φ30米周边传动浓缩机的设计(编辑修改稿)

φ30米周边传动浓缩机的设计(编辑修改稿)内容摘要：

旋转轴承的圆周摩擦力，因而受力 条件较好，这与中心旋转传动刮泥机有很大不同。 图 2— 4中心旋转支座 1— 挡圈； 2— 旋臂； 3— 螺钉； 4一压盖； 5_检修孔盖； 6— 集电器； 7销轴 ； 8 — 防尘罩。 9推力轴承； 10盖； 11支座 4． 撇渣机构及刮板布置 在沉淀池中 ， 特别是污水的初次沉淀池和二次沉淀池的液面上浮有较多的泥渣和泡沬等杂质 ， 如果不及时撇除，会影响出水水质，因此，需要设置撇渣机构。 图 25为撇渣 机构的一例，主要是由撇渣板、排渣斗及冲洗机构等部件组成。 撇渣板固定在旋转桁架的 前方，与桁架的中心线成一角 度，使浮渣沿撇渣板推向池周，撇渣板高约 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 9 300mm， 安装高 度应有 100mm 的可调位置，以使撇渣板的一半露出水面。 排渣斗和冲洗机构固定在池周， 桁架旋转到排渣斗的位置时 ， 将浮渣撇入斗内。 与此同时，设在桁架上的压轮正好压下冲 洗阀门的扛杆 ， 使阀门开启，并利用沉淀池的出水 ， 回流入斗进行冲洗，将积在斗内的浮 渣排出。 当压轮移过阀门的扛杆后，靠扛杆的自重将阀门重新关上。 1_压轮； 2_杠杆； 3_冲水阀； 4_抹渣板； 5_排渣斗； 6_支架 图 25撇渣机构 5． 支架和集电装置 浓缩机支架固定在钢筋混凝土支柱上， 耙架的一端与支架固定，另一端与传动架相连接，并通过传动机构上的辊轮支撑在轨道上，轨道和齿条装设在池体的边缘上。 电动机经减速装置使传动辊轮沿轨道饶池体中心回转，从而，带动耙架做圆周运动。 物料由料槽通过支架流入浓缩池，底流浓缩物用沙泵抽出，溢流自溢流槽流出。 整个耙架的重量分别支撑在支架和轨道上，支架承受耙架的主要重量，并装设有电动机的集电装置。 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 10 固定支架用预埋螺栓固定在池体中央的钢筋混凝土上，支撑环与固定支架连接在一起，套环顶部用于支撑浓缩机上的衍架，交换套环装在支撑套环内。 给入浓缩机的物料，就是流经交换套环， 从固定支架的分液口进入池体。 固定支架、支撑套环和交换套环在工作过程中都是固定不动的。 旋转支架通过止推轴承支撑在固定支架上，并用轴连接耙架，工作时，由于耙架的回转，而使旋转支架相应地转动。 集电装置是由电刷和集电环等主要部件组成。 电源的导线通过传动架接至电刷上，电刷固定在不动的支撑套环上，集电环则固定在旋转支架上。 耙架转动时，通过两者的接触传导，就可时敷设在传动架上的电动机导线经常与电源接通。 如图 26 所示： 图 26集电装置 （三） 传动 动力系统 的 构成 1． 工作驱动原理简析 刮泥机的传动原理周边传动半桥式刮泥机在圆 型沉淀池上的工作，是依靠沉淀池的混 凝土平面走台为轨道 ， 刮泥机的支墩中心为圆心，通过刮泥机桥架一端设置的驱动机构， 带动驱动端梁底部的行走轮转动。 刮泥机驱动装置推动工作桥沿池平面旋转 ，工作桥带动 刮臂旋转，固定于刮臂上的刮板将泥由池边逐渐刮至池中心的集泥斗中，刮泥板曲线为对 数螺旋线形，受力均匀，刮泥彻底，当池底遇有障碍物时 ， 能自动让选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 11 祀，保护机器不受伤 害。 驱动装置设有扭矩保护装置 ， 工作更加安全。 主梁除传统碳钢制造还可以采用不锈钢 制作，使用范围广，装饰效果好。 周边传动全桥式刮泥机的行走轮是铸钢轮毂，外轮 缘采用宽幅聚氨脂橡胶或其他材 料，经过加工而成。 一般直径 500〜 600mm,宽度 200〜 300mm,以 1〜 3m / min 的线速度作圆 周运行。 图 27为其驱动系统示意图。 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 9 图 传动结构简图 1减速机； 2传动轴； 3轴承支座； 4轨道； 5滚轮 2． 传动机构各部分的组成 驱动机构通常由户外式电动机，卧式摆线针轮减速机 ， 联轴器 ， 滚轮等部件组成。 行走电机启动时，通过一级链轮传动，随即带动二级摆线针轮减速机，输出符合 设计要求的转速和功率。 减速机的输出轴与滚轮的动力轴通过联轴器联接 ， 最后带动滚轮 在轨道 上行驶。 