水泥磨輥壓機用大功率重載行星齒輪箱系列Xi’anHeavyMachineryResearchInstitute西安重型機械研究所二OO六年九月2024/2/2共74頁2隨著我國干法水泥工業(yè)的快速開展，水泥粉磨加輥壓機工藝作為水泥粉磨作業(yè)中的前處理或終端處理手段，對降低單位產(chǎn)品的粉磨能耗，提高粉磨效率有著顯著的效果。粉磨每噸物料可節(jié)電近8度，效率提高近一倍，同時又能壓出30%的成品細(xì)粉，是當(dāng)前水泥行業(yè)節(jié)能降耗所推廣的重點產(chǎn)品之一。但與此同時國內(nèi)輥壓機配套的大功率行星齒輪箱一直難得以開發(fā)及形成系列。隨著國內(nèi)水泥工業(yè)的快速開展，大規(guī)格輥壓機行星齒輪箱一直不得不依賴進(jìn)口，國外產(chǎn)品昂貴的價格及效勞的不及時給國內(nèi)用戶帶來很大不便，用戶迫切需要此類產(chǎn)品國產(chǎn)化。一、立項背景2024/2/2共74頁3基于此，結(jié)合我所多年從事重載行星傳動技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)經(jīng)驗，我們開始了輥壓機核心技術(shù)--大功率重載行星齒輪箱系列產(chǎn)品開發(fā)。在對輥壓機工作及載荷狀況系統(tǒng)分析的根底上，解決了大型齒圈的載荷及變形分析、載荷均布技術(shù)、齒輪修形技術(shù)、惡劣環(huán)境下的密封技術(shù)等一系列技術(shù)難題之后，成功開發(fā)了此類系列產(chǎn)品并得以批量應(yīng)用，滿足了市場的需要。2024/2/2共74頁4該系列行星齒輪箱主要為輥壓機提供動力，可稱為輥壓機的心臟。動力經(jīng)兩級行星齒輪傳動，或加一級平行軸斜齒傳至輥壓機的兩擠壓輥上，將進(jìn)入輥縫間的大塊混合物料擠壓成所需松散料餅。料餅經(jīng)打散分級后進(jìn)入球磨機，最終完成粉磨作業(yè)。1)、系列產(chǎn)品的功率段：PBF系列：220KW，315KW；PBZF系列：400KW、450KW、500KW、560KW、630KW、710KW、800KW、900KW〔十種規(guī)格產(chǎn)品段，設(shè)計已作到1400KW〕2)、系列產(chǎn)品的速比范圍：i=40～83〔可以從25開始〕3)、額定輸入轉(zhuǎn)速：n入=1000r/min;1500r/min4)、傳動效率：η=0.97～0.985)、齒輪熱處理及硬度：滲碳淬火，58～62HRC〔內(nèi)齒調(diào)質(zhì)280～320HB〕

二、產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)2024/2/2共74頁56)、齒輪精度：6級，(GB10095-88)7)、使用系數(shù)：KA≥2.38)、壽命：10萬小時9)、工作噪聲：〔滿負(fù)荷，距離1m處〕<80dBA10)、公稱輸出轉(zhuǎn)矩：T=82360～468440N.m齒輪箱工況為24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，強沖擊，強制潤滑2024/2/2共74頁6系列名稱原

理

圖結(jié)構(gòu)說明傳

動

比PBF系列兩級NGW行星傳動傳動比范圍：25~40PBZF系列兩級NGW行星傳動+一級平行軸傳動傳動比范圍：45~832024/2/2共74頁71)、采用硬齒面行星齒輪傳動懸掛輸出技術(shù)，充分滿足了水泥磨輥壓機的驅(qū)動要求，并形成了包括大中功率在內(nèi)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完善的系列產(chǎn)品，成功替代了同類進(jìn)口產(chǎn)品。2)、根據(jù)輥壓工況和設(shè)備結(jié)構(gòu)特點，采用了相應(yīng)的齒輪修形方法，使得傳動精度更高，傳動更平穩(wěn)，承載能力更高。3)、關(guān)鍵承載零部件進(jìn)行了有限元分析和優(yōu)化設(shè)計，使得齒輪箱具有很高的可靠性和較長的使用壽命。

