研制一種除塵電機調偏裝置

陳孔軍，趙浩東，崔 嵬，程林峰*，劉太冉（山東中煙工業有限責任公司濟南卷煙廠，濟南 250104）

研制一種除塵電機調偏裝置

陳孔軍，趙浩東，崔 嵬，程林峰*，劉太冉
（山東中煙工業有限責任公司濟南卷煙廠，濟南 250104）

針對除塵電機對中過程中費時費力、精度得不到保證等問題，研制一種可實現精確可靠、拆裝方便的電機調偏裝置。除塵電機調偏裝置由拉桿、拉桿座、滑軌、調整座、調整螺桿組成。裝置制造安裝后，經試驗證明，對中電機所消耗工時由30分鐘降為10分鐘。

除塵電機；裝置；調偏；研制

0　前言

煙草行業中，除塵電機作為煙絲風送、排潮的關鍵設備，連續工作時間特別長。工作過程中電機高速運行，轉速可達900r/min以上，對電機軸線、和傳動組軸線同軸度要求極高［1］。若同軸度達不到精度要求，高速運轉的軸承極易磨損破壞，造成設備故障停機，影響生產順利進行。為了保證電機軸線和傳動組軸線的同軸度，需要對電機進行“對中”。

目前，傳統的對中方式是技術人員利用對中儀器檢測同軸度誤差，當超差時，完全依靠經驗使用大錘或對電機底座進行敲擊，調整電機水平方向位置。這種調整方式，有諸多不足之處，首先敲擊力度難以把控，易造成電機偏移過大或不足，多次反復敲擊方可達到機軸線和傳動組軸線同軸度要求，花費大量時間，浪費人力。其次直接敲擊也會對電機系統造成損傷。

1　方案確定

圖1為所研制的電機調偏裝置結構圖。它由拉桿、拉桿座、滑軌、調整座、調整螺桿組成。調整螺桿通過螺紋連接安裝到調整座上。調整座可在滑軌軌道滑動，到達合適位置，螺栓將調整座緊固在滑軌上。滑軌兩端開通孔，拉桿整體攻螺紋，滑軌可在拉桿軸線方向移動，到達合適位置，利用螺母將滑軌固定在拉桿上。拉桿通過螺母固定在拉桿座上，拉桿座有安裝孔，工作時將拉桿座固定。

圖1　電機調偏裝置結構圖

2　方案細化

2.1拉桿的設計

2.1.1螺紋直徑的確定

根據抗拉強度公式對螺紋進行了聯接強度的校核［2］。

式中：d1——螺紋公稱直徑；F2——螺栓總拉力；［σ］——螺栓材料的許用拉應力；π——圓周率3.14；

所以確定螺桿直徑取整為M12*1.5

2.1.2拉桿長度的確定

為了合理確定拉桿長度，滿足電機調偏的需要，對電機基座進行了測繪并統計調查結果，根據調查結果，我們確定拉桿長度為900mm，這個尺寸可以滿足最大除塵電機的調節要求，又保有余量。

綜上，最終確定拉桿機構形式如圖2所示。

圖2　拉桿結構圖

2.2滑軌的設計

滑軌是調整座滑行的軌道，滑軌可以沿拉桿移動，實現調整座在平面內的多自由度運動。根據測繪并統計調查結果，我們確定滑軌結構如圖3所示。

圖3　滑軌結構圖

2.3拉桿座的設計

拉桿座的作用是固定拉桿位置，而且拉桿座承受拉桿的拉力或推力，因此對其材料和結構要求較高。為了獲得最佳的綜合機械性能，我們選擇40Cr［3］，并進行調制處理。

拉桿座的結構形式。為滿足基本的功能要求，需設計橫撐定位，為使拉桿力矩最小，結構設計Φ12.5通孔中心應盡可能距離橫撐近。為了保證其剛度，對中電機時，整個拉桿座收到向內的轉矩，為了平衡轉矩，在豎板下方設計一定位孔，用螺絲將其固定在電機平臺側壁上，其結構如圖4所示。

圖4　拉桿座結構圖

圖5　調整座結構圖

2.4調整座的設計

調整座作為調整桿的支撐導向機構，和調整螺桿通過螺紋孔連接，其滑座式結構較為簡單，主要是通過對實際設備的測繪，確定調整座結構如圖5所示。

2.5調整螺桿的設計

2.5.1調整螺紋的選擇

通過對螺紋特性分析，最終選擇公制細牙三角形螺紋［2］。根據抗拉強度公式對所選螺紋進行了聯接強度的校核［4］。確定螺栓直徑取整為M20*1.5

2.5.2長度的確定

在螺紋直徑確定的條件下，螺桿越長，其抗變形的能力越差，因為滑軌可以根據調整需要進行平行移動，因此螺桿長度不需過長，在兼顧調整方便的前提下，小組成員將螺桿長度確定為120mm。

最終確定調整螺桿結構圖如6所示。

圖6　調整螺桿結構圖

3　試驗驗證

除塵電機調偏裝置研制完成后，我們進行了多次調偏試驗。首先將兩個滑軌分別水平放置電機兩側，四個調整座在滑軌軌道分別滑動至四個電機地腳螺栓處。利用螺栓將調整座固定在滑軌上。將一根拉桿依次穿入兩個滑軌同一端通孔，到達合適位置利用螺母將拉桿固定。同樣方式，在滑軌另一端將拉桿固定。拉桿兩端分別安裝拉桿座，并將拉桿座固定。將調整螺桿旋入調整座螺紋孔，至調整螺桿與電機底座接觸。利用扳手松開電機地腳螺栓，轉動調整螺桿，即可推動電機在調整螺桿軸線方向移動。通過移動滑軌和調整座的位置，可以針對不同外形尺寸的除塵電機進行調偏。

我們對電機對中偏時間進行記錄，得到表1。

表1　調偏裝置調偏耗時統計表

實驗結果表明，電機水平調整時間為10分鐘，本裝置可方便的實現除塵電機的調偏，降低了維修人員的勞動強度，提高了工作效率。

4　結語

本文傳統人工對除塵電機對中過程中出現的費時費力、精度缺失等問題，研制一種可實現精度可靠、拆裝方便的電機調偏裝置。除塵電機調偏裝置由拉桿、拉桿座、滑軌、調整座、調整螺桿組成。裝置制造安裝后，經試驗證明，對中電機所消耗工時由30分鐘降為10分鐘。降低了維修人員的勞動強度，提高了工作效率。

［1］龐兆夫，李文竹，隋小紅等.通風除塵電機軸承內套熱損傷疲勞斷裂分析［J］.理化檢驗（物理分冊），2004（05）：29-32.

［2］朱明峰.電機變頻改造后的振動分析與解決［J］.山東工業技術，2005（02）：45-48.

［2］成大先.機械設計手冊［M］.五.北京：化學工業出版社，2010：152-156.

［3］來小麗，王強，蔡冬梅，王鵬.鋼帶纏繞預應力模具纏繞層數的確定方法［J］.塑性工程學報，2008，25（03）：152-156.

［4］蔡冬梅，王強，王鵬，來小麗.類厚壁筒模具預緊結構預緊力的分布規律［J］.組合機床與自動化加工技術，2008（05）：26-29.

*為通訊作者

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.147

陳孔軍（1988-），男，山東菏澤人，碩士研究生。