸台) 180mm 箱底座寬度 304mm 蝸桿軸承座孔外伸長度 8mm
蝸桿軸承座長度 81mm 蝸桿軸承座內端面與箱體內壁距離 61mm
九、減速器其他零件的選擇
經箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標准鍵、軸承、密封圈、擋油盤、聯軸器、定位銷的組合設計,經校核確定以下零件:
表9-1鍵 單位:mm
安裝位置 類型 b(h9) h(h11) L9(h14)
蝸桿軸、聯軸器以及電動機聯接處 GB1096-90
鍵10×70 10 8 70
蝸輪與蝸輪軸聯接處 GB1096-90
鍵25×110 25 14 110
蝸輪軸、聯軸器及傳動滾筒聯接處 GB1096-90
鍵20×110 20 12 110
表9-2圓錐滾動軸承 單位:mm
安裝位置 軸承型號 外 形 尺 寸
d D T B C
蝸 桿 GB297-84
7312(30312) 60 130 33.5 31 26
蝸輪軸 GB/T297-94
30216 80 140 28.25 26 22
表9-3密封圈(GB9877.1-88) 單位:mm
安裝位置 類型 軸徑d 基本外徑D 基本寬度
蝸桿 B55×80×8 55 80 8
蝸輪軸 B75×100×10 75 100 10
表9-4彈簧墊圈(GB93-87)
安裝位置 類型 內徑d 寬度(厚度) 材料為65Mn,表面氧化的標准彈簧墊圈
軸承旁連接螺栓 GB93-87-16 16 4
上下箱聯接螺栓 GB93-87-12 12 3
表9-5擋油盤
參考文獻《機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年第132頁表2.8-7
安裝位置 外徑 厚度 邊緣厚度 材料
蝸桿 129mm 12mm 9mm Q235
定位銷為GB117-86 銷8×38 材料為45鋼
十、減速器附件的選擇
以下數據均以參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的P106-P118
表10-1視孔蓋(Q235) 單位mm
A A1 A。 B1 B B0 d4 h
150 190 170 150 100 125 M 8 1.5
表10-2吊耳 單位mm
箱蓋吊耳 d R e b
42 42 42 20
箱座吊耳 B H h
b
36 19.2 9..6 9 24
表10-3起重螺栓 單位mm
d D L S d1
C d2 h
M16 35 62 27 16 32 8 4 2 2 22 6
表10-4通氣器 單位mm
D d1 d2 d3 d 4 D a b s
M18×1.5 M33×1.5 8 3 16 40 12 7 22
C h h1 D1 R k e f
16 40 8 25.4 40 6 2 2
表10-5軸承蓋(HT150) 單位mm
安 裝
位 置 d3 D d 0 D0 D2 e e1 m D4 D5 D6 b1 d1
蝸桿 10 130 11 155 180 12 13 35.5 120 125 127 8 80
蝸輪軸 10 140 11 165 190 12 13 20 130 135 137 10 100
表10-6油標尺 單位mm
d1 d2 d3 h a b c D D1
M16 4 16 6 35 12 8 5 26 22
表10-7油塞(工業用革) 單位mm
d D e L l a s d1 H
M1×1.5 26 19.6 23 12 3 17 17 2
