1200辊式矫直机主传动减速机箱体设计和改进

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1、1200辐式矫直机主传动减速机箱体设计和改进［摘要］棍式矫直机主减速机是矫直机的重要组成部分，其主要作用是把主电动机的高转速转变成矫直辐所需要的低转速，避免采用成本较高的电动机，同时还起到传动分流的作用。本文通过对主减速机的结构和制造工艺进行改进，对提高主减速机的寿命，具有非常重大的意义。［关键词］主减速机改进寿命意义中图分类号：TG333.93文献标识码：A1200棍式的矫直机是1959年由原苏联列宁格乐设计院设计，矫直机主要分两部分：主传动减速机和矫直机矫正部分，从大功率的电动机传出高转速经过减速机减速，再经过联轴器的传给轧棍。由于是高转速、大功率及大扭矩，在工作中面临

2、很多问题：在轧制过程中轧材刚进入矫直辐时会产生强大的载荷冲击，所以对轴、齿轮、轴承及轴承座的材料和强度要求很严格；并且要根据加工不同厚度的钢材所引起的轧棍垂直距离的改变，主减速机传递的动速度也要改变。主减速机的设计需要对矫直机的矫直力、矫直力矩进行计算，拟定传动方案、选择电动机、进行传动零件的设计计算及相关动力传递元件的选择，最后对各设计零件进行强度校核，包括齿轮、轴和轴承等零部件的强度校核，最后再进行主减速机箱体的有关附件设计。本文在此主要考虑主减速机的传动要求及维护等因素，对原主减速机箱体重新进行方案设计，改进结构和制造工艺，提高主减速机的使用寿命。1、引言主减速机是具

3、备变速、改变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递与分配的作用的传动装置，是机器的重要组成。传动装置的质量和成本在整部机器中占有很大的比重，整部机器的工作性能、成本费用以及整体尺寸在很大程度上取决于传动装置的状况。因此，合理的方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。主减速机的结构不合理，造成故障不能及时发现，同时事故抢修难度很大；再者是主减速机的箱体一般都是用铸铁铸造的，当机壳箱体破裂时是很难焊接的，并且铸造箱体机壳的效率很低，而且由于体积大，铸造质量不好控制。1200辐式的矫直机的主减速机结构如图1所示，减速部分釆用二

4、级圆柱齿轮减速器，结构尺寸小，传动效率高，有过载保护装置，适合于在较差的工作环境下长期工作，但齿轮4采用悬臂布置，轴III在钢轨矫直过程中，经常出现弯曲，甚至扭断，中间轴承座断裂等事故，而且中间支撑轴承及相关元件的检修维护也很不方便；图1主减速机传动示意图图2主减速机传动改进示意图2、优化设计2.1主减速箱的结构改进对于上述主减速机结构存在的问题，我们对主减速箱的结构进行改进，将主减速箱分成两部分减速部分和传动分开部分，二者之间采用齿式联轴器连接，减速部分的低速级齿轮副输出轴改用两端支撑的结构，如图2所示，通过改进后，中间支撑轴承及相关元件的检修维护就十分方便了。2.2主减

5、速箱的制造工艺改进原主减速机箱体由铸铁铸造而成，现改用20钢板焊接而成，其中轴承座位置采用ZG35。焊接件箱体重量轻，结构紧凑，生产周期短，但焊接时易产生热变形，故要求较高的焊接技术，并且在焊接后进行退火处理，然后再进行机加工。减速部分和传动分开部分具体结构如图3、图4所示。图3主减速机减速部分图4主减速机传动分开部分2.3主减速机箱体的附件设计主减速机箱体的设计和轴系组合结构的设计应相互协调、配合、交叉进行。箱体的结构设计是按先箱体、后附件,先主体、后局部，先轮廓、后细节的原则进行的，为保证主减速机正常工作，设计箱体时还常对主减速机的附件做出合理的选择与设计，包括：视孔及

6、视孔盖、通气装置、油标装置、放油孔螺塞、起吊装置、定位销等。(1)观察孔与观察孔盖的设计：主减速机安装完毕后，为了检查箱体内传动零件的啮合与润滑情况和向箱体内加注润滑油，观察孔一般开设在传动啮合区的上方，在有些特定条件下开在传动啮合区的侧面的箱体上，但必须保证观察孔盖的密封。在允许的条件下，观察孔应设计大些，以便于检查操作。在观察孔上安装附有密封垫片的观察孔盖，并用螺钉联接固定在箱体上，以防止润滑油外渗或污物进入箱内。(2)通气装置的设计：主减速机在工作时，箱体内部的温度会因摩擦发热而升高，使箱内气体膨胀，压力上升，这时箱体内的含油气体将有外逸趋势。停机时，箱体内部温度下降

7、，压力降低，箱体外的气体将进入箱体内部。设置通气装置，可使箱体内外气体进行自由交换，以保证箱体内外气压相等，使润滑油不至于箱体接合面、轴伸出处及其他缝隙向外渗漏，以提高密封性能。(3)放油孔及螺塞设计：为调整箱体内油面高度，检修时将污油排尽，在箱座的最低处设置一放油孔，箱体底面也常做成向放油孔方向倾斜的平面。当主减速机工作时，放油孔用带密封的垫圈的螺塞密封，密封圈的材料为耐油橡胶、塑料或皮革等，螺栓直径约为壁厚的2〜3倍。(4)油标的设计：为了测量箱体内的油面高度，以保持正常的油量，应在便于观察和油面较稳定的部位设