三、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點2024/2/2共74頁84)、輸出行星架部件設(shè)計成分體結(jié)構(gòu)，使得齒輪箱具有良好的加工工藝性和裝配工藝性。5)、開發(fā)了組合密封技術(shù)，有效解決了重載行星齒輪箱在大粉塵環(huán)境下的密封問題。6)、關(guān)鍵部位采用了高承載能力的特種軸承，提高了整機的使用壽命。7)、多種規(guī)格采用了適應(yīng)性設(shè)計，可滿足輥壓機齒輪箱多面安裝及使用的要求。8)、殼體設(shè)計成齒圈直聯(lián)結(jié)構(gòu)，并采用了創(chuàng)新的軸承座與齒圈組合結(jié)構(gòu)，可有效節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材的消耗，使得整機設(shè)計更加經(jīng)濟、合理、輕便。2024/2/2共74頁99)、開發(fā)了多行星輪傳動技術(shù)，使得大功率產(chǎn)品體積更緊湊，承載能力得以大幅度提高。10)、為了解決由于懸掛安裝而帶來的力矩平衡問題，開發(fā)了自封閉四邊形反力臂。

2024/2/2共74頁102024/2/2共74頁112024/2/2共74頁12四、國內(nèi)外情況對比國外同類產(chǎn)品主要以德國Flender公司及Renk公司為主，其中尤以Flender公司產(chǎn)品應(yīng)用最為廣泛，其產(chǎn)品特點為系列化，通用性強，覆蓋面廣。我方相應(yīng)產(chǎn)品亦成系列化，并已廣泛應(yīng)用，雙方在主要技術(shù)性能上作一比較。2024/2/2共74頁13序號比較內(nèi)容名稱生產(chǎn)國性能指標(biāo)備注PBZF450-70行星齒輪箱（中國）P2SA23行星齒輪箱（德國）Flender1傳遞功率（KW）500500二十一世紀(jì)初2額定輸出轉(zhuǎn)矩N.m）5100005100003傳動比67.66～454效率0.97～0.980.985齒輪精度65GB10095-886齒輪熱處理方式滲碳淬火滲碳淬火7噪聲≤80dBA＜80dBA8整機重量（kg）380038009振動速度（mm/s）8~12.58~12.510潤滑方式自身循環(huán)自身循環(huán)11工作溫升℃35～4035~40環(huán)境溫度25℃返回國內(nèi)外情況對比2024/2/2共74頁14五、應(yīng)用情況及經(jīng)濟效益分析西安重型機械研究所研發(fā)、制造的水泥磨輥壓機用大功率重載行星齒輪箱系列產(chǎn)品是為適應(yīng)我國新型、高效節(jié)能干法水泥生產(chǎn)的快速開展而開發(fā)的新產(chǎn)品。系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、承載能力大等優(yōu)點，徹底改變了該類產(chǎn)品依賴進(jìn)口的歷史〔特別在大功率段〕，為用戶和我所創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。系列產(chǎn)品首單560KW兩臺于2003年9月投產(chǎn)，產(chǎn)能由原球磨機100余噸/小時增至200噸/小時，每小時可節(jié)電約2000KWh，每年節(jié)約電費800余萬元，截止目前已累計增產(chǎn)水泥200萬噸，新增產(chǎn)值4億元，目前運轉(zhuǎn)良好。系列產(chǎn)品共十種規(guī)格：220KW、315KW，400KW、450KW、500KW、560KW、630KW、710KW、800KW、900KW。目前國產(chǎn)機組最大功率2024/2/2共74頁15返回段輥壓機〔900KW〕已配套我所齒輪箱八臺，并全部用于工業(yè)生產(chǎn)。其中500KW功率段產(chǎn)品已出口到泰國等東南亞國家。系列產(chǎn)品已在國內(nèi)五十余家大型水泥公司應(yīng)用，各功率段數(shù)量累計已過100余臺，累計增產(chǎn)水泥近3000萬噸，新增產(chǎn)值近60億元。并成為國內(nèi)幾大水泥設(shè)計院的配套首選。在三年內(nèi)已為我所創(chuàng)產(chǎn)值4000余萬元，實現(xiàn)利潤750余萬元。目前國內(nèi)仍有60%水泥生產(chǎn)為傳統(tǒng)濕法小立窯，高污染、高能耗，特別在西部地區(qū)，改造空間巨大。國家產(chǎn)業(yè)政策為“資源節(jié)能型，環(huán)境友好型〞。因此高效、節(jié)能、環(huán)