十一、減速器的潤滑
減速器內部的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑,這樣不僅可以減小摩擦損失,提高傳動效率,還可以防止銹蝕、降低雜訊。
本減速器採用蝸桿下置式,所以蝸桿採用浸油潤滑,蝸桿浸油深度h大於等於1個螺牙高,但不高於蝸桿軸軸承最低滾動中心。
蝸輪軸承採用刮板潤滑。
蝸桿軸承採用脂潤滑,為防止箱內的潤滑油進入軸承而使潤滑脂稀釋而流走,常在軸承內側加擋油盤。
1、《機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年
2、《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年
3、《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年
4、《機械設計課程設計圖冊》(第三版) 龔桂義主編 高等教育出版社 1987年
5、《機械設計課程設計指導書》(第二版) 龔桂義主編 高等教育出版社 1989年
6、簡明機械設計手冊(第二版) 唐金松主編 上海科學技術出版社 2000年
《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 1993年
《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社1989
《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年
⑵ 專業機械設備的安裝實例
一、顎式破碎機的安裝
顎式破碎機(見圖3-3)構造簡單,在陶瓷及非金屬礦產品加工廠中廣泛應用,是粗碎不可缺少的設備。小型鄂式破碎機在製造廠已組裝整體,可採用整體安裝。安裝前必須檢查設備製造質量,按裝箱單清點部件、配件數量,在運輸過程中有無撞損等。隨之測量機架地腳螺栓孔中心尺寸,並作出記錄,以便校正基礎地腳螺栓孔中心尺寸。
顎式破碎機安裝順序:
1.基礎劃線
根據工藝布置的設計尺寸,對照設備地腳螺栓孔實際尺寸在基礎上劃出中心十字線(圖10-9);
圖10-9顎式破碎機基礎劃線
1-250×500顎式破碎機基礎;2-道木;3-電動機基礎
2.基礎標高符合設計要求
基礎與墊木(道木)的接觸面應鏟平。墊木最好選用榆木,使設備在運轉過程中起到減震作用。
3.整體吊裝
設立兩木搭用倒鏈(神仙葫蘆)或用絞車,將顎式破碎機吊在基礎上,找正中心位置,擰緊地腳螺母,再在偏心軸頭上測水平,根據實測的誤差,松開地腳螺母進行調整(圖10-10)。水平度達到要求後,再擰緊地腳螺母。
圖10-10250×500顎式破碎機安裝
1-道木;2-底墊;3-活動顎板;4-電動機
4.清洗檢查
試運轉之前,機器要進行清洗檢查,偏心軸與軸瓦接觸角度要有110°~120°,由於偏心軸運轉受力時,略有彈性變形,故在負荷時,其接觸面應如圖10-11所示,否則應刮研。
安裝後,質量要求如下:
(1)中心位置誤差不超過±5mm;
(2)標高誤差不超過士5mm;
(3)兩端軸頭中心高要相等,誤差不超過0.2mm;
(4)水平度用0.05/1000水平尺,測量不超過一格;
(5)軸瓦側間隙以0.001D(軸徑)計算。
圖10-11軸瓦接觸面示意圖
試運轉及操作:試運轉之前,將主軸承及運轉部件都應加註潤滑油,各部連接螺栓都應緊固好,機器周圍清理干凈。
電動機要進行單機試運轉,無問題後才能掛上三角皮帶傳動顎式破碎機運轉。試運轉技術操作要求如下:
