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无锡克维斯:机械中减速机的运用
作者:无锡市克维斯传动机械有限公司    发布于:2014-04-18 15:44:21    文字:【】【】【
摘要:无锡克维斯:机械中减速机的运用

  1我国塑料机械发展的机遇与挑战。

  近十年来,我国塑料工业正以年均增长率超过我国国民经济年均增长率的速度向前发展,跃居塑料工业大国。塑料机械应运而生,对塑料机械的需求量急剧上升。据不完全统计,我国塑料和橡胶设备生产的台数已经连续三年位居世界第一。在23大类130多个品种的机械装备中,有些机种的技术水平已有长足进步,在国内其它机械产品市场很不景气的状况下,塑料机械市场却是一枝独秀,这是时代赋予的机遇。

  专家预测,到2000年和2010年,我国塑料制品还将以8%和5%的速度递增,塑料机械装备产品仍将以15%和10%的速率增长,发展势头保持旺盛。

  面向21世纪,随着技术经济时代的到来,WTO的加入,技术突飞猛进,市场全球化带来的将是更加激烈的市场竞争。所以,在大好形势下,我们必须清醒地看到,塑料机械也面临挑战。机遇和挑战并存,亟待我们认真对待。

  1.1我国塑料机械与世界的差距。

  据专家评述,目前我国的塑料机械设备大量限于新技术含量不高的产品,在产品品种,规格,技术经济指标及高附加值的成套设备等诸方面,近乎国外80年代水平。现以用量最多的挤出机为例加以说明。国外单螺杆挤出机螺杆直径可达700mm,转速可达400 r/min以上,产量高达360~370kg/h.高速,高效是单螺杆挤出机的发展趋势。国外锥形异向双螺杆挤出机,如CMT92型加工管材的挤出量可达1100kg/h.国外平行异向双螺杆挤出机,最大直径可达300mm;又如KMD160型加工管材新一代平行异向双螺杆挤出机的挤出量高达1500~1700kg/ h.同向平行双螺杆挤出机,国外造粒机在直径70mm以内,转速高达1200r/min,并已经形成系列产品,甚至有的高达1500r/min,向高速,高扭矩,高产量,大功率方向发展。

  据介绍,德国ZSKMC型转速1200r/min,螺杆直径70mm时,产量高达2800kg/h;螺杆直径92mm时,产量高达5200kg/h.如果与转速600转r/min作比较,其产量翻了一翻,而扭矩只增加30%,制造成本只增加15%,是个高效,节能的设备。而且,国外同向双螺杆挤出机已开发直接挤出的机型,即在一台同向双螺杆挤出机上将传统的混合造粒和挤出成型二道工序合而为一,减少一次加热熔融和物料降解,既提高了制品质量,又降低了成本。德国W&T,Reifenhauer,Berstorf等公司的同向双螺杆挤出机已在管膜,管材,板材,片板,合成纤维等挤出成型中应用。由于物料在机筒内高速推进,停留时间变短,单位时间内又能提供足够的能量,故树脂的动态特性和混炼效果均很好,制品质量也不错,完全可以实现高产量,低温成型加工。

  产品档次低,技术创新少,互相抄袭,一哄而起。重复建设,互相压价竞争,造成塑机产品台数多,产值低,效益差的不正常塑机市场,使我国塑机产品的技术水平难于上台阶的被动局面。

  由于整机总体水平不高,规格偏小,据不完全统计,1998年国内数万台(套)的设备中,以销售价值计算只占塑机市场总需求量的46%左右。在塑料加工部门,占75%左右加工能力的国产设备,其资产只占全部设备的25%~30%.在全国500多家塑机生产企业中,年产300台(套)的企业只有3家,工业总产值达亿元以上的只有8家。由此可见,我国塑料机械产品亟待上档次,上水平,提高企业的整体素质,走上规范发展的正常轨道。

  2减速机在塑料机械发展中的地位及应用。

  减速机是塑料机械设备的重要装置。减速机的设计与制造水平,直接关系到整机水平和技术经济指标。在当前,减速机已成为我国开发高速,高效,高扭矩的大型挤出机的制约因素之一。减速机的故障经常影响到塑料加工厂的正常生产。

