擠出機主傳動系統(tǒng)的分析及改進趙玉良郭居奇李勇鵬（中國重型機械研究院有限公司，陜西西安710032）張愛芹（洛陽建材機械廠，河南洛陽471003）摘要：本文對擠出機主傳動系統(tǒng)的工作特點和應用現(xiàn)狀進行了分析，針對系統(tǒng)存在的問題，同時結合擠出機對傳動系統(tǒng)的要求，對傳動系統(tǒng)的設計提出了若干改進建議，以期能對擠出機主傳動系統(tǒng)設計水平的提高提供參考。關鍵詞：擠出機；主傳動系統(tǒng)；設計改進AnalysisandimprovementoftheextrudertransmissionsystemZHAOYu-liangGUOJu-qiLIYong-pengZHANGAi-qing真空擠出成型機是目前應用十分普遍的墻體與屋面材料及陶瓷制品的擠出成型設備，隨著各類新型墻體與屋面材料及陶瓷制品的開發(fā)及生產，對擠出成型機的性能，尤其是對其主傳動系統(tǒng)的綜合性能要求也愈來愈干問題進行分析探討1擠出機主傳動系統(tǒng)的工作特點對現(xiàn)行擠出設備所進行的全面分析，可對各類擠出成型機主傳動系統(tǒng)的工作特點高，分析現(xiàn)行擠出成型機主傳動系統(tǒng)的工作特點并對若，以期能對傳動系統(tǒng)的設計改進及性能提高提供參考。通過概括如下：（1）擠出機存在帶載起動的工況，且有時尚較為頻繁在較高起動轉矩和起動電流的工況，傳動系統(tǒng)應有較強的抗過載及強沖擊應考慮有減緩沖擊的技術措施（2）主傳動系統(tǒng)減速機常常和擠出機主軸剛因而常帶要求減速機輸出軸的支承亦是擠出機主軸的支承大。（3）傳動系統(tǒng)的輸出轉速最好能進行調整，以適應不同物料或工藝條件作轉速的調整要求。（4）擠出機主軸傳動和壓泥板傳動經常存在一體化的要求，這對傳動齒輪箱的結構設計會帶來影響（5）因擠出機使用現(xiàn)場條件多計中應盡可能選用易于對中及徑向偏差補償量較大的傳動聯(lián)接的可靠性，以提高設備運轉率（6）傳動系統(tǒng)設計應充分考慮產品的模塊化，即傳動系統(tǒng)設計時應考慮存能力，或者設計時。性聯(lián)接，由于擠出機主軸結構的特殊性，，并且要求主軸支承跨度盡可能對擠出機工。有限制，對設備對中和維修帶來較大困難，因之在設型式，并盡量提高主傳動系統(tǒng)。特征，以便于組織生產，便于選用，降低造價。（7）傳動系統(tǒng)設計還應盡可能實現(xiàn)傳動效率高、裝機功率小、空運行時間短等，以實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)電濟生產，同時亦有利于降低成品造價、經。

當然主傳動系統(tǒng)也有可能還存在一些其它方面的要求，設計時應全面權衡，綜合考慮，根據(jù)不同用戶、不同地域及不同成型產品的要求合理取舍，以盡可能滿足相應條件下的主要要求，使擠出機能在傳動系統(tǒng)性能最優(yōu)的狀況下工作，高效生產出優(yōu)質的產品。2現(xiàn)行主傳動系統(tǒng)的分析及存在的問題目前國內現(xiàn)行擠出機的主傳動系統(tǒng)有多種類型，按采用的結構型式可分為擠出機主軸單獨傳動型和主軸及壓泥板復合傳動型兩大類型；按采用的減速機的類別又可分為采用調質齒輪減速機、圓弧齒輪減速機、硬齒面圓柱齒輪減速機、座式行星齒輪減速機及法蘭式行星齒輪減速機等多種傳動類型。