(1)單機無負荷運轉3~4小時;
(2)軸瓦溫度穩定,滾動軸承不超過70℃。滑動軸承(五金瓦)不超過60℃。正常溫度應為35~45℃;
(3)機座震動量不超過0.2~0.5mm/m;
(4)負荷試運轉7~8小時。
負荷試車開始下料時,要慢慢地加入,隨時注意各個軸承的溫度及運轉情況,不能加入超過入料尺寸的大塊礦石,如果不慎為大礦石卡住出料口,應立即停車,以免損壞機件。
載荷運轉正常後,投入生產之前,應將各部連接螺栓再次擰緊,在生產過程中,每隔一定時間檢查一次。
根據需要的礦石粒度,調整出料口寬度(見圖3-3)。用手扳子調節螺栓7,使後壁板的斜墊板2上下移動,調整螺栓被往上提,就能使斜墊板上升,出料口減少;反之,加大。調到合適寬度後,在調節螺栓上做出記號,便於以後調整。
為了保證正常生產,操作人員應注意如下事項:
(1)加料要均勻,加料過多,機器超負荷,易出機械事故,但加料過少,則降低生產效率;
(2)經常檢查被破碎物料中是否有金屬塊,以免損壞機器;
(3)偏心軸承要經常檢查,並注入足夠的潤滑油,軸承可用溫度計測量,並可用手摸試,當發現軸承燙手時,必須停車檢查,修理;
(4)經常檢查各部分螺栓,不得有松動;
(5)緩沖位置,拉桿彈簧拉緊時,彈簧兩個相鄰螺旋圈間的最小距離不應小於2~4mm;
(6)加料口內物料完全破碎後才停車,設備未開動前,不準加料;
(7)顎板襯板、側壁板損壞時,應及時更換;
(8)機器運轉時,禁止進行清理或修理工作,皮帶輪和飛輪應設防護罩。
二、球磨機的安裝
球磨機的安裝和其它機械安裝一樣,應遵循下述步驟:
(1)先安裝球磨機體,後安裝皮帶輪、齒輪等傳動機構;
(2)先安裝主軸承,後校正傳動部分的軸承;
(3)先校準球磨機筒體中心線、主軸承中心線,後校準傳動軸承中心線等。
安裝過程如下:
(一)安裝前准備
先按照產品說明書對球磨機的各配件檢點、清洗與預裝配。如發現有遺漏、誤差,應作書面記錄,存檔備查。
(二)基礎劃線
球磨機在安裝前應按產品說明書(或自行設計)的要求澆制基礎,待有足夠強度後,才進行基礎劃線和安裝。
基礎劃線的第一步是埋設中心標板:
中心標板在厚5mm、寬100mm、長150mm鋼板焊上5mm鋼筋(見圖10-12),作好標記定位用。
圖10-12掛中心線(中心標板)
在埋設時,不要露出基礎面太多,最好與基礎相平。埋設數量為:球磨機身縱向中心標板2塊,橫向中心標板4塊,傳動軸中心標板2塊。
第二步是基礎劃線,根據選定的位置,定出球磨機中心線的方位,再用10m鋼皮尺以20kg拉力拉緊,多人多次准確量出兩主軸頭中點之間的距離。以傳動軸基礎為基準點,將此距離在中心標板上打上標記。再以此兩點為基準按圖紙尺寸劃出小齒輪軸承座及其它傳動設備的中心線。
第三步是安裝線架,掛上中心線。用角鋼或方木製作中心線架,固定在基礎端面上(見圖10-12)。中心線架高度要超過筒體高度。用22號鋼絲掛上中心線,一端固定,另一端掛上一10kg重物。吊上線錘,以中心標板的中心為准,將中心找正,使鋼絲與標板中心眼重合。
(三)底座及軸承的安裝
1.軸承合金刮研
用倒鏈將球瓦吊於主軸上,並事先在主軸上塗以紅鉛丹,轉動球瓦,根據接觸情況,將接觸面用半圓刮刀刮削,使接觸面積每平方厘米有1~2個點接觸,接觸角90°~120°,兩側間隙應符合圖紙要求。
2.底座及軸承劃線
底座劃線:在底座加工面上,以地腳螺栓為基礎,劃出縱橫中心線(見圖10-13),作為安裝找正用。
圖10-13底座劃線