其驱动机构组成见图 28。 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 10 28传动链简图 1减速器 ； 2联轴器 ； 3滚动轴承座 ； 4对滚齿轮 ； 5滚轮 轴 ； 6滚轮 三 、 浓缩机功率计算及电机选用 （一） 确定污泥浓缩机刮板外缘线速度 根据辐流式沉淀池主要参数要求： (1)池子直径与有效水深比一般采用 6— 12。 (2)池底纵向坡度 0． 01— 0． 02。 (3)刮泥机外周刮泥板的线速 度 一般采用 13m/min。 (4)排泥管直径不得小于 200mm。 (5)超高 0． 3m 以上。 故而取刮泥板外缘线速度 3m/min，这也与课题给定的技术特征参数相符。 （二） 传动装置设计的要求 机器 一般有原动机，传动装置和工作机三部分组成。 传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力，并籍以改变运动的形式，速度大小和转距大小。 传动装置一般包括 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 11 传动件（齿轮传动，蜗杆传动，带传动，链传动等）和支承件（轴，轴承，机体等）两部分组成。 它的重量和成本在机器中占有很大比重，其性能和质量对机器的工作影响也很大。 因此我们要选用合理的传动方案。 满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型和不同的组合形式和布置顺序构成。 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。 布置传动链时，一般考虑以下几点： （ 1）带传动的承载能力较小，传递相同转距时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减振，因此布置在高速级（级速较高，传递相同效率时转距较小）。 （ 2）链传动运转不均匀，有冲击，不适合于高速传动，应布置在低速级。 （ 3）蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，适和于中，小功率，间隙运转的场合。 当与齿轮传动同时使用时，对采用铝铁青铜或铸铁作为蜗轮材 （ 4）圆锥齿加工比较困难，特别大直径，大模数的圆锥齿轮，所以只有改变轴的布置料的蜗杆传动，可布置在 低速级，使齿面滑动深度较低，以防止产生胶合或严重磨损，应可使减速器结构紧凑，对采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对速度，可将蜗杆传动布置在高速级，以利于形成润滑油膜，可以提高承载能力和传动效率。 方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和模数 （ 5）斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。 （ 6）开式齿轮传动的工作环境差，润滑条件不好，磨损较严重，寿命较短，应布置在低速级。 （ 7）一般将改变运动形式的机构（如螺旋传动，连杆结构，凸轮结构）布 置在传动系统的最后一级，并且常为工作机的执行结构。 （三） 确定周边传动 浓缩 机的驱动功率 周边传动刮泥机的驱动功率，主要根据刮泥机在旋转时作用在中心轴上的旋转阻力F1，周边滚轮的行驶阻力 F2 及刮泥阻力 F刮 确定。 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 12 驱动机构通常由户外式电动机，卧式摆线针轮减速机，链条链轮，滚轮等部件组成。 如下图所示。 由于在圆形池上刮泥时，周边线速度为 ，滚轮总是以一定旋向和线速度在池周行使，所以不论池径大小，减速比均相同，驱动机构较容易做到系列化。 确定行驶车轮的直径 ，设计数据如下： 1）浓缩机总重力 G =，驱动机构的机械效率是 70%，选用 22Kg/m 钢轨，车轮的轮轴直径 D=111mm. 2） 30m 的池直径，有效深度 H=3m,污水停滞时间 2h, 刮泥板外缘直径 30m。 外缘线速度 3m/min。 污泥对池底的摩擦系数为 =；悬浮物含量 ss=300mg/L。 