S90链排传动机构加装过载保护装置

发布时间:2014-05-19
梁立民
(山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂)
  故障现象:
  S90联接设备在实际使用过程中遇到的一些问题:烟支过桥输送链排由于卡阻而造成断裂,严重时将链排导轨挤坏。链排断裂或导轨挤坏后,设备停机,需修复后方能继续运转。而输送链排位于机器顶部,更换较繁锁,维修十分不便。由于输送链排断裂,影响设备的有效作业率,增加了备件费用,加大了维修工的劳动强度。同时,每次卡阻或断裂都造成了一定数量的烟支浪费,增加了生产成本。
  故障分析:
  1、链排传动结构及其原理分析
  烟支传送链排主传动机构传动,如图1所示。S90烟支输送链排是由一伺服电机通过变速箱再由链轮、链条来传递动力,带动各相应的链轮来实现烟支的输送。当链排工作时,首先由电机带动轴端的链轮1,通过双联链轮2变速后传递给链轮3,(此链轮为链排的传动轮),然后传递给链轮4(此轮为转角处顶部平带的主传动),链轮5、6为过轮,其中链轮6是张紧轮。通过这一系列链轮的传动带动链排转动,达到输送烟支的目的。
  2、链排断裂以及链排导轨挤坏的原因分析
  (1)链排长期使用后,在拉力的作用下链排被拉长,因此产生了下垂,在转动时容易被链排导板卡住。因为没有安全离合装置所以电机不能停止工作,使链排受力断裂。
  (2)由于链排老化使链排联接处的连接销松动,在转动时容易被链排导轨卡住,同样因为没有安全离合装置所以电机不能停止工作,使链排受力断裂或将链排导轨挤坏。
  (3)由于链排从动链轮支撑座轴承损坏,从而使带链轮转动受阻,而主电机继续转动,力量作用在链排上,造成链排断裂。
  维修措施:
  通过分析和观察,针对设备存在的缺陷,认为有必要对输送链排主传动装置进行改进,加装过载保护装置,以有效解决链排断裂问题。在链排输送传动机构中的链轮3上,加装一安全离合器和一检测器。此轮传动轴为链排的主传动,在此处加装离合装置能直接切断电机与传动机构的动力传递,起到保护作用,从而保证运转时及时断开传动,并使设备停机,避免输送链排的断裂以及链排导轨的损坏。具体改进措施如下:
  (1)离合器的选用。通过仔细查阅《机械设计手册》,结合设备主传动部位的空间大小,Z终确定在此部位采用弹簧滚珠式安全离合器,因为此种安全离合器结构简单,加工比较容易,使用环境适应性较强。
  (2)确定安全离合器的安装位置。通过观察设备主传动部位的空间大小决定在链轮3的传动轴上安装,因为其他链轮没有安装离合器的空间。而且链轮3是链排传动的主传动,在此处加装安全离合器装置,就能切断来自电机的动力,从而起到保护链排和链排导轨不被拉断或挤坏的作用。因此,确定将离合器安装在此传动轴上。
  (3)加工及安装。如图2所示,根据原传动轴安装链轮部分的长度加工一个轴座2,轴座与传动轴用键联结,采用原轴上的锁紧螺母9将座固定在轴上,在轴座的内侧安装一个带有3个均布沉孔的钢球挡圈3,此挡圈用三个螺丝固定在座上,沉孔磨损后可以单独更换。再加工一个内孔镶有铜套的链轮4,此链轮的齿数和节园直径与原链轮相同,链轮上加工有3个直径为φ8mm的孔,孔内镶有钢套,将直径为φ8mm的钢球放入孔内,与内挡板上的三个沉孔相对应,前端再安装一个钢球压板挡圈5,选用钢丝直径为φ5mm的压缩弹簧使外压板挡圈将钢球压住,并用防松螺母来调整弹簧的压力,以调节链轮扭矩大小,保证设备的正常运转。
  当超载时,钢球上的轴向分力将克服弹簧的压力和摩擦力,从而退出内挡圈的沉孔,使外压板挡圈5被顶起,使链轮空转,这时在外压板外侧5mm处加装的接近开关12发出信号,反馈到电气控制柜内,使S90停机,完成整个烟支链排输送的过载保护。当过载故障排除后,进行重新启动,在机器的手动位置按电动按钮,使离合器的钢球恢复到原来的位置,设备可以正常运转。这样离合器就对设备链排传动部件和电机起到保护作用。将安全离合器安装到主传动链轮上的结构,如图3所示。
  改进完成后,对其安全保护作用进行了多次模拟测试,反复调整压簧的压力,使链排阻塞受力时,安全离合器的钢珠顶出沉孔,压板挡圈被顶起,检测发出停机信号,设备停机,改进效果很好。
  专家点评:
  该案例选题较好,具有一定的实用性,对连接设备存在的问题分析观察较仔细,有一定的见解,改进方法得当,可操作性强,解决了设备运行过程中出现的典型问题,很有推广价值。
  该案例的结构及要素描述较完整、规范,整篇内容较通顺。建议补充效果对比内容,使其更加完善。