軸承座劃線:在軸承孔中間加一方木,在方木的中心釘上菱形薄鐵皮,作為求中心點用。用劃規求出中心點及十字線,根據瓦座寬度作出側面中心線(見圖10-14)。劃線工作結束且混凝土基礎強度達75%以上後,即可安裝。
圖10-14軸承座劃圖
3.底座的安裝
測量標高:底座標高可用水準儀或水管連通器進行測量。一般用水管連通器測量較簡單。其方法是:取一條膠管,兩頭套上玻璃管,加上淺顏色的水。在底座加工面上,放上水平尺,根據底座標高點,將水管一端放在標高點上。以此為基準,另一端靠近底座側面,根據水平高度,確定底座高或低。根據測量結果確定墊鐵厚度。使用水管連通器要注意水管裝水時不得有氣泡,使用前將兩玻璃管合在一起看看是否等高。
底座找正:根據掛設的中心線,吊上鉛錘,調整底座縱橫中心與線錘頂點重合。每一端底座找中心位置時,要吊二個線錘。這樣才能保證底座中心線垂直和平行。
用0.04~0.1/1000水平尺放在底座加工面上測量水平度,測量時要多測幾個位置才能准確。
加墊鐵:根據測量結果,得到墊鐵需用厚度。墊鐵厚的用鑄鐵板,較薄的可用鍛打成楔形的鋼板。放墊鐵時,應鏟平墊鐵下面的基礎。若底座基礎低,則加一層砂漿。
4.地腳螺栓孔灌漿
底座安裝校正後,可進行地腳螺栓灌漿,一般要求用150號混凝土。待混凝土強度充分增長後,方可擰緊地腳螺栓。
5.軸承座的安裝
球面軸瓦在澆注合金前,應進行2~4kgf/cm2的水壓試驗。如發現班點漏水,可鑽孔解決。若有裂紋,可燒生鐵電焊。澆注後,應進行一次水壓試驗。
將軸承座吊裝在底座上,以瓦座中心點吊線錘找正,使瓦座中心線與底座中心線重合。
用鋼皮尺測量兩端軸承中心距,其誤差應符合圖紙要求。
用水管連通器測量兩軸承大瓦座中心高,使兩端瓦座在同一水平線上。
扭緊軸承螺栓。
(四)磨體的安裝
磨體安裝前,應對筒體與球磨機側板、或側板與主軸頭等聯接情況進行一次檢查。若發現不符合要求,應進行調整或重裝。
1.小型球磨機可架設三角架,直接用起重葫蘆吊裝。較大的球磨機可在兩基礎之間搭枕木堆,用卷揚機或絞車將筒體運到兩軸瓦上(高於軸瓦50~100mm),然後在磨體每一端各用兩台千斤頂頂起。拆除一層枕木,調整筒體,使兩端主軸頭與軸瓦兩端距離相等。然後徐徐落於軸瓦上,安裝方法見圖10-15。
2.測量磨體中心線,使掛好的吊線鉛垂線與磨體兩端軸中心點重合。
3.標高測量,用水管連通器測量(見圖10-16)。要求兩端軸中心線應在同一水平面上,允許誤差最大不超過0.5mm。
圖10-15球磨機筒體安裝
圖10-16磨體標高測量
4.在兩端軸上面用0.04~0.1/1000水平尺測量水平,其偏差不應超過一格。
5.用原薄規探測大瓦與軸兩側間隙,其間隙應符合圖紙要求。
6.把油圈安裝於兩主軸頭上。
7.用手轉動筒體看轉動是否靈活,但不能有不同心晃動,否則應再反復校正以上的技術設施。
8.安裝主軸承蓋。安裝前,將大瓦和主軸清洗干凈,然後塗上機油,蓋上瓦蓋,把連接螺釘對稱均勻擰緊,轉動磨體,檢查螺釘扭力是否均勻或接觸間隙是否過小。
(五)二次灌漿
底座與基礎之間要進行灌漿。灌漿前,擰緊地腳螺栓,打緊斜鐵,用電焊將墊鐵點牢,但底座與墊鐵不要焊接。底座下面基礎要清掃干凈。灌漿時要搗實,不能有間隙或蜂窩等缺陷。
(六)大齒輪的安裝與檢查
1.用薄鐵片製成的齒規檢查齒距,不符合的應加以修理,同時要清理鑄造沙皮。
2.若大齒輪是剖分式的,則應將兩半齒輪組合起來,擰緊對口螺栓,用地規檢查節圓、外圓直徑偏差。若偏差超過圖紙規定,應使用油壓機調整。
3.將製造的裝配十字頭配好,先安裝一半,轉動筒體,使半部齒輪移到下方再安裝另一半。筒體連接螺栓中應有四分之一為隱釘螺栓,即孔與螺栓配合為過渡配合,隱釘螺栓位置在圓周上均勻分布並應對稱。
