连续管缠绕滚筒开题报告

连续 管 缠绕滚筒 设计 摘要： 本文主要阐述了设计连续管缠绕滚筒滚目的意义和国内外电动滚筒的发展概况，并详细介绍了目前电动滚筒的基本概念和滚筒的变频改造，及对所参考的文献作了总结。 关键词： 电动滚筒 变频 发展 现状 意义 一 前言 电动滚筒具有结构紧凑，传动效率高，运转平稳以及占用空间位置小等优点，因此目前国内外已将电动滚筒广泛应用于采矿、冶金、煤炭、交通、能源和粮食等各个生产建设领域。电动滚筒作为驱动装置在输送机上使用开始于 20 世纪 20 年代的德国。 电动滚筒是带式输送机的一个重要动力部件，就冷却形式 而言有油冷式、油浸式及风冷式等，就减速形式而言有齿轮减速式及摆线针轮式等，就电动机的安装位置而言有内置式和外置式等。目前应用较多的是齿轮减速、内置、油冷式电动滚筒，特别是对于小型和微型电动滚筒来说，这种电动滚筒更具有不可替代的地位。但是，齿轮减速油冷式电动滚筒承载能力较差，传动效率低，右法兰轴结构复杂和工艺性较差，现已不能满足市场需求。而活齿减速器具有啮合齿数多，承载和抗冲击能力强，传动比大，结构紧凑，传动效率高和工艺性好等优点 3，如将活齿波动传动技术移植到电动滚筒内，将形成一种全新的活齿减速式电动滚筒 4。因此，采用活齿减速技术对现有齿轮减速式电动滚筒进行了改进设计。 二 电动 滚筒的基本概念 电动 滚筒是一种将电机和减速器共同置于滚筒体内部的新型驱动装置。它主要应用于固定式和移动式带式输送机、替代传统的电动机，减速器在驱动滚筒之外的分离式驱动装置。 近年来，根据带式输送机的某些特殊场合需要，又出现了介于分离式驱动和电动滚筒驱动形式之间的减速装置在滚筒体内部、电动机在滚筒体外面的外装式电动滚筒。 与分离式驱动装置相比，电动滚筒具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长，运转平稳、工作可靠、密封性好、占 据空间小、安装方便等诸多优点，并且适合在各种恶劣环境条件下工作。包括潮湿、泥泞、粉尘多的工作环境。 三 电动滚筒的基本分类 及国内外现状 目前电动滚筒的分类有四种基本方法。即依据电动机冷却方式，所采用减速器传动结构类型，电动滚筒基本工作环境特征和电机置于滚筒内外这几种方法来将电动滚筒分类。 依据电机的冷却方式不同可将电动滚筒分为三类 风冷式电动滚筒 这种电动滚筒的特点是电动机不用油液冷却，靠传导、辐射和风的对流，又可分为强制风冷和自然风冷两种。 油冷式电动滚筒 这种电动滚筒也称为间接油冷式电动滚筒。电动滚筒内 有一定的冷却油液，由于滚筒体不停地旋转，筒体上刮油板将油液不停地浇到电动机和齿轮上，带走电动机和齿轮工作时产生的热量，把热量传递到滚筒体壁上，加速电机散热，并对齿轮产生润滑作用。油冷式电动滚筒的关键是电动机内部不允许进入油液。 油浸式电动滚筒 油浸式电动滚筒也叫直接油冷式电动滚筒，这类型的电动滚筒允许油液进入电动机内部，直接与电动机转子和定子绕组接触，将它们工作时产生的热量靠滚筒体不断地旋转而传递到滚筒体内壁。这种结构的散热效果较好，但对润滑油和电动机的质量相对要求也较高。 按减速器传动结构划分电动滚筒类型 国内外生产的减速器类型不少，但目前用在电动滚筒上能批量生产的不外乎三种类型。 