王樹甲,王蔚,王德海
(南京寧嘉機電有限公司,江蘇 南京 211153)
開煉機是輪胎等橡膠制品生產中的重要設備之一,主要用于膠料的熱煉、混煉、壓片及生膠的塑煉。隨著煉膠工藝的不斷改進,對開煉機的使用性能要求越來越高,為了適應新需求,必須不斷拓寬開煉機的使用范圍。傳統的開煉機一般由驅動電機(單電機或雙電機)、彈性聯軸器、減速箱、萬向聯軸器、輥筒、機座組成,驅動電機、減速箱、輥筒各自固定安裝在底座上,驅動電機通過彈性聯軸器與齒輪箱輸入軸固聯,由于轉速高,對中度要求高,安裝調整困難;輥筒與減速箱通過萬向聯軸器固聯,由于輥筒的輥距要求可調而減速箱中心距不可調,再加上萬向聯軸最大偏心角限制,使得萬向聯軸器軸向尺寸較大,這些不僅導致開煉機功能單一、效率低而且安裝調試困難、占用空間非常龐大。減速箱作為開煉機關鍵傳動設備,起到承上啟下的作用,只有不斷地優化結構,創新設計,才能消除限制開煉機發展的瓶頸。
針對目前傳統開煉機功能單一、效率低而且安裝調試困難、占用空間非常龐大的不足,設計一種新型開煉機減速箱。該新型開煉機減速箱的主要特點在于:①針對開煉機雙輥筒的特點,傳動機構被拆分為雙電機、雙減速機、雙輥筒及機座部分,雙輥筒可以無極調速;②主電機的殼體通過法蘭固定在減速箱箱體上,傳動軸通過帶內花鍵的聯接套與減速機輸入軸(帶外花鍵)連接傳遞動力,不僅結構緊湊,節省空間,而且省去了彈性聯軸器,安裝更簡單;③帶內花鍵的聯接套上帶有制動盤,制動器可通過法蘭上的窗口伸入內部以收緊制動盤,實現制動;④由于是雙減速箱各自驅動輥筒,使得兩輥筒的中心距可隨意調整,因此將減速箱的輸出軸設為空心軸可以直接套在輥筒傳動端上,省略了龐大的萬向聯軸器,節省了安裝空間;⑤減速箱的箱體上設有定位銷孔與機座固聯,再加上空心輸出軸套在輥筒傳動端,實現減速箱與機座固聯,省略了地腳固定,安裝更加簡便。
新型開煉機減速箱的主要特點如前文所述,在確定齒輪箱主參數及總中心距后在逐一對齒輪強度、花鍵強度、整機外形進行具體設計,該模塊化烘缸齒輪箱的整體設計方案見圖1、2。

圖1 新型開煉機減速箱外形圖

圖2 輸入軸系局部示意圖
圖1是新型開煉機減速箱主視圖;圖2是圖1的右向視圖;圖2是輸入軸系局部示意圖。在圖1中,新型開煉機的兩個輥筒各自有一套驅動電機1和減速箱驅動,從而實現無極調速和輥距隨意調整,省略了萬向聯軸器,節省空間,安裝簡單;減速箱的箱體上設有定位銷孔6與機座固聯,再加上空心輸出軸4套在輥筒傳動端,實現減速箱與機座固聯,省略了地腳固定,安裝更加簡單;驅動電機1的殼體通過法蘭2固定在減速箱箱體3上,安裝簡便。
在圖2中,聯接套7一端帶內花鍵可與帶外花鍵的輸入軸聯接以傳動動力,另一端帶安裝內孔可直接套在驅動電機1的輸入軸上,省去了彈性聯軸器和軸對中調整,安裝更簡便。制動盤9與聯接套7上設置的止口通過螺栓固聯,制動器(未畫出)固定在箱體上,通過法蘭上的法蘭窗口5伸入內部以收緊制動盤,實現制動。
在圖2中,帶外花鍵的輸入軸11通過支撐軸承10固定在箱體1內,輸入軸的一端為圓錐減速齒輪,可以實現減速和轉變傳動方向。
實踐證明,該新型開煉機齒輪箱不僅結構緊湊、節約空間、安裝簡單方便、傳動效率高,而且通用性強,滿足了開煉機功能多樣化需求。該產品綜合性能已接近或達到國先進水平,未來具有廣闊的發展前景。該產品已經批量應用于國內的開煉機主機廠,目前使用狀況良好。