4.檢查齒輪安裝質量。用三齒樣板檢查兩半齒輪介面處的齒距,誤差不得超過±0.005m(模數),大齒輪與筒體法蘭介面處間隙不得超過0.05mm。用劃針測量法檢查大齒輪的軸向偏差和徑向偏差(見圖10-17),要求徑向偏差不得超過士0.001D(D是大齒輪外徑),軸向偏差不得超過±0.5~1.0mm。
圖10-17大齒輪測量
a-徑向偏差;b-軸向偏差
(七)小齒輪與傳動軸安裝
先將傳動軸瓦刮研,要求軸瓦接觸角70°~90°,接觸面每平方厘米不小於2點,瓦口間隙應符合圖紙要求。
傳動軸的安裝要求符合圖紙中兩齒輪中心距,軸與磨機中心線應平行。小齒輪裝配用熱壓法,裝配後放在軸承座上,然後灌地腳螺栓。待保養一段時間後,再擰緊連接螺栓和校對中心線,裝上軸承蓋並檢查與軸的間隙。
(八)大小齒輪的嚙合檢查
在小齒輪齒面上塗上紅鉛油,轉動磨機測量接觸面積,接觸點應在節圓線上,按標准要求最好為齒高的20%~25%,為齒寬的65%~70%。
用壓鉛法或用尺測量嚙合的頂間隙及側間隙。頂間隙為0.2~0.25m(模數)+熱膨脹量(約1mm);側間隙,銑齒為0.06~0.10m(模數),鑄齒為0.16m(模數)。
(九)大三角皮帶輪的靜平衡測定與調整
大三角皮帶輪在裝配前必須進行靜平衡測定,若靜不平衡,運轉時會產生振動,或導致齒輪轉動時出現周期性的噪音。
靜平衡試驗可利用傳動基座進行。將兩軸承安裝好後,放上大皮帶輪,找正、找平,將輪按圓周分四點,盤轉觀察。若不平衡,其重的一側總是向下,可在對稱位置加以重物,使之平衡為止。
(十)襯板的安裝
非金屬礦產加工使用的多是間歇式球磨機。粉磨礦物原料時,為保證質量,又要保護易受磨損的球磨鋼質筒體,所有球磨均需使用襯板。過去襯板多用燧石砌築,近年來,有些廠進行了用橡膠襯板代替燧石板的濕磨原料試驗。在工藝上取得的數據證明,採用橡膠襯板的球磨與採用燧石襯板的球磨相比有如下優點:在產量方面,同容積磨機可增產30%~40%;在單產電耗方面可節約電力15%~20%;噪音減少;磨機運轉中振動大大減輕,能延長磨機傳動裝置壽命。此外,橡膠襯板的突出優點是其使用壽命約為燧石襯板的5~6.5倍(即橡膠襯板可使用10年)。大大減少了襯板安裝工時與維修費。但橡膠襯板的一次投資費用較大,其費用是燧石襯板一次投資的6.82倍。
有關襯板的安裝方法這里不再詳細介紹。
(十一)球磨機的試運轉
球磨機安裝後,應按順序進行空載試運轉、半負荷試運轉和全負荷運轉,以檢查安裝質量是否符合要求。
1.空載試運轉
在不裝研磨體、物料的情況下起動磨機,運轉4小時以上,檢查下列各項:
潤滑系統工作情況,如油環帶油是否有效。檢查軸承溫度,不應超過60℃。
球磨機竄動量是否超過容許限度。
大小齒輪及減速機運行是否正常,雜訊是否強烈,大小齒輪嚙合印痕是否符合要求,大齒輪經向及軸向偏擺是否在容許范圍之內。
大三角皮帶輪運轉是否正常,從振動的情況判斷,大三角皮帶輪重量是否平衡,從皮帶輪帶槽附近的發熱情況判斷皮帶的松緊是否適當。
電動機的溫升及整個電器系統工作是否正常。
2.半負荷試運轉
裝入半數研磨體和物料,運轉4~8小時,同樣檢查上述項目進行調整。
3.全負荷試運轉
加入研磨體及物料,運轉中密切注意電動機電流是否超過額定值,電動機轉速有無明顯降低。檢查皮帶打滑和軸承發熱情況,檢查球磨機振動情況。如上述情況正常,則試運轉結束。停磨後重新擰緊地腳螺母。即可正式投入生產。
三、皮帶輸送機的安裝
(一)安裝順序
