磷酸铁锂网带炉传动系统设计

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1、磷酸铁锂网带炉传动系统设计分析朱兵中国电子科技集团公司第43研究所恒力公司安徽合肥230088摘要：简要介绍了网带炉传动系统的传动力学模型，对主动轮的选型及计算进行了详细的说明，通过使用验证了该传动系统运行可靠、稳定。关键词：网带炉传动系统主动轮设计DesignandAnalysisonTransmissionSystemofLiFePO4PowerBatteryMaterialBeltFurnaceZhuBing(HengLiEletekCo.,LtdoftheCETC43rdresearchinstituteHeFei,230088China)Abstract:Bri

2、efintroductionontransmissionsystemmechanicalmodelofLiFePO4beltfurnace,describeelectrotypesandcalculationofthedrivewheelindetail.Thevalidityandfeasibilityofthedesignschemeisverifiedbyofexperimentation.Keywords:beltfurnace;transmissionsystem;drivewheel;design1.引言磷酸铁锂网带炉是一种大型重负载链带式传送炉，为提高磷酸铁

3、锂网带炉的产能及一致性，重负载传动是一种趋势。由于LiFePO4正极材料因具有低成本、低毒性、优良的高温稳定性和和化学稳定性、相对高的理论容量和工作电压、优良的循环性以及高电导率等优点，而成为最有前途的锂电池正极材料之一。它作为一种高性能的可充绿色电源材料,近年来已在各种便携式电子产品和通讯工具中得到广泛应用,并被逐步开发为电动汽车的动力来源,从而推动其向安全、环保、低成本的方向发展。随着正极材料需求量越来越大，用来烧结该材料的网带炉的负载也相应提高。故高产能与重负载传动是磷酸铁锂网带炉的大趋势。本文介绍了网带炉传动系统结构及模型，重点分析传动系统主传动部分的设计。2.传

4、动系统模型分析网带炉传动采用金属网带传动，它类似于摩擦带传动。带传动是应用很广的机械传动方式，一般是依靠挠性的传动带和带轮之间的摩擦力来传递动力的。带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的挠性传动带组成。由于处于张紧状态，在静止时带已受到预紧力，带和带轮的接触面间便产生一定的正压力。当主动轮回转时，带和主动轮接触面间便产生摩擦力使带运动；同时带又靠与从动轮接触面间的摩擦力驱使从动轮回转，从而传递运动和动力。这种传动主要有以下特点：1)当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用；2)带与大轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比；3)由于带

5、工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力；4)重负载带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑；5)带的寿命短，需经常更换；6)通常用于中心距较大的两轴之间的传动，能传递较大功率。磷酸铁锂网带炉主要是采用金属网带作传动和承载物品用。典型的传动系统原理图如图1所示。图中主动轮与其它从动轮及网带构成传动系统，可近似看成一个带传动系统。采用摩擦传动，用张紧轮将网带压在主动滚子上，增加其摩擦和包角。这种带传动应用在铁锂网带炉同时又具有如下特点：1)采用金属网带传动，网带既是传动件又是物品承载平台；2)承载的物品质量大，负载重；3)由于网带经过高温区，网带变形大；4)带速慢，一般是500～

6、2500mm/h；5)金属网带具有急冷急热冲击；6)运动平稳，不允许窜动及爬行。被动轮网带主动轮张紧轮张紧轮超声清洗装置弹簧自动张紧装置电机减速器换向滚筒被动轮换向滚筒图1网带炉传动系统示意模型2.1网带传动系统力学模型带速和带宽是高温烧结炉传动系统的重要设计参数。网带炉正常运转时，网带沿输送线路运行的总阻力等于主动轮的牵引力，即圆周驱动力FU，即：FU＝CFz+Fm+Fg式中：Fz——主要阻力；C——与炉长度有关的系数；Fm——摩擦阻力；Fg——特种主要阻力；2.1.1主要阻力Fz对于铁锂网带炉而言，主要阻力Fz是负载和网带移动阻力总和（这里为简化模型，未考虑网带与托辊

7、之间的摩擦力）：Fz＝fLw（2qB+qG）式中：f——模拟摩擦系数，f取值见表1；Lw——传动系统的头尾中心距，即两上端滚子的中心距；qB——每米长度输送带质量；qG——每米长度输送带物料质量；表1模拟摩擦系数f安装情况工作条件f水平、向上倾斜工作环境良好0.020工作环境中等0.04工作环境恶劣（高温、低温等）0.05～1.22.1.2C的取值图2表示系数C与网带炉长度（可近似看作进出口两被动轮之间的距离）L的函数关系。该图表明当网带炉总长度小于80m的情况下，系数C的可靠取值，并基本满足一次线性关系，系数C可以使用简化公