各種類型的減速機和電機間均采用皮帶傳動，且其中的一個皮帶輪常采用和氣胎離合器組合為一體的結構，氣胎離合器用來滿足主機停機，而電機不停機的要求。應進行說明的是，上述傳動類型中采用的位重量承載能力小、效率低、壽命短，國家早已宣布淘汰，因之不宜繼續(xù)使用，更為優(yōu)異的硬齒面圓柱齒輪減速器和行星齒輪減速器，這兩種減速機也是發(fā)達國家擠出成型設備上所采用的主要傳動尤其是采用使整個傳動系統(tǒng)的重量及體積明顯減小，傳動系統(tǒng)更加緊湊，更有利于運輸安裝和維護，應優(yōu)先采用擠出成型設備上所采用的減速器有我國的標準系列硬齒面圓柱齒輪減速器及行星齒輪減速器，亦有專為擠出機開發(fā)的專用減速器，后者在設計時更多考慮了擠出機對傳動系統(tǒng)的特殊要求，如帶載起動工況及主軸和壓泥板傳動的一體化要求等。中的聯(lián)軸器采用較多的是剛性夾殼聯(lián)軸器和一般彈性柱銷聯(lián)軸器等類除結構設計上必須采用剛性夾殼聯(lián)軸器，進而實現(xiàn)軸系剛性連接的情況外，盡量不要調質齒輪減速器和圓弧齒輪減速器，由于單而應代之以性能型式，行星齒輪減速機可。國內現(xiàn)有現(xiàn)有傳動系統(tǒng)型，采用此類聯(lián)軸器，這是因為此類聯(lián)軸器的許用徑向及角度偏差都很小，而擠出機的應用現(xiàn)場由于加工精度和安裝維護人員的素質等原因，往往很難實現(xiàn)較好的對中且難以保證安裝質量，因此常導致傳動系統(tǒng)機中軸承或齒輪件的損壞。尤其對減速機的此類故障更易發(fā)生。現(xiàn)行傳動系統(tǒng)中常采用的氣胎離合器，其切斷和電機的連接，同時亦具有一定的軟起動和過載保護功能。事實上在采取了更為簡單的技術措施后，電機起動并不是問題，因之可考慮取消氣胎離合器及相應的供氣系統(tǒng)，不僅簡發(fā)生故障，一般表現(xiàn)為聯(lián)軸器的銷子磨損或斷裂，嚴重者還會引起減速高速軸，由于軸徑較細、軸承較小，且轉速較高，作用是在主機需要停機而電機不停轉時用以化了傳動系統(tǒng)，也降低了系統(tǒng)造價。3對傳動系統(tǒng)設計的幾點建議傳動技術的進步和許多關聯(lián)技術的發(fā)展緊密相接，充分利用相關技術的最新進展，及時改進及升級現(xiàn)有傳動系統(tǒng)，這對提升主機性能和檔次有積極的促進作用。根據(jù)前述分析，充分考慮各種最新傳動技術的應用對擠出機傳動系統(tǒng)設計提出下述方面的改進建同時現(xiàn)狀，議：3.1聯(lián)軸器的類型及選擇無論對任何一種類型的可配用鋼球型皮帶輪，這是一種借助鋼球離心力實現(xiàn)軟起動和過載保護及傳遞轉矩的新型聯(lián)軸器，并具有直聯(lián)型、皮帶輪型等多種形式，已在電力、建材及有色等行業(yè)得以成功應用采用此鋼球后，由于電機起動電流可大大下降，因而在需要停機時，可直接停止電機，擠出機減速機，在電機和減速機間的皮帶傳動級，電機軸頭均。

