硬齿面减速机的选型使用

(中盐吉兰泰盐化集团，内蒙古阿拉善盟 750333)

1 电动滚筒故障率高的原因

在化工企业生产中，由于设备安装场地位置所限，皮带输送机运输成品采用电动滚筒居多。由于滚筒式减速机，结构紧凑，传动部分都在滚筒内部，输出轴传递的动力靠滚筒来传递，电动机产生的动力传递给一对啮合齿轮，生产线需要24 h一直运行，所以传动齿轮磨损严重，密封面端盖内油封容易老化，运转时输出轴端引出线侧漏油严重；加之电动机定子绝缘老化，不容易发现，且维修率高，单个齿轮价格贵，备件采购周期长，维护成本高，更换频繁，严重制约生产。选用硬齿面系列减速机，代替滚筒减速机，解决滚筒减速机故障率高、使用周期短的问题。

2016年我厂纯碱产量达到31.5万t，生产原料、成品运输全靠皮带输送机来完成。制碱车间目前输送机驱动传动方式普遍采用三种方式：电动滚筒、星型摆线减速机和卧式减速机。电动滚筒原设计比例较大，输送机电动滚筒多达20台。并且各工序安装使用多年，都有不同程度的故障，检修频繁。

1)煅烧后的出料温度高，导致滚筒油封老化加快，漏油严重。

2)工艺要求每小时启动一次，开停频繁造成传动齿轮磨损快。

3)下灰量达52 t/0.5 h，皮带负荷高破损严重、三连接托辊支撑力小，传动托辊轴承进灰多，运行不顺畅，卡挂现象严重，造成运行阻力大。

2 硬齿面减速机的选型

硬齿面减速机齿轮采用高强度低碳合金渗碳淬火而成，齿面硬度高，齿轮精度高，传动效率高，结构紧凑，密封效果好，不漏油，体积小，重量轻，中心距、中心高、传动比均采用优先数系的优先数。齿轮参数、结构经过计算机优化设计；耐磨系数高，因为采用电动机外置安装，检修更加节约时间，电动机意外故障后，拆检方便快捷。

按原皮带输送机的速度，计算减速机传动速比。硬齿面减速机选型：传动滚筒直径为φ500，电动机输出轴转速960 r/min,原滚筒电动机为5.5 kW，考虑生产的负荷逐年增大，电动机选取7.5 kW，速比计算：π×D×960/60=25.1 m/s,25.1/1.6=16。选择速比为I=16的减速机。在满足使用的前提下，选取配套的钢性联轴器，连接电动机、减速机及机械滚筒，逐步替代原装电动滚筒。加工成套机械滚筒、减速机、联轴器，选择的是江苏国贸减速机厂生产的减速机。

3 安装调试

安装时提前预制减速机底座预埋螺栓，将滚筒端、减速机端联轴器安装到位，安排保养电动机，加好减速机箱体的润滑油，制作安装基础，采用10#槽钢立面布置，框架焊接成型后上方用螺栓固定减速机，电动机与减速机高速轴用尼龙柱销连接，皮带机滚筒与减速机之间用十字滑块联轴器连接，8 h完成改造，同时更新继电器接触器与之配套， 要求减速机的安装基础必须牢固可靠稳定，特殊场合考虑润滑油的选择，减速机输入轴心线和输出轴心线，与连接部分轴心线保证同轴度，其误差不大于联轴器的允许值。因为安装不当，极易致使减速机轴承损坏。减速机一般采用油浴飞溅润滑方式，油位加至油标中间位置。

因为输送机坡度不大，我们选择减速机为不带逆止器的可以正反转，旋转轴与联轴器均配备合适的防护罩。安装后，投入运行前，先手动盘车，传动滚筒灵活转动，无卡阻现象。再空载运行减速机，2 h后连接输送带运转磨合10 h。经过一周输送石灰运行，效果很好，使装置达到最佳出力率，达到稳定输出转速的效果。此次改进方法简单，安全可靠，设备运转率提高了。

4 其他设备的改进

在2016年中选择包装工序一台刮板输送机进行改进，包装吨袋2013年设计投运，属于纯碱提升产能扩建项目，吨碱包装机设计为包装机1 000 bag、20 T/h,同时配套的刮板机、斗提机输送能力在20 t以内，刮板机RMSM32型；配套减速机装置功率为4 kW，吨袋市场前景看好，每月吨碱包装量在6 000 t ,装置出力率明显的跟不上产量。针对此种情况，我们重新对刮板机减速机选型。

刮板机设计传动装置为链传动，匹配减速机是江苏国贸生产的摆线针轮减速机，XWD-7型4 kW，传动比1/59；电动机轴与减速机承插式连接，在运转中噪音大，电动机轴径为φ28,扭矩不足，多次滚键槽，内件故障率高，为了持续生产，现场准备了两套备机，然而机件的磨损，反复修复使用，振动加剧。最短使用仅一周的时间，重达170 kg的备机要更换劳动强度大。重新选型为江苏国贸减速机厂的ZSY160-1/56 减速机，匹配电动机为7.5 kW的联轴器传动装置，加工柱销式联轴器一套，配φ28×60的尼龙柱销六件，采用链条传递输出动力。

车间桥式堆包机为卸载50 kg袋装碱的设备，安置在轨道上，属于移动运输成品袋的输送机，其中水平皮带采用4 kW电动滚筒传动，安装位置在4 m高处，位置高、安装场地空间小，故障后更换非常不便，操作加油困难，连续的运转，滚筒油封容易泄漏，经常出现油泥滴落到碱跺上，污染包装袋。因此按照参数性能，针对水平皮带进行改进，选型硬齿面减速机为ZLY140-20, 配用φ320×600的机械滚筒来传递输送带，配套减速机代替电动滚筒；联轴器传动稳定，减速机密封好，减速机投用后运转非常稳定，包装更加连续化，解决了落后的装置所带来的问题。

此外针对离心机进出料皮带都是电动滚筒，车间安排技术员选型，对关键岗位上的传动装置进行了改进，增加了完好率，降低了维修成本。

5 效果分析

减速机改造之前，仅电动滚筒补油每6个月消耗为18 L，通过改造，漏油解决，除了要求定期换油15 L/次外，补加油量大大减少，消耗降低。更换皮带，改造三个挡料槽，用槽型托辊，使用后输送带耐用时间明显延长。对下灰系统皮带更换后运行情况进行统计，电流平均为10 A。

电动滚筒和减速机改造前后价格差额：改造前采购一台电动滚筒5 500元/台，使用周期6个月，修理费4 650元/次，全年消耗合计2.03万元/年。改造后一次性购买配套减速机、机械滚筒10 860元/套，可以用3年，不用再购备机。改进后修理费可降低到200元/年 。

改造费用：吊装费用0.1万元；改造减速机机架钢板费用0.05万元；购置滚筒、减速机费用1.08万元； 托辊架、托辊材料成本为：托辊架2 000元+托辊1500(元)合计3 500元。费用合计：1.58万元；延长使用一年共节约维修费用2万元，节约皮带3.6万元。

通过对滚筒减速机的改型，延长了减速机及皮带使用周期，实现了减速机无故障，降低了维修成本，为顺利完成全年生产任务奠定基础。减速机漏油的解决，机械油用量的减少，一定程度上降低了下灰皮带运行工的工作量，提高了工作质量。新型硬齿面减速机取代电动滚筒及摆线盘减速机，顺应了企业的发展和降本增效。