斗轮机悬臂皮带机驱动装置设计

摘 要：某企业原有的斗轮机悬臂皮带机驱动装置在设计方面还存在着一些不合理的地方，所以在装置运行的过程中也经常会出现一些故障和问题，而在出现了故障之后需要很长的时间才能完成检修工作，同时在检修过程中对检修工艺的要求也更加的严格，所以也严重的影响到了企业正常的运营，为了改变这种情况该企业进行了一定的调整，设计出了具有高合理性和高可靠性的驱动装置，满足了生产方面的要求。

关键词：叶轮机；驱动装置；电动滚筒；设计；减速器；耦合器

1 引言

斗轮机悬臂皮带机驱动装置的性能对整个设备运行的质量都有着十分重大的影响，在这样的情况下，提高其设计质量也成了保证设备正常运行的一个非常重要的因素，但是从当前设计工作的情况来看，还是存在着不少的问题，这些问题也会对生产质量和生产效率的提升造成非常不利的影响，所以必须要重视设计质量的提升。

2 悬臂皮带机驱动装置的设计思路

2.1 驱动装置形式的选择

传统的风冷式发电动滚筒已经不能适应当今生产的发展，在安全性上也很难得到保证，所以针对这样的状况，必须要设计出一个能够满足当今生产过程中发展要求的新型驱动装置来改善当前的状况，这样才能更好的促进电力生产的健康发展。

带式输送机当前最常用的一种输送装置就是外传动式的驱动装置，这种驱动装置主要由两个部分组成，一个是电动机，一个是减速器，这种技术已经发展到了相对比较成熟的阶段，这种装置和传统的传动装置相比有着非常明显的优势，它的可靠性更强，不容易出现故障，同时对设备维修的技术要求也不是很高。但是这种装置的结构紧凑性较差，同时在运行的过程中还会占用非常大的空间。

2.2 驱动装置的布置设计

双向外转的带式输入机当中其驱动装置大体上可以分成三个部分，头部、中部和尾部，对结构进行详细的分析之后发现装置安装在头部或者是中部的难度要更大一些，所以必须要设置一个刚度和强度都满足相关标准和要求的钢平台，这种情况下就会使得斗轮机回转部分的重心发生偏移的情况，从而也对斗轮机自身的安全性和稳定性构成了非常不利的影响，如果在增加配重的过程中没有仔细的考量，就很有可能会发生非常严重的翻机事故。造成人身和财产上的损失。将外传动式驱动装置放在皮带的尾部就会使斗轮机钢结构产生的变化明显缩小，所以在设计的过程中应尽量选择此种设计形式。

2.3 驱动装置的配置方案

在驱动装置配置的过程中，可以选择的方案类型比较多，所以在设置的过程中一定要根据施工现场的实际条件来选择最好的配置方案是最为重要的一个环节。模仿带式传送机所采用的驱动装置，斗轮机所采用的驱动装置和其也有着非常大的相似之处，永昌是电动机液力耦合器硬齿面圆柱齿轮减速器尼龙柱销联轴器箭头外传滚筒。

2.4 其余部分的设想

斗轮机悬臂皮带机的电动滚筒应该安装在悬臂铰接点的前端，通常情况下都是依靠自重的作用来拉紧滚筒，在悬臂皮带机的尾部应该设置驱动装置，之后将传统的风冷式电动滚筒卸下，悬臂皮带机在这一过程中就需要重新对拉紧装置进行设置，一般情况下拉紧装置所占用的体积相对较大，在斗轮机上增设该装置是很难实现的，所以应该在原来的电动滚筒的位置设置拉紧滚筒，这样才能更好的保证悬臂皮带机的平稳运行，原有的直径为630毫米的尾部滚筒也改成了直径长度为800毫米的传动滚筒，这样一来就使得胶带和滚筒之间的包角也逐渐增大，胶带和滚筒位移的几率也大大的缩小。

3 电动装置的选择

3.1 电动机的选择

在选择电动机的过程中首先就是要注意电动机的功率原来所采用的电动机功率是37W，所以在选择的过程中考虑到运行的实际需求，电动机的额定功率需要适当的提高，在这样的情况下，选择了额定功率为45W的电动机，所选电动机的工作电压为380V，安装形式为卧式安装。

3.2 减速器的选择

3.2.1 减速器种类的选择

考虑到空间位置的限制，减速器选择硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器，该减速器体积较小，输入轴与输出轴呈垂直布置，名义中心距224mm，输入轴直径40mm，输出轴直径100mm。

3.2.2 减速器速比的计算

原悬臂皮带机的带速为2.5m/s，改造后的传动滚筒直径为800mm，电动机转速为1480r/min，速比为25。

3.3 减速器输出轴与传动滚筒间联轴器的选择

综合考虑各种联轴器的优缺点、检修的方便程度和实际使用情况，此部位的联轴器选用挠性尼龙柱销联轴器，并对尼龙销进行剪切和挤压强度校核。

3.4 液力耦合器的选择

在带式输送机中，电动机与减速器的连接一般采用限矩型的液力耦合器，大多选用YOXⅡ型液力耦合器。

4 解决方案

4.1反装液力耦合器的可行性分析

既然常用的液力耦合器结构形式决定了耦合器自重，其自重力主要由减速器输入轴承受，导致输入轴所承受的径向载荷超出设计承受能力，引发硬齿面减速器输入轴断轴事故。那么，液力耦合器反装不就可以解决这问题吗？查阅相关文献，YOXⅡ型液力耦合器反装后，虽可避免减速器输入轴承受耦合器的重量，但却失去了限矩（过载保护）性能，给电动机的运行带来了隐患；同时，带式输送机不能带载启动，耦合器工况变化后，又难以确定合适的耦合器充油量，影响带式输送机的正常运行，因此，液力耦合器不能反装运行。

4.2 减速器输入轴轴径加粗

该限公司向减速器制造厂提出申请，将减速器输入轴轴径加粗，使其能承受因耦合器的重量而附加的径向载荷，但这样会增加减速器的制造成本。

4.3 YOXF，YOXⅡZ系列液力耦合器的可行性

此系列耦合器的重量不由减速器输入轴承受，而主要由电动机承受，或耦合器自身带有支撑结构。耦合器的启动过载系数应为1.3～1.7，以满足带式输送机的要求。YOXF，YOXⅡZ系列液力耦合器可满足上述要求，但其体积增大很多。考虑到斗轮机现场条件的限制，安装此类液力耦合器必须对斗轮机原有的钢结构作很大改动。

4.4 用钢球耦合器替代液力耦合器

由以上分析可知，需寻求一种耦合器替代液力耦合器，其主要重量由电动机来承受，同时，其又具有软启动和过载保护功能。考虑到钢球耦合器适合上述要求，根据电动机和减速器输入轴轴径和现场空间位置的情况，联系相关生产厂家，选用由某公司生产的GY220.2型钢球耦合器。联轴器半体安装于减速器的输入轴上，耦合器部分安装于电动机轴上。联轴器半体和挡圈的总质量为14.85kg，无需再校核减速器输入轴的径向载荷。

结束语

在按照现有的设计思路对装置进行了更加科学合理的改进之后，这种驱动装置制造的流程得到了简化，同时对安装也没有非常高的技术要求，在使用的过程中有很强的安全性和可靠性，这也说明该设计方案优越性较强。

参考文献

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[2]杨毅.斗轮机夹轨器液压系统的改造[J].港口装卸，2006（5）.