安裝前應將基礎清掃干凈,進行基礎劃線。以頭、尾兩鼓輪的中心,掛設一條縱向鋼絲線,劃出基礎中心線,由此線再劃出左右兩條邊線(支架地腳螺栓中心線)。再根據施工圖尺寸劃出橫向間距線。
按基礎已劃出的線跡,校對預留地腳螺栓孔的位置,如有不符則應重新鑿孔。
1.機架安裝
按照地腳螺栓孔的位置,先將機架排列好,用螺栓連接起來,並將地腳螺栓插入孔內。根據基礎的中心線進行找正、找平後,可將地腳螺栓灌漿,待地腳螺栓達到強度後,需再找正一次,擰緊地腳螺栓,然後再進行托輥安裝。
2.機頭、機尾鼓輪安裝
依據機架中心線找正位置,兩鼓輪橫向中心線應平行,誤差不超過1mm,水平度每米不大於0.5mm。
3.傳動裝置安裝
根據驅動鼓輪先安裝減速機,再安裝電動機,軸向中心線均應吊線錘檢查,誤差不大於1mm。
4.皮帶安裝
安裝前將拉緊裝置調到終點,用鋼盤尺實測長度尺寸,按皮帶厚度進行皮帶長度計算,應力求准確,切口要垂直整齊,連接時工作面朝上,用倒鏈拉伸,膠合牢固後可以放開。
(二)皮帶輸送機安裝應達到的基本要求
(1)皮帶與滾子接觸要好,不得有滑動摩擦現象存在,以提高皮帶使用壽命;
(2)保證皮帶運行平穩,不得有明顯的蛇行及脈動現象存在;
(3)在運轉過程中保證皮帶不脫落;
(4)皮帶接頭要正確,要在一條直線上,同時工作面不能裝反。
四、轉筒乾燥器的安裝
轉筒乾燥器的安裝按下述步驟進行:
(1)安裝托輪裝置、擋托輪裝置於基礎上;
(2)將機體吊起,輕輕放於托輪、擋托輪裝置上;
(3)安裝傳動裝置;
(4)調整合格後灌漿;
(5)試運轉。
安裝過程如下:
(一)安裝前准備
先按照產品說明書對轉筒乾燥器零件進行清點、清洗與預裝配,修整零部件加工表面。
(二)基礎劃線
轉筒乾燥器在安裝前應按產品說明書的要求澆制基礎,基礎支承面傾斜度應與機體一致,待有足夠強度後,才進行基礎劃線和安裝。
(三)托輪座與擋托輪座的安裝
托輪與擋托輪座裝到基礎上時基礎板上的刻線應完全與基礎水平基點板刻線重合(如圖10-18所示)。
圖10-18支承座在基礎上的安裝圖
1-基礎;2-壓緊螺釘;3-地腳螺栓;4-台架;5-裝在軸承上的滾輪;6-鉛垂線;7-基礎中心刻線
圖10-19支承托輪安裝檢查圖
1-內徑規;2-支承滾輪
同時,機座應由壓緊螺釘抵在基礎限動板上。地腳螺栓穿入板上的孔,裝上墊圈、螺母擰緊螺栓,校準機座的斜度和高度。較准時鉛垂線兩端應與基礎縱向軸線定向水平基點板的刻線重合。用內徑規檢查機座兩托輪間的間隙Q(圖10-19所示)。此間隙應等於
非金屬礦產加工機械設備
式中Db——支承箍直徑;
Dc——支承滾輪直徑。
支承滾輪中心間的距離A應等於:A=2a+Dc,要從每個機座的兩側檢查這一尺寸的大小。而後移動基礎上的擋托輪座使縱向鉛垂線兩端與按基礎縱向軸線定位置的台板刻度重合(與托輪中心線平行)(圖10-20所示)。將直尺放在托輪端部,測其不應超過5mm的位移量(圖10-21所示)。
圖10-20托輪座在基礎上的安裝圖
圖10-21支承托輪平行和同心度的檢查
1-支承滾輪;2-基礎板;3-基礎;4-定向板;5-直尺
拉緊擋托輪座滾輪上方的橫向線,使鉛垂線與基礎上的已裝座橫軸線配置定向水準基點板刻線重合。移動擋托輪座使鉛垂線與座板中心線垂直支承滾輪中心線的定向刻線重合。自橫向線放下兩根鉛垂線到托輪上母線(圖10-22)。同時鉛垂線兩頭至母線中間的距離應一樣,並等於:
非金屬礦產加工機械設備
式中h——基底到托輪中心線的支承軸承高度;
α——托輪座對水平線的傾斜角。
在支承托輪寬度中間表面上裝一窄面直尺,尺上放一水平儀,以壓緊螺釘調節直尺達到水平位置。
圖10-22托輪座與橫向鉛垂線相對位置檢查圖
