论文：弗兰德减速机在晋宁磷矿胶带运输系统中的运用

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1、弗兰德减速机在晋宁磷矿胶带运输系统中的应用 李艳冲 云南磷化集团有限公司晋宁磷矿 摘要：摘要：晋宁磷矿有胶带运输、擦洗两套大型生产装置，胶带运输系统于 1996 年投产使用，是 两套装置生产的重要纽带。经过多年的生产运行，胶带运输机的驱动减速机故障开始增多，箱内零 部件(轴、齿轮等)及基础件耐磨严重，轴承跑内、外圆，密封元件老化，渗油、漏油、窜油现象严 重；导致减速机运行振动大、响声异常，电耗、辅助油耗升高，环境卫生差。自 2007 年起，晋宁 磷矿逐年分批将老减速机更换为弗兰德减速（一体）机，通过选型、安装使用，胶带机运行情况得 到很大改善，电耗、油耗降低，设备效率大幅提高。 关键词：关键词

2、：弗兰德减速（一体）机、选型、安装、节能降耗 晋宁磷矿是云南磷化集团有限公司下属的磷矿石采选单位，拥有皮带运输和擦洗 两套大型生产装置。两套装置中，有一个由 30 台胶带机组成的胶带运输系统。其中， 皮带运输装置胶带运输机全长 12.63km，由 5 台高强度钢绳芯胶带运输机和 9 台尼龙胶 带运输机连接而成，将磷矿石从采取运至配矿场。擦洗装置中有 16 台尼龙胶带运输机， 负责将配矿输送至洗矿机、破碎机等，最后将成品矿输送至精矿仓。 皮带运输装置中，5 台高强度钢绳芯胶带运输机所使用的 JSZ132 型减速机。自 投产使用至 2006 年，已运行了近三万个小时，减速机渗油、漏油严重；齿轮齿面

3、均出 现不同程度的点蚀、淬火层剥落，局部断齿的情况，运行时响声异常。经修理后使用， 效果不明显，且修复费用较高。又分别于 2004 年、2005 年对 3#转运站(2M1、3M3)更换 了 2 台常州减速机厂生产的 DCY400-25 型减速机。由于负载过重，两台减速机在使用 一年后，开始出现渗油现象。 面对减速机修复质量差、新减速机达不到生产要求这一情况，专业技术人员对多 个品牌的减速机进行了考察，最终选定采用弗兰德减速机。并于 2007 年 3 月，在高强 5#钢绳芯胶带机(5M1、5M2)上安装了两台弗兰德减速机，经使用效果较好，机械效率高， 电耗明显降低，噪音小，箱体温度约 45左右，

4、转运站的工作环境得到明细改善。事 实证明，采用弗兰德减速机是正确的选择，于是，我矿在 20082010 年间，对两套生 产装置的高强 2#、3#、4#钢绳芯胶带运输机及部分尼龙胶带运输机的减速机进行了更 新。弗兰德减速机安装后，装置电耗、油耗逐渐减低，工作环境逐渐良好，实现了装 置节能降耗，完成了清洁生产工作任务目标。在 4 年的弗兰德减速机选型改造和使用 过程中，通过不断学习、实践和积累，总结出许多宝贵的经验。 1 设备选型： 1.1 弗兰德减速机的特点： 弗兰德减速机之所以被选用，与其自身的特点是分不开的。 1.1.1 标准减速机型号随扭矩的增大划分更紧凑，与传统的等比例划分相比，更 符合

5、客户要求，避免了功率浪费； 1.1.2 从箱体至内部齿轮，采用完全的模块化结果设计，适合大规模生产及灵活 多变的选型； 1.1.3 采用 CAD/CAM 设计制造，保证质量的稳定性； 1.1.4 齿轮采用优质合金渗碳淬火，齿面硬度高达 602HRC，齿面磨削精度高达 5-6 级； 1.1.5 采用整体式铸造箱体，与焊接箱体相比，箱体结构刚度好，易于提高轴的 强度和轴承寿命； 1.1.6 采用迷宫式密封结构，防止漏油； 1.1.7 产品安装方式灵活多变，易于客户选用； 1.1.8 采用计算机修形技术，对齿轮进行预修形，大大提高了减速机的承载能力。 1.1.9 弗兰德减速机 55KW 以下制作为驱

