BLF50型聚合釜减速机国产化设计与制造

添加人：admin 发布时间：2017/10/10 10:39:59 来源：中国破碎机网

　　装置与设备BLF50型聚合釜减速机国产化设计与制造王金才，唐立新（锦西化工机械（集团）有限责任公司齿轮厂，辽宁葫芦岛125001）方法，对齿轮进行了强度校核，对空心轴及相关零部件也进行了强度校核，使图纸设计安全可靠。在研制过程中精心编制工艺，严格检验，确保生产出高质量的产品。
　　减速机是石化、纺织、食品等行业的通用设备。
　　对于大功率、低转速、大扭矩减速机来说，20世纪80年代前主要依赖进口随着我国机械加工水平的不断提高，已经具备了自主设计开发这些通用设备的能力，但与其他技术先进的国家相比仍有一定的差距。
　　本文研究分析的大功率、低转速、大扭矩减速机是20世纪90年代四川宜宾天原集团有限公司引进的BLF50型PVC聚合釜用搅拌设备，随着我国对PVC产品需求量的增加，对该设备的需求量也相应增加，这时国产化工作即摆上了议事日程。面对机遇，PVC行业各厂家为了更好地生存与发展，纷纷扩大再生产或准备扩建，这就需要对生产设备及生产技术的再投入。这些厂家的原生产设备大多由国外引进，在先进性和可靠性上确实过关，但是其购买、维护、维修、技术服务很不方便，且备品备件的费用亦非常高。为摆脱对引进国外设备的依赖，这些厂家平时就注重积累实际经验，并积极开展与国内各研究单位的合作，以找出这些设备的替代品，四川宜宾天原集团有限公司委托锦西化工机械（集团）有限责任公司设计制造的BLF50型PVC聚合釜减速机就是其中的关键设备。其技术参数为：功率200kW；输出转速15r/min；速比1 BLF50型PVC聚合釜减速机的结构如所示，其扭矩由电机输入，经输入轴带动各级齿轮，最后由输出轴将运动和动力传递给搅拌轴。该减速机具有以下特点：为立式上伸式传动，输出轴采用空心结构法兰连接，减轻了质量，增加了刚性，使传动平稳，但加工难度较大。
　　可承受的最大扭矩为270（搅拌釜物料爆聚时），对齿轮的精度要求高，达6级（GB/T10095.卜22001）。
　　修形，加工工艺复杂。
　　BLF50型聚合釜减速机结构设计计算根据国外样机的结构，并结合锦西化工机械（集团）有限责任公司的生产条件，首先对各级齿轮及轴进行强度校核，然后进行图纸的二次设计，确定加工方案。
　　1.1齿轮接触、弯曲强度计算传动的大小齿轮均采用优质低碳合金钢（12Cr2Ni4A），经渗碳淬火处理，硬度为HRC58 ~62精度为6级，为了提高大小齿轮的接触强度，采用齿形及齿向修形，按高可靠性设计，（下转第44页）温度低于氯化氢的露点温度，析出盐酸造成腐蚀；冷却水量过小，水会在夹套内沸腾，无法起到冷却作用。
　　冷却水量过多或过少都对氯化氢合成炉不利，必须严格控制加水量。齐化集团在管道出水口设有温度表，通过调节阀门来保证出水温度在95 C左右，从而既能有效地对合成炉降温，又保证炉体各处的温度不低于氯化氢的露点温度。同时，齐化集团有严格的规定，点炉前必须先在夹套中加入热水，严禁无水点炉等不规范的操作。
　　改进干燥设备，加强对原料气的工艺指标控制对干燥设备进行改造、加强对原料气工艺指标的控制是合成炉缓蚀的一个重要措施。齐化集团对此非常重视，下大力气进行了狠抓。氯气、氢气的含水指标已经得到了极大的控制，使进入合成炉中的水降低到了最低程度，对合成炉的缓蚀起到重大作用。
　　定期去除夹套水垢和监控冷却水酸度由于冷却水直接取自地下，合成炉运行一段时间后，夹套内不可避免地会形成水垢，阻碍冷却水的正常循环，加速合成炉的腐蚀。因此，齐化集团定期请专业人员对合成炉的夹套去除水垢，以保证合成炉的正常、稳定运行。
　　各种方法只能缓解腐蚀，但并不能彻底根除腐蚀。若夹套内合成炉壁一旦穿孔却未能及时发现，会严重影响合成炉寿命，并造成事故，因此对夹套内冷却水进行监测是十分必要的。齐化集团根据多年的生产实践，不断完善，拥有完整的冷却水酸度检测措施，能够及时地发现异常情况，提醒操作人员采取处理措施。
　　3结语通过对合成炉被腐蚀原因的分析，制订了相应的解决措施。通过实践来看，取得了良好的效果，设备的腐蚀得到了极大的缓解解不但有效地延长了合成炉的使用寿命，而且保证了后续工序的稳定运行，创造了可观的经济效益。
　　（上接第38页）取使用系数Ka= 1.45.在以上条件下运用郑州机械研究所开发的强度计算软件包对齿轮进行接触、弯曲强度校核。其计算结果见表1.表1各级齿轮接触。弯曲强度计算结果项目I级级I级主动齿轮扭矩/NDm1 950.4端面重合度1. 9530.9041.161接触强度计算安全系数1. 0261.1401.295接触强度最小安全系数1.01.01. 0弯曲强度计算安全系数1.421.892.60弯曲强度最小安全系数1.251.251.25表1中的计算结果表明：该齿轮副的接触、弯曲强度均满足要求。
　　1.2确定加工方案设计制造齿顶圆弧磨前滚刀为了提高齿根弯曲强度，改善齿根过渡圆角处应力状况，设计制作了齿顶圆弧磨前滚刀，用这种磨前滚刀代替普通磨前滚刀滚齿可使齿轮的弯曲强度提高15 %左右。
　　各级齿轮均采用渗碳淬火，磨齿齿轮，按常规工艺进行就已经很复杂，而第级大齿轮与空心轴（IV轴）又是组装结构，这样就使加工工艺变得更加复杂，只有采用合理的加工工艺和方法，才能保证产品的质量。为了保证齿轮的加工精度，采用将空心轴加工完后再与大齿轮热装磨齿的加工方法。大小齿轮的加工路线长，工序复杂，需经过锻件※正火―粗车※超探※调质※半精车※滚齿―渗碳※车渗层"※淬火磨内外圆及平面※组装-※磨齿顶-※磨齿检验等过程。
　　为了提高齿轮的承载能力，降低传动时的振动和噪声，延长齿轮寿命，提高其啮合质量，确保齿轮副接触区的位置、大小，使之达到理想值，需对齿轮进行齿形倒棱和齿面倒坡。齿形倒棱可去掉齿轮机械加工挤出的毛刺，消除齿轮啮合时的“刮削”现象，避免有些齿部热处理时的“尖端放电”而产生的棱边过硬或蹦裂现象。齿面倒坡可避免齿宽两端折断，弥补轮齿热弹变形，提高齿轮的啮合接触面积。
　　2结语对于特殊结构的减速机，在研制之前，一定要了解工况，检验验收规范，运用现代设计方法进行设计，这样设计出来的图纸才比较符合实际。研制过程中编制好合理的加工工艺及工装，严格按工艺过程执行，严把质量关，这样才能研制出高质量的产品。
　　锦西化工机械（集团）有限责任公司制造的BLF50型PVC聚合釜减速机组装后试车一次成功，到目前已运行2年，情况良好。