圖10-23托輪座傾斜的檢查
1-水平儀;2-楔子;3-支承滾輪;α-相當於設備設計傾斜角的角度
校準支承座的安裝位置,使擋托輪座和托輪座托輪中間平面之間的距離等於設備殼體箍中部之間的距離。
擋托輪座和托輪座由調節螺釘實現傾斜(圖10-23)。
校準結束後,對基礎螺栓灌漿,待混凝土凝固後把螺母上緊,再次校準,對兩個機座最後二次灌漿。
(四)筒體的安裝
筒體在托輪座上的安裝,要保證托輪軸線與筒體中心線斜度相同,可用硬木依照筒體斜度製成楔形標板,放在托輪上,再用水平儀置於楔形標板之上進行測量。托輪安裝後,放上筒體,還要用壓鉛法測量托輪與滾圈接觸情況作進一步的調整。經調整後,筒體兩端徑向圓跳動小於4mm。
乾燥器運轉時,滾圈端面應不常與上下擋輪接觸,或只允許稍有接觸。若筒體上竄,與上擋輪接觸,則在托輪上加機油,此時筒體應下竄,離開上擋輪,反之若筒體下竄,與下擋輪接觸,則往托輪上撒少許細砂,不久筒體亦能停止下竄,滾圈離開下擋輪。
若筒體竄動嚴重時,則需在水平位置上,轉動托輪的軸線(調整頂絲)校正。方法是:在托輪表面用粉筆劃一箭頭,使箭頭指向托輪轉動方向,將托輪軸線順時針方向或逆時針方向轉動後,若此箭頭向下方傾斜,則可使筒體向下移動,反之則向上移動。
(五)傳動裝置的安裝
往基礎上裝放包括下部冕狀齒輪、主輔減速器和電動機在內的電動減速器組(如圖10-24),用厚度等於齒輪齒端和齒間間隙大小的兩塊薄片(0.25模數+0.5mm熱膨脹補償數)對下部冕狀齒輪和冕狀齒輪找中心。薄片放在齒輪兩邊要嚙合的齒間底部並將下部冕齒輪和支承框推到這些薄片的盡頭,用壓緊螺釘調節位置。
冕狀齒輪和下部冕狀齒輪的允許嚙合偏差如下:
齒圈,徑向和軸向振擺要小於3mm;
相對冕狀齒輪中心線的中心線偏移5mm;
傳動裝置傾斜度應與機體一致,偏差小於每米0.1mm,電動機、減速機軸中心線同軸度小於0.5mm。
在把傳齒輪和冕狀齒輪安裝找正結束後,對主減速器和下部冕狀齒輪、副減速器和主減速器、電動機和主副減速器,在各半聯軸節處最後檢查定中心情況。
傳動裝置(電動減速器組)試車3小時,其中對電動機每一個轉速試車30分鍾以上,由輔助電動機驅動試車1小時以上。
圖10-24傳動裝置安裝圖
1-減速器;2-殼體;3-減速器;4-電動機;5-支承框;6-地腳螺栓;7-壓緊螺釘;8-基礎;9-冕狀齒輪;10-下部冕狀齒輪
對裝卸料罩、燃燒室及密封圈等,按照裝配圖及一般規程裝配。
(六)設備的試運轉
各部分安裝調整合格之後灌漿,待水泥干固後進行空載試驗。
檢查地腳螺栓及各部連接處確屬牢固,齒輪及其它活動部位無卡阻之後,開機連續運轉8小時,檢查筒體有否激烈往復竄動,齒輪傳動有無激烈震動,軸承工作情況如何,軸承溫度最高不得超過65℃(環境溫度30℃),電動機電流無顯著波動。空載試驗合格後,進行負荷試驗。試驗程序:運轉中通入熱介質,待達到工作溫度後,加入物料至正常負荷,連續運轉8小時檢查設備運轉是否正常,如運轉正常,可投入試生產。
⑶ 普通照明整流器和防爆燈燈整流器區別,能不能替換使用
是鎮流器,來不是整流器源。
普通照明鎮流器和防爆燈鎮流器一般不能替換使用。
因為兩者的安裝尺寸和參數是不一樣的。
防爆燈通常是隔離防爆的,如果鎮流器是在隔離罩內部安裝的,理論上對鎮流器沒有特別要求。
不過隔離罩內部溫度散熱條件較差,所以對鎮流器的環境溫度指標還是有要求的,最好能夠在50℃以上能正常工作。
所謂隔離防爆是指在隔離罩內外存在可燃氣體的情況下,內部發生爆燃、短路、拉弧等事故時,產生的能量在泄放過程中不會點燃外部的可燃氣體。