  2.1塑料挤出机对减速机的技术要求。

  用于塑料挤出机的专用减速机,与其它机械的减速机相比较,虽有一些共同之处,但又有许多常被忽视的特殊性,有着更高的技术要求。通常有下列的特殊要求。

  (1)必须具有承受很大轴向力的能力。

  高粘度的物料在螺杆高速旋转的螺旋推进过程中,除了承受很高的扭矩外,还要承受很大的轴向推力。大型挤出机的轴向推力高达几万kN.对双螺杆减速装置,由于受中心距的限制,单列止推轴承已不能满足巨大推力的要求,往往需要设计成一个多列轴承组合系统,这已成为减速机技术关键问题之一。

  (2)塑料挤出机的减速机输出轴受螺杆高温热传导影响,而且环境温度也较高,密封油封容易变形,导致漏油。必须具有长期高温条件下耐热耐磨性能良好的密封装置。

  (3)挤出机发展趋势是向高速,高扭矩方向发展,对减速机设计的要求更高高速重载(高转速,大功率)。一般机器的减速机或是高速轻载,或是低速重载,而高速重载减速机的设计和制造历来是机械工业中的难题之一。它要求设计要合理,齿轮和轴的材质要好,齿面要硬齿面,热处理技术要求很高,齿轮加工要高精度,齿面要高速研磨等。

  (4)双螺杆挤出机用减速装置,除了满足减速外,还必须具有很高精度的同步运动分配箱,方能确保两根螺杆传动不发生干涉。

  (5)高速重载的减速箱对温升,振动,噪音和润滑要求很高,必须进行温升热平衡计算,配备冷却装置和润滑系统,必要时,要配备温升,油压,振动,噪音的监测装置和安全报警系统。

  (6)挤出机专用减速机,其输入轴和输出轴的结构都有特殊要求。输出轴一般与螺杆联接方式都有特殊配合,尤其双螺杆的联接有着严格的相角位置。输入轴一般要与具有一定惯量的皮带轮或离合器联接,皮带轮的大小,宽度的选择都会影响到减速机的受力状况,危害减速机的使用寿命。

  2.2塑料挤出机减速机常见故障。

  国内塑料机械制造厂的减速机,来源不尽相同,质量参差不齐。一般常见的故障有:(1)齿轮加工精度较低,齿轮箱噪音大。

  (2)密封部位漏油现象严重。随着润滑油的泄漏,不仅污染工作环境,而且因箱内油量减少,危及齿轮和轴承的润滑条件,导致损坏。

  (3)忽略轴向力的正确估算,止推轴承选择不当,使用寿命较低。

  (4)齿轮材质和热处理技术质量欠佳,齿轮极易磨损,振动,噪音剧增,提前损坏。

  (5)润滑油品种选择不当;又未能定期更换润滑油,恶化润滑条件,减速箱发热,磨损。

  (6)减速箱的选型及结构设计不尽合理(如采用内齿轮传动等);缺乏先进的高速研磨设备;检测手段不完备,限制了高效挤出机的发展。

  减速机的故障,不但使塑料加工企业增添许多检修的麻烦;而且会因经常怠工停机而蒙受巨大经济损失,影响正常生产;还会因齿轮磨损降低传动精度,引起瞬时速度波动而影响制品质量。为此,已经引起塑料加工企业的严重关注。减速机是挤出机的重要组成,所以,减速机质量的好坏,关系到整机的技术水平。选择高性能减速机,确保整机水平,保证产品质量,已成为当务之急。

  3高性能减速机的必备条件。

  对高性能减速机的要求是:在高转速,高扭矩的工作条件下,噪音低,振动小,耐高温,不漏油;故障少,寿命长,结构紧凑,外形美观。

  怎样挑选和判别一个减速机是不是达到高性能的要求呢高性能减速机的必备条件是。

  (1)齿轮和轴的材质是不是选用上等的优质钢材,热处理技术是否先进。齿面必须是硬齿面,一般硬度应在58~60HRC.