6、动减速一体机，功率在 55KW 以上，驱动电 机与减速机分离。 1.2 减速机的主要技术参数： 1.2.1 减速机的传动比:i=n1/n2，n1为输入转速，n2为输出转速。 减速机的传动比是确保胶带运转速度的主要技术参数之一，以高强度钢绳芯胶带 机的减速机选型为例，原驱动电机、驱动滚筒不变， 原带速：V=2.55m/s 驱动滚筒直径：D=0.82m 电机额定转速：N=1470r/min 由此可得出：n1=1470 r/min，n2=2.5560（3.140.82）=59.422 r/min，由 此可得出减速机的传动比为 i=147059.422=24.738。 1.2.2 减速机的最大扭矩：T

7、A（如峰值扭矩、起动扭矩或制动扭矩）。该参数主要 来源于原老式减速机的技术参数或胶带机设计参数。 输出轴的扭矩计算公式：T=P9550n2，P 为电机功率。 1.2.3 齿轮箱的额定功率：P2N，该值应大于等于：工作机的额定功率工作机的 系数。 1.2.4 齿轮润滑油的供油方式：胶带运输机的减速机采用飞溅润滑的方式。 1.2.5 减速机输入、输出轴方式： 输入输出轴应根据设备现场情况而定，如高强胶带运输机的减速机普遍采用双入 单出的方式，主输出轴均为左出轴，辅传动轴为右出轴。厂内 3#、4#胶带减速机输出 轴为直出式，6#胶带减速机输出轴则采用右出轴的方式。 1.2.6 小功率减速机选型时，可

8、采用弗兰德减速一体机，驱动电机是西门子品牌电 机，可提高节电率。 1.3 联轴器的配置 1.3.1 该联轴器为联接减速机输出轴和驱动滚筒的配件，普遍为柱销联轴器，其许 用扭矩应满足减速机输出轴扭矩，材质为锻件。 1.3.2 柱销联轴器的尺寸应符合减速机输出轴和驱动滚筒轴的装配尺寸。如高强胶 带驱动减速机型号为 B3SH09，输出轴尺寸为 140250；驱动滚筒型号为 820950，滚筒轴尺寸 180270。在订做联轴器时，一半按 140250 联轴器的 装配尺寸做，另一半则按 180270 联轴器的装配尺寸做。同时，一套联轴器必须进 行配钻，以确保尼龙棒销的安装。 1.3.3 部分联轴器为链轮

9、式，在订做时同样需考虑其安装尺寸，如高强胶带辅传慢 拖采用的就是这种方式减速机。 1.4 液力偶合器配置： 晋宁磷矿胶带运输系统中，只用皮带运输装置的输送机采用了夜力偶合器传动。 1.4.1 液力偶合器连接盘孔径尺寸应符合主驱动点击的尺寸订做，公差尺寸键槽 尺寸按 85 通用标准决定； 1.4.2 液力偶合器制动轮孔必须按主减速机输入轴配合制作，即按主减速机输入 轴尺寸标准 5580mm 制作；公差、键槽尺寸按轴径 55 通用标准决定； 1.4.3 为了提供主减速机风扇足够空间范围，液力偶合器制动轮轮宽 B=160mm， 制动轮轮径 D=400mm； 1.4.4 从使用的效果和兼顾液力偶合器的

10、互换性两方面看，液力偶合器选型为： 型号 YOXZ500 带制动轮限矩型，具体参数为：输入转矩 1500r/min,传递功率范围 68-114KW，过载系数 2-2.5，效率 96%。 1.4 制动器的配置: 1.4.1 皮带运输装置中，高强带胶带减速机制动采用外置式电磁制动器，电磁铁 型号为：ZDZ2-400 型单相交流直推式制动电磁铁，制动架型号为：MWZ2-400，石家庄 制动器厂生产。具体参数为：额定行程 10mm；推(吸)力 6300N ；通电持续率 0-100%； 吸持电压/电流32V/1.6A ；最低启动电压/电流280V/10A；动作时间：释放0.2s 、 吸持0.1s；寿命

11、200 万次；工作能耗 58W。 1.4.2 普通尼龙胶带采用弗兰德减速一体机，制动采用内置式电磁制动器，位于 驱动电机尾部风扇罩内。 2 设备安装： 以 B3SH09 型弗兰德减速机的安装为例 2.1 安装前准备。为确保安装顺利进行，弗兰德减速机在安装前，要做足准备工 作，避免安装时出现尺寸不符等问题，影响施工进度。 2.1.1 提前测量柱销联轴器、制动轮、液力偶合器、减速机和电机各个轴及轴孔 的尺寸，以保证配合精度和顺利装配，也可将联轴器、制动轮提前安装在减速机上。 2.1.2 测量新旧减速机的中心高和地脚固定螺栓孔的尺寸，进行对比，预先拿出 安装施工方案，以加快施工进度。在 B3SH09