由此可取消氣胎離合器，同時鋼球皮帶輪亦可有效減緩沖擊，降低起動轉矩，延長整機各部件的壽命。對其它無需剛性聯(lián)接的兩軸間應采用補償性能優(yōu)異的彈性聯(lián)軸器，如輪胎聯(lián)軸器、各類橡膠塊聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器、鼓形齒聯(lián)軸器及各類萬向聯(lián)軸器等，以降低安裝難度，提高系統(tǒng)運行的可靠性。當然在現(xiàn)場條件允許時，亦可采用電機和減速機間直接采用鋼球聯(lián)軸器聯(lián)接，以縮短傳動系統(tǒng)的尺寸鏈，減少傳動系統(tǒng)部件的數(shù)目，提高傳動效率，因之更有利于節(jié)能，同時也可使傳動系統(tǒng)更為緊湊。3.2行星齒輪減速機及應用特點相對于其它類型的齒輪等優(yōu)點，因此在要求傳動系統(tǒng)占地面積小和較為緊湊時常被優(yōu)先選用。目前國內外擠出機上采用的行星齒輪減速機主要有兩大類型，即座式行星齒輪減速機和法蘭式行星齒輪減速機，圖1示出的是中國重型院開發(fā)的座式行星齒輪減速機的應用現(xiàn)場照片，圖2則是國外產品的箱，行星齒輪箱具有結構緊湊、單位體積承載能力大和速比大一個法蘭式行星齒輪減速機的產品照片。（照片位置，見附件）顯而易見，采用法蘭式行星減速機，由于減速機是用法蘭直接聯(lián)接于擠出機真空室的側面，輸出軸和擠出機主軸采用軸裝式直聯(lián)，不存在對中心高的問題，因而便于安裝。座式行星減速機則具有支承剛性中心高的問題，安裝時顯得復雜些。兩器與電機相連。好，模塊組合性強等優(yōu)點，但由于仍需聯(lián)軸器聯(lián)接，因而存在對種傳動型式的輸入端均可采用鋼球皮帶輪或鋼球聯(lián)軸目前中國重型院開發(fā)的座式行星減速機系列產品已成功應用于多個規(guī)格的擠出機上，法蘭式行星減速器系列產品正在開發(fā)中，并即將用于新開發(fā)的新型擠出成型設備上。3.3輸出轉速可不同原料狀況及工藝條件下工作，因此現(xiàn)行擠出機常采用變更皮帶輪直徑或直接采用變頻調速方式來改變擠出機的作轉速，前一種調速方式較為麻煩，且只能實現(xiàn)有限的幾檔轉速，后者調速則較為方便，但調整的傳動裝置下的擠出機工作轉速是不同的，因之需要擠出機在不同轉速工大功率變頻器存在著造價較高，用戶不易接受的缺點，我院開發(fā)的行星差動調速傳動裝置，可很好解決這一問題。差動調速系統(tǒng)的構成主要為一臺差速器、一臺主電機和一臺輔電機，如工作時既可只開主電機，亦可兩個電機同時工作。為實現(xiàn)輸出轉速在一定范圍內的無級調節(jié)，輔電機一般變頻調速電機。雙電機同時工作時，由于差速器的輸出轉速分別是主輔電機單獨工作時輸出轉速的迭加，因而可通過改變輔電機的轉速，使輸出轉速在一定范圍內變化，以適應工作機的不同要求。圖3示。正常差動調速裝置的調速原理可結合圖4予以進一步的說明，設由n輸入支路至輸出的速a比為ia，由n輸入支路至輸出的速比為ib，則根據(jù)行星傳動原理有：bnnnaboiiab如n轉速恒定，n轉速可通過變頻電機進行調整，由上式可見輸出轉速n即可在一ba0定范圍內變化。對擠出機產品，一般其輸出轉速的調速范圍很小，利用差動技術調速完全可滿足其調速要求。而且進一步的分析還表明，差動調速兩個輸入電機的功率P/P可在2.5~~4間調整，ba這說明用于調速的輔電機的功率遠小于主電機的功率，亦即用一較小功率的電機即可實現(xiàn)大功率傳動系統(tǒng)的調速，較之直接進行大功率電機的調速，技術難度、造價均大大降低，可靠性則大大提高。1輔電機2主電機3差速器圖3