驱除率 =40% 由于中心旋转支座和车轮共同受力，所以可以看做是简支梁，那么车轮的轮压力 P和中心旋转支座的载荷 W中相等 所以每个车轮的轮压为 P= = 查给水排水设计手册第 2版 327页表 711，可知道直径 407mm,宽度 86mm 的实心胶轮的最大许用载荷为 ，所以完成符合本设计的需求。 所以取车轮的直径 D=407mm，轮宽为 86mm 所以滚轮的转速为 n= V π D = r/min 式中 ： V 为 驱动滚轮行驶速度（ m/min） ， D 为 滚轮直径。 1． 中心轴承 旋转阻力 F1 及功率 N1计算 1 2WKF d= 4300 6 *2*= (N) 中心轴承 旋转阻力 F1 所消耗的功率 N1 为 : 111 6000FVN  = (kW) 式中 ： W 为作用在中心旋转支撑上的载荷 (N)； d 为滚动轴承钢球直径 (cm)，此处取 6cm。 K 滚动轴承摩擦力臂 (cm)； V1 轴承中心圆的圆周速度 (m／ min)， n*D=*40mm =。 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 13 2． 周边滚轮行驶阻力 F2 及功率 N2计算 22 2 k + d1 .3FW D 周 =*4300* （ 2*） +（ *4） 40 =（ N ） 行驶阻力 F2所消耗的功率： 222212 5 5 . 1 5 3= = 0 . 0 1 2 56 0 0 0 6 0 0 0n iiFVNX  (kW) 式中 ： W周 为作用在周边滚轮上的荷载 (N)； K为摩擦系数，橡胶滚轮与混凝土为 O． 4～ 0． 8，铸钢滚轮与钢轨为 0． 4； d2为轮轴直径 (cm)；  为轴承摩擦系数，一般滚动摩擦轴承取 0． 002～ 0． 01； D为滚轮直径 6(cm)； V2为滚轮行驶速度 (m／ min)。 3． 刮泥阻力 F刮 与刮泥功率 N刮 计算 tF = Q 1. 03 g 10 00   刮 = （ N） 刮泥阻力 P刮 所消耗的功率 N刮 ： 3FvN 6000 刮刮 =（ kW） 公式中： tQ 每转一周时间内所沉淀的污泥量 ，根据设计要求 tQ 取 ；  为污泥与池底的摩擦系数 ； g 重力加速度 取 ； 3v 刮泥板线速度 ， 一般按刮臂 2/3 直径处的线速度 2m/min 确定。 4． 总驱动功率 N总 的计算确定 12N + N + N 0 . 0 0 5 7 0 . 0 1 2 5 2 . 2 4== 0 . 4N刮总 =（ kW） （  为机械总 效 率 ，查手册知其范围在 30％到 60％，暂取 40％。 ） 选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 14 根据以上计算，本设计采用周边传动方式 ,传动部分的电动机功率选则 Y132M26,功率 ,额定转速 960r/ 15min,胶轮轨道中心圆直径 , 胶轮直径 ,由此得胶轮的转速为 n2=，所以总传动比为 i=960/=。 电动机相连的减速器选用， 由于单机摆线针轮减速机的减速比最大为 1： 87，而二级摆线针轮减速机的最大减速比为 1:5133,蜗杆减速器传动比为 1:1080,故决定采用二级摆线针轮减速机。 四、开式齿轮传动设计 为支撑耙架，所以增加一级开式齿轮传动，用来减轻减速器输出轴所要承受的径向载荷，其传动比为 1。 小齿轮选 40Cr 钢，调质， HBS=241~286；大齿轮选 40Cr 钢，调质， HBS=241~286。 查取小齿轮 .3 7 8,9 0 0,3 7 8,9 0 0 211211111111 M P aM P aM P aM P a mFmHmFmH   选择齿轮精度等级为 8 级精度。 （一） 按齿根弯曲强度初算齿轮模数 m 齿轮模数 m的初算公式为 )(3 2 l im2111 mmz YKKKTKmFdFaFpFAm   式中 Kd— 算式系数，对于直齿轮传动 Km= T1— 啮合齿轮副中小齿轮的名义转矩， N m T1=9549 mNnP   ,查表选载荷分布不均匀系数计算弯曲强度的行星轮开式齿轮选小齿轮齿宽系数综合系数，查表选FpdFKK Z1— 齿轮副中小齿轮齿数 mmNmmN FF /3 7 8,/, 1l i ml i m   查表得限试验齿轮的弯曲疲劳极 则 3 2lim2111FdFaFpFAm z YKKKTKm   选煤厂φ 30 米胶轮式周边传动浓缩机的设计 15 3 2 3 11   = 圆整 20。