水泥磨輥壓機(jī)減速機(jī)

水泥磨輥壓機(jī)用大功率重載行星齒輪箱系列Xi’anHeavyMachineryResearchInstitute西安重型機(jī)械研究所二OO六年九月2024/2/2共74頁(yè)2隨著我國(guó)干法水泥工業(yè)的快速開(kāi)展，水泥粉磨加輥壓機(jī)工藝作為水泥粉磨作業(yè)中的前處理或終端處理手段，對(duì)降低單位產(chǎn)品的粉磨能耗，提高粉磨效率有著顯著的效果。粉磨每噸物料可節(jié)電近8度，效率提高近一倍，同時(shí)又能壓出30%的成品細(xì)粉，是當(dāng)前水泥行業(yè)節(jié)能降耗所推廣的重點(diǎn)產(chǎn)品之一。但與此同時(shí)國(guó)內(nèi)輥壓機(jī)配套的大功率行星齒輪箱一直難得以開(kāi)發(fā)及形成系列。隨著國(guó)內(nèi)水泥工業(yè)的快速開(kāi)展，大規(guī)格輥壓機(jī)行星齒輪箱一直不得不依賴進(jìn)口，國(guó)外產(chǎn)品昂貴的價(jià)格及效勞的不及時(shí)給國(guó)內(nèi)用戶帶來(lái)很大不便，用戶迫切需要此類產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化。一、立項(xiàng)背景2024/2/2共74頁(yè)3基于此，結(jié)合我所多年從事重載行星傳動(dòng)技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我們開(kāi)始了輥壓機(jī)核心技術(shù)--大功率重載行星齒輪箱系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。在對(duì)輥壓機(jī)工作及載荷狀況系統(tǒng)分析的根底上，解決了大型齒圈的載荷及變形分析、載荷均布技術(shù)、齒輪修形技術(shù)、惡劣環(huán)境下的密封技術(shù)等一系列技術(shù)難題之后，成功開(kāi)發(fā)了此類系列產(chǎn)品并得以批量應(yīng)用，滿足了市場(chǎng)的需要。2024/2/2共74頁(yè)4該系列行星齒輪箱主要為輥壓機(jī)提供動(dòng)力，可稱為輥壓機(jī)的心臟。動(dòng)力經(jīng)兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)，或加一級(jí)平行軸斜齒傳至輥壓機(jī)的兩擠壓輥上，將進(jìn)入輥縫間的大塊混合物料擠壓成所需松散料餅。料餅經(jīng)打散分級(jí)后進(jìn)入球磨機(jī)，最終完成粉磨作業(yè)。1)、系列產(chǎn)品的功率段：PBF系列：220KW，315KW；PBZF系列：400KW、450KW、500KW、560KW、630KW、710KW、800KW、900KW〔十種規(guī)格產(chǎn)品段，設(shè)計(jì)已作到1400KW〕2)、系列產(chǎn)品的速比范圍：i=40～83〔可以從25開(kāi)始〕3)、額定輸入轉(zhuǎn)速：n入=1000r/min;1500r/min4)、傳動(dòng)效率：η=0.97～0.985)、齒輪熱處理及硬度：滲碳淬火，58～62HRC〔內(nèi)齒調(diào)質(zhì)280～320HB〕

二、產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)2024/2/2共74頁(yè)56)、齒輪精度：6級(jí)，(GB10095-88)7)、使用系數(shù)：KA≥2.38)、壽命：10萬(wàn)小時(shí)9)、工作噪聲：〔滿負(fù)荷，距離1m處〕<80dBA10)、公稱輸出轉(zhuǎn)矩：T=82360～468440N.m齒輪箱工況為24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，強(qiáng)沖擊，強(qiáng)制潤(rùn)滑2024/2/2共74頁(yè)6系列名稱原

理

圖結(jié)構(gòu)說(shuō)明傳

動(dòng)

比PBF系列兩級(jí)NGW行星傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍：25~40PBZF系列兩級(jí)NGW行星傳動(dòng)+一級(jí)平行軸傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍：45~832024/2/2共74頁(yè)71)、采用硬齒面行星齒輪傳動(dòng)懸掛輸出技術(shù)，充分滿足了水泥磨輥壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)要求，并形成了包括大中功率在內(nèi)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的完善的系列產(chǎn)品，成功替代了同類進(jìn)口產(chǎn)品。2)、根據(jù)輥壓工況和設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用了相應(yīng)的齒輪修形方法，使得傳動(dòng)精度更高，傳動(dòng)更平穩(wěn)，承載能力更高。3)、關(guān)鍵承載零部件進(jìn)行了有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得齒輪箱具有很高的可靠性和較長(zhǎng)的使用壽命。