定轴齿轮传动的电动滚筒 国内外电动滚筒最常用的减速器装置就是定轴齿轮传动，而齿轮传动中95%以上是定轴渐开线圆柱齿轮传动结构。这种传动桔构简单、性能可靠、制造容易、安装维修方便，同时又具有效率高、噪音低的优点。常用两级减速，少数为三级减速。 行量齿轮传动的电动滚筒 这种传动形式与定轴齿轮传动比较，具有体积小、重量轻、承载能力大、工作平稳等优点，但维修不方便，在国外的电动滚筒中常见这种结构型式。 摆线针轮传动的电动滚筒 这种结构型 式可谓“中国特色”，除日本外，其它国家很少使用这种传动结构，用摆线针轮这种传动结构的电动滚筒可实现很小的线速度和很大功率。 按电动滚筒应用的环境来判分 电动滚筒应用环境常见的有普通、腐蚀和易燃易爆三种场合。如果细分还有高温、湿热带及一些特殊使用场合，但这些场合使用的电动滚筒数量不多，一般只作为非标准型电动滚筒生产。 目前常用的有： 油冷式电动滚筒 ， 移动式电动滚筒， 摆线针轮电动滚筒 ， 油浸式电动滚筒 油冷油浸电动滚筒 自动调正防跑偏电动滚筒 动滚筒 油冷油浸电动滚筒 冷式电动滚筒 油冷式电动滚筒 向滚筒组 油冷、油浸式摆线针轮电动滚筒 )型外装式减速滚筒 列精密轻型电动滚筒（电棍棒） 外装减速滚筒 油冷油浸电动滚筒 油浸式电动滚筒 电动辊道滚筒 W（ X、 B、 D） T、 W（ X、 B、 D） N 型外装滚筒 冷式电动滚筒 外装式电动滚筒 型输送机械驱动系统 列摆线针轮电机外置电动滚筒 摆线针轮油冷式电动滚筒 电动滚筒优点： 电动滚筒作为皮带运输机和提升等设备的动力。广泛应用于矿山、冶金、化工、煤炭、建材、电力、粮食及交通运输等部门。我厂生产的电动滚筒有定轴齿轮、行星齿轮摆线针输三种传动形式，安装型式有电机内置、外置和移动式，电机内置时有油冷和油浸两种型式，由于电动滚筒与一般减速机构相比，具有结构紧凑、重量轻、密封性好、安装方便等优点 四 滚筒变频改造 1 金属针 布的包卷与退解问题 由于制造厂家和用户对滚筒的使用要求不同，且随着金属针布齿条的发展变化，我公司先后对滚筒进行了改造，下面就金属针布的包卷方式、退解方法等对改造前后滚筒的使用情况做一对比。早期的金属针布齿条品种单一，用户对产品的质量要求也相对宽松，滚筒尚能满足当时对针布齿条的抽检要求。包卷方式：包卷时由三相交流电直接驱动电机，电机不可调速；退解方法：退解时用一老式倒料车卷料，倒料车也由三相交流电机驱动，电机不可调速；因包卷时预弯曲大，滑轮处针布齿条基部底面预弯曲弧夹角大约调整为 120。，使针布齿条基部底面弯 曲度较大，退解时在卷料助排器前需加装校直滑轮以对其进行校正；而滚筒由于齿条被倒料车牵引完成金属针布的退解过程。这种倒料及退解的缺点是： 成品金属针布齿条基部底面弯曲变形量大而不易校正，影响了用户包卷金属针布的圆整度； 因滚筒在退解时无动力驱动，且被动牵引旋转的惯性大，易造成倒料车在卷料时助排器横向运行速度不匀出现金属针布齿条拉扯、拖拽、齿尖重 叠问题，直接导致包卷张力不稳定而形成断齿、崩齿、侧弯齿，从而影响其使用。在这种情况下，经抽检无问题的针布，在退解时也会出现问题。 2 初步改造倒料车 随着金属 针布齿条的发展，为适应新型齿条“矮、浅、尖、薄、密、小”的特点我们对滚筒进行初步改造，主要是改造倒料部分，即将冲淬卷生产线的卷绕单机稍作改动当作倒料车进行卷料，其它部分 (包括滚筒包卷退解方式 )不变；相比较只是包卷时能够调速，其它方面无变化。