12、 型减速机安装时，由于新减速机的中心高 比老减速机的中心高低，箱体比老减速机的窄。安装前，根据新减速机地脚固定螺栓 孔的尺寸，制作出一个减速机底座。后期安装时，节省了不少时间。 2.2 设备安装。 2.2.1 先将旧减速机拆下；拆下驱动滚筒和电机轴的联轴器和对轮，将新联轴器 和对轮装上，液力偶合器安装在电机上。 2.2.2 将事先做好的减速机底座与减速机固定在一起，通过不断测量联轴器接触 面的左右尺寸，调整减速机的摆放位置，使联轴器接触面距离在 13mm 之间，左右接 触面尺寸值差额在 0.1mm 以下，确保减速机中心线与胶带机中心线平行。将减速机底 座焊接在原有机架上。 2.2.3 调整减速

13、机的中心高，使输出轴的中心线与驱动滚筒中心线平行，将减速 机固定。调整电机的位置和高度，使其中心线与减速机输入轴的中心线平行，最后紧 固电机地脚螺栓。调整过程中，需反复测量对轮结合面的尺寸，不断松紧地脚螺栓， 以达到标准尺寸。 2.2.4 添加减速机润滑油，不安装尼龙棒销进行空载试车，一方面检查电机是否 正转；另一方面查看减速机运行振动情况，以判断中心线是否平行。 2.2.5 空载试车无异常情况，将尼龙棒销装上，进行负载试车。主要监控运行电 流和减速机的温度变化情况。 2.3 弗兰德减速机的使用和维护 弗兰德减速机改造投产后，需建立一套完整的管理办法，定期检查设备状况，保 证减速机的正常运行。

14、 2.3.1 定期检查减速机地脚紧固有无松动，检查各联接部位的联接尺寸，确保无 中心偏移，造成非正常磨损。 2.3.2 做好每天的设备运行记录，对运行电流、减速机油温进行监控。 2.3.3 做好减速机的运行时间统计，定期检查润滑油质、更换润滑油，弗兰德减 速机换油周期为 10000h。 3 弗兰德减速机使用效果 3.1 弗兰德减速机安装情况 弗兰德减速机安装情况统计表弗兰德减速机安装情况统计表 序 号 名称自编号型号出产编号投入使用时间备注 15M2B3SH09+KZ88+M132SB-IWS/N 450.609.224.01.002 2007 年 3 月 28 日 2 高强 5# 5M1B3

15、SH09+KZ88+M132SB-IWS/N 450.609.224.01.002 2007 年 4 月 14 日 3 厂内 4# M4Z168-K4-225+ILGO220-4AA71 2007 年 11 月 14 日一体机 44M1B3SH09+FANS/N 4500653348.01.001 2008 年 4 月 6 日 54M2B3SH09+FANS/N 4500653348.02.002 2008 年 4 月 6 日 6 高强 4# 4M3B3SH09+FANS/N 4500653348.02.001 2008 年 4 月 6 日 73M2B3SH9A 2009 年 2 月 24 日

16、 8 高强 3# 3M3B3SH9A 2009 年 2 月 24 日 92M1B3SH9A 2009 年 2 月 24 日 10 高强 2# 2M2B3SH9A 2009 年 2 月 24 日 11 厂内 3# M32K11107-2KN12 IASI-245012723980101 2010 年 3 月 30 日一体机 12 卸料皮带 Z128-M160MBPM=15KW45012716880601 2010 年 9 月 27 日一体机 13 6#胶带机 KA108-M160MB4,11KW,i=15.38 2010 年 8 月 25 日一体机 14 8#胶带机 K168-LG250ZM4E,PM=55KW,I=19.09 2010 年 3 月 31 日一体机 15 12#胶带机 K148-M160L4,PM=15KW,I=23.19 2010 年 1 月 26 日一体机 16 13#胶带机 K128-M160L4,PM=15KW,I=19.63 2010 年 1 月 26 日一体机 17 14#胶带机 K1