三、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)2024/2/2共74頁(yè)84)、輸出行星架部件設(shè)計(jì)成分體結(jié)構(gòu)，使得齒輪箱具有良好的加工工藝性和裝配工藝性。5)、開(kāi)發(fā)了組合密封技術(shù)，有效解決了重載行星齒輪箱在大粉塵環(huán)境下的密封問(wèn)題。6)、關(guān)鍵部位采用了高承載能力的特種軸承，提高了整機(jī)的使用壽命。7)、多種規(guī)格采用了適應(yīng)性設(shè)計(jì)，可滿足輥壓機(jī)齒輪箱多面安裝及使用的要求。8)、殼體設(shè)計(jì)成齒圈直聯(lián)結(jié)構(gòu)，并采用了創(chuàng)新的軸承座與齒圈組合結(jié)構(gòu)，可有效節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材的消耗，使得整機(jī)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)、合理、輕便。2024/2/2共74頁(yè)99)、開(kāi)發(fā)了多行星輪傳動(dòng)技術(shù)，使得大功率產(chǎn)品體積更緊湊，承載能力得以大幅度提高。10)、為了解決由于懸掛安裝而帶來(lái)的力矩平衡問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了自封閉四邊形反力臂。

2024/2/2共74頁(yè)102024/2/2共74頁(yè)112024/2/2共74頁(yè)12四、國(guó)內(nèi)外情況對(duì)比國(guó)外同類產(chǎn)品主要以德國(guó)Flender公司及Renk公司為主，其中尤以Flender公司產(chǎn)品應(yīng)用最為廣泛，其產(chǎn)品特點(diǎn)為系列化，通用性強(qiáng)，覆蓋面廣。我方相應(yīng)產(chǎn)品亦成系列化，并已廣泛應(yīng)用，雙方在主要技術(shù)性能上作一比較。2024/2/2共74頁(yè)13序號(hào)比較內(nèi)容名稱生產(chǎn)國(guó)性能指標(biāo)備注PBZF450-70行星齒輪箱（中國(guó)）P2SA23行星齒輪箱（德國(guó)）Flender1傳遞功率（KW）500500二十一世紀(jì)初2額定輸出轉(zhuǎn)矩N.m）5100005100003傳動(dòng)比67.66～454效率0.97～0.980.985齒輪精度65GB10095-886齒輪熱處理方式滲碳淬火滲碳淬火7噪聲≤80dBA＜80dBA8整機(jī)重量（kg）380038009振動(dòng)速度（mm/s）8~12.58~12.510潤(rùn)滑方式自身循環(huán)自身循環(huán)11工作溫升℃35～4035~40環(huán)境溫度25℃返回國(guó)內(nèi)外情況對(duì)比2024/2/2共74頁(yè)14五、應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)效益分析西安重型機(jī)械研究所研發(fā)、制造的水泥磨輥壓機(jī)用大功率重載行星齒輪箱系列產(chǎn)品是為適應(yīng)我國(guó)新型、高效節(jié)能干法水泥生產(chǎn)的快速開(kāi)展而開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品。系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、承載能力大等優(yōu)點(diǎn)，徹底改變了該類產(chǎn)品依賴進(jìn)口的歷史〔特別在大功率段〕，為用戶和我所創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。系列產(chǎn)品首單560KW兩臺(tái)于2003年9月投產(chǎn)，產(chǎn)能由原球磨機(jī)100余噸/小時(shí)增至200噸/小時(shí)，每小時(shí)可節(jié)電約2000KWh，每年節(jié)約電費(fèi)800余萬(wàn)元，截止目前已累計(jì)增產(chǎn)水泥200萬(wàn)噸，新增產(chǎn)值4億元，目前運(yùn)轉(zhuǎn)良好。系列產(chǎn)品共十種規(guī)格：220KW、315KW，400KW、450KW、500KW、560KW、630KW、710KW、800KW、900KW。目前國(guó)產(chǎn)機(jī)組最大功率2024/2/2共74頁(yè)15返回段輥壓機(jī)〔900KW〕已配套我所齒輪箱八臺(tái)，并全部用于工業(yè)生產(chǎn)。其中500KW功率段產(chǎn)品已出口到泰國(guó)等東南亞國(guó)家。系列產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)五十余家大型水泥公司應(yīng)用，各功率段數(shù)量累計(jì)已過(guò)100余臺(tái)，累計(jì)增產(chǎn)水泥近3000萬(wàn)噸，新增產(chǎn)值近60億元。并成為國(guó)內(nèi)幾大水泥設(shè)計(jì)院的配套首選。在三年內(nèi)已為我所創(chuàng)產(chǎn)值4000余萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)750余萬(wàn)元。目前國(guó)內(nèi)仍有60%水泥生產(chǎn)為傳統(tǒng)濕法小立窯，高污染、高能耗，特別在西部地區(qū)，改造空間巨大。國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策為“資源節(jié)能型，環(huán)境友好型〞。因此高效、節(jié)能、環(huán)