       (2)齿轮和轴一定要有高精度的研磨。

  有无高精度的研磨设备是齿轮加工的必备手段。高精度的研磨,除了可以降低噪音外,还可最大限度地满足齿轮传动的正确啮合条件,避免发生干涉磨损,改善啮合质量,从而大大提高齿轮传动的使用寿命。

  (3)止推轴承(组)是否经过寿命验算准确估量挤出机的背压,是寿命验算的重要依据。未经实测或科学计算,只凭经验约略估计,或者盲目猜想,往往会产生误导,导致止推轴承选择不当而损坏。一般而言,止推轴承的使用寿命不能低于30000h.

       (4)高性能减速机要有足够的安全系数,一般在1.5以上。不能忽视挤出机工作时异物突然进入机筒或者控制系统失灵,操作失检,温度不够高就开机等因素而导致机器瞬2减速机在塑料机械中的应用。

  时超载,造成齿轮传动超负荷失效。所以,给减速机设计留有足够的安全系数是极其重要的。当然,盲目地加大减速机的规格,从而使结构庞大,也会增加成本。

  (5)减速机必须经过热平衡计算。各个规格的齿轮箱都应有一个热功率Pt值(ThemaPower)。Pt值是指在无安装任何人工冷却装置的情况下,减速箱的发热可以连续散发出去。当齿轮箱的设计动力值大于热功率Pt值,则需采用强制冷却方式来散热。

  (6)油封装置要选用耐磨耐高热的材料,保证在长期连续工作时不发热,不漏油。

  (7)减速机出厂前是否经过严格的检测(噪音,振动,精度等),是否有完善的检测手段这是衡量和保证减速机产品质量的必备手段。

  在众多减速机制造企业中,良莠并存。

  在挑选高性能减速机时,应首选专业化技术公司的产品,尤其是挤出机专用减速机制造公司的产品。专业化生产的技术产品,设计规范,技术水准较高,材质和热处理技术优异,加工设备先进完备,检测手段完善,产品质量比较可靠。

  面向21世纪,国外崇尚世界经济全球化和技术专业化,极大地推动着塑料机械的技术创新,技术水平突飞猛进。勿用置疑,国外同行的经验是值得借鉴的。

  意大利ZAMBELLO减速机制造公司是专门从事各种型号减速机专业公司,尤其对单螺杆,双螺杆(同向与异向)挤出机减速机最具专长,规格齐全。ZAMBELLO减速机具有高转速,高扭矩,低噪音,少故障,寿命长的特性,是追求高档次挤出机的选择。齿轮传动是依据AGMA2001标准设计,所有齿轮均依AGMA10实施高精度研磨,严格保证了齿轮精度,噪音低,无负载时65~75db,负载时约75db;齿轮和轴的材质选用德国优质钢板,热处理技术先进,齿面硬度在HRC58~ 60,经久耐磨。各种规格齿轮箱经热平衡计算都有Pt值(ThemaPower)。在Pt值以上的减速机都配备有冷却装置,齿轮可在50~ 60环境下工作。密封好,不漏油,一般油封可耐90高温,甚至可选用Vion材质的油封,耐温可达150.减速箱结构紧凑,检测手段完善,质量可靠,安全系数不低于1.5,可减少塑料厂维修麻烦和停工怠料的经济损失。配备这种减速机的挤出机,可以与欧洲挤出机媲美,但价格较之进口整机,减速机具有低廉价位,是值得推荐的技术方案。

  4结语。

  世纪之交,展望未来,中国之塑料工业将由塑料大国向塑料强国迈进,塑料机械装备要作出应有的贡献,塑机市场充满蓬勃发展的生机。我们必须走中国式的科技创新超越的道路,充分引用世界先进技术,把眼光放在世界先进水平和世界市场上,转变观念,扭转小而全大而全的生产格局,在较短的时间内把塑料机械的技术水平提到一个新高度。

脚注信息
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