因牵引滚筒的负荷较大，控制直流电机的调速板还经常出故障；因此， 20、 25 系列小型号针布齿条采取谨慎抽检的方式，即抽检次数较少，目的是避免在退解倒料时将合格针布齿条损伤。这种做法的问题是不利于对出厂产品进行有效地监控。鉴于此，我们对滚筒进行了第二次改造。 3 滚筒的变 频改造 第二次改造的地方较多包括电气变频改造和机械改造。改进的包卷方法是： 大导轮处的针布齿条预弯曲角度由 120。调整为接近 180。； 侧压刀具游动架由双水平轴支撑改为单水平轴支撑，另一端加配重块。这样改进的好处：一是针布齿条基部底面预弯曲弧度小，倒料退解时不需要加装校直滑轮。减少对针布齿条造成损伤的环节；二是单水平轴支撑使侧压刀紧贴滚筒曲面，避免针布起浮、重叠，有利于包卷，同时还避免因滚筒圆跳动而将滚筒圆周表面划成深槽。 在电气方面，是将滚筒驱动电机加装变频器以实现无级调速。驱动电机设定为正转、反转 两种工作状态，使滚筒包卷金属针布时正转，退解时为反转。倒料车由直流调速控制直流电机驱动，改造为交流变频控制交流电机驱动，加装摆杆调节电位器，配合手动调节电位器对卷料电机进行调速。变频改造后，滚筒上金属针布的退解方法是将滚筒驱动电机调节为反转状态，以倒料车手动调节电位器为速度给定信号控制倒料车的速度，滚筒电机变频器手动调节电位器调节滚筒的转速，倒料车摆杆调节电位器自动调节倒料车的速度，使二者速度同步。整个倒料退解过程与冲淬卷生产线在线时卷料一样，助排器横向匀速运动、排料均匀。 4 滚筒改造后的使用效果 将 所有型号的金属针布齿条在改造过的滚筒上进行包卷及退解测试，均能达到规定要求，解决了某些型号金属针布齿条过去不便抽检的问题，为产品质量的监控提供了有利条件。使用效果很好，达到了改造的目的。 参考文献 1孙秀英电动滚筒类型的选型设计 J煤矿现代化， 2005， (3)： 29 2刘建勋电动滚筒设计与选用手册 M北京：化学工业出版社， 2000 3杨黎明，黄凯机械零件设计手册 M北京：国防工业出版社， 1987 4江耕华机械传动设计手册 M北京：煤炭工业出， 版 社， 1992 5曲继方微型摆动活齿减速器 J适用技术市场， 2001， 178(10)： 28 29 5成大先机械设计手册 M北京：化学工业出版社， 2002 6徐秀花双级滚柱活齿减速器的研究 D济南：山东大学， 2005. 7金全，赵晓斌采煤机滚筒参数优化设计 J煤矿机械， 2003， 24(1) 8王政焊接工装夹具及变位机械一性能、设计、选用 M北京：机械工业出版社， 2001 9吴宗泽机械零件设计手册 K北京：机械工业出版社， 2003 10张 俊生金属切削机床与数控机床 M北京：机械工业出版社， 11刘春生采煤机镐型截齿安装角的研究【 J】辽宁工程技术大学学报， 2002， 21(5)： 66l 663 12刘春生滚筒式采煤机理论设计基础【 M】徐州：中国矿业大学出版社， 2003 13刘春生，赵汗青，漆利平悬臂式掘进机断面呈型的几何尺寸检测转换模型 J中国工程机械学报， 2008， 6(1)： 90 14李江全，张丽，岑洪蕾 口通信与测控技术应用实战详解 M北京：人民邮电出版社， 2007