液壓馬達在鋼絲繩芯輸送帶移動式冷壓成型車上的應用

張永軍，姜濤，滕躍禹

(鐵嶺天實機械有限公司，遼寧 鐵嶺 112000)

液壓馬達在鋼絲繩芯輸送帶移動式冷壓成型車上的應用

Hydraulic motors used in steel cord conveyor mobile cold pressing device

張永軍，姜濤，滕躍禹

(鐵嶺天實機械有限公司，遼寧 鐵嶺 112000)

驅動移動式冷壓成型車運動的動力裝置，一般有液壓馬達及電機減速機驅動兩種形式。以液壓馬達作為成型車的動力裝置，闡述了鋼絲繩芯輸送帶移動式冷壓成型車用液壓馬達的選型過程。給其他同類型應用選擇液壓馬達提供了參考。

成型車；液壓馬達；扭矩；選型

移動式冷壓成型車（以下簡稱成型車）是鋼絲繩芯輸送帶生產線中的主要設備之一。在成型車上制成了待硫化的鋼絲繩芯輸送帶帶坯，而在硫化膠帶的同時，成型車繼續工作，為下一次硫化準備出所需要的帶坯。在這個過程中，成型車的運動需要一個動力裝置，那么選擇何種動力裝置，能夠滿足成型車的運動特點呢？目前，成型車的驅動方式有兩種。一種是電機減速機驅動；一種是液壓馬達驅動。本文就液壓馬達作為成型車的動力裝置，闡述了液壓馬達的選型過程，并介紹了成型車的主要部件和生產工藝流程。

圖1 成型車結構示意圖

1 成型車的主要部件及生產工藝流程

成型車結構如圖1所示。成型車工作時，上膠片導開裝置和下膠片導開裝置同時導出膠片，把穿過分梳裝置和冷壓平板且張緊的鋼絲繩夾在中間，然后在冷壓平板上，利用冷壓平板的強大壓力把膠片擠壓到鋼絲繩之間的空隙內，形成鋼絲繩芯輸送帶帶坯。帶坯兩側多余的部分，用切膠邊裝置切除，形成符合規格尺寸的帶坯。由于冷壓平板的板面尺寸有限，因此，須要冷壓平板多次動作才能生產出足夠硫化一次的帶坯。當每段帶坯成型完后，成型車向待成型的膠帶方向移動一段距離。而成型車的移動，就是靠液壓馬達所提供的動力運動的。

液壓馬達系統的液壓原理如圖2所示。工作過程如下：高壓泵啟動，電磁溢流閥，電磁換向閥同時得電，液壓馬達正向或反向充油，成型車正向或反向行走。當電磁換向閥失電時，成型車停止行走。從而實現成型車的正反向行走和隨時停車的過程。高壓泵啟動后，如果系統壓力過大，超過設定壓力，電磁溢流閥溢流，起到保護液壓系統和設備的作用。因此液壓馬達系統尤其適用于像成型車這種頻繁啟動的設備。

圖2 液壓原理圖

2 驅動成型車液壓馬達的選擇

以下用生產2 400 mm寬鋼絲繩芯輸送帶的成型車為例，對液壓馬達的選型進行了理論計算。

2.1 根據驅動成型車所需力矩確定液壓馬達的扭矩。

驅動成型車所需力矩為T:

其中T1為成型車產生的摩擦力矩；T2為成型車啟動時的慣性力矩；T3為成型車軸承等產生的微小力矩，可忽略不計。

（1）摩擦力矩T1的計算

已知成型車質量m=60 t，有8個車輪。車輪受力如圖3所示。則作用在每個車輪上的壓力為N：

車輪半徑r=175 mm，k=0.5 mm（查表），使輪轉動的力矩為M：

由上述計算可得出成型車產生的滾動摩擦力為F1：

已知液壓馬達軸端齒輪節圓半徑為r1=144 mm。

若不計其他摩擦力矩，則成型車產生的滾動摩擦力矩即T1：

圖3 車輪受力簡圖

（2）慣性力矩T2的計算

其中F2為成型車啟動所需要克服的慣性力，液壓馬達軸端齒輪節圓半徑r1為144 mm，m為成型車的質量，a為成型車啟動加速度。設計要求成型車的行走速度v=6.5 m/min，成型車從靜止達到規定速度（6.5 m/min）的時間不超過0.1 s。按最長時間計算其加速度，即時間的變化量Δt=0.1 s。

所以驅動成型車所需的最小扭矩：

2.2 液壓馬達型號的選擇

根據成型車的質量、額定速度等需求參數，計算出液壓馬達的最小額定扭矩，然后在生產液壓馬達的廠家及標準的液壓馬達型號中選擇略大于所計算最小額定扭矩的型號。因為計算中忽略了軸承摩擦力等微小影響因素，并使液壓馬達有一定的扭矩裕度，保持高效率、高可靠性及長壽命工作。

我們選用的是寧波威格士生產的液壓馬達，其額定壓力為16 MPa，初選額定扭矩為12 500 N·m。根據成型車的速度和馬達的額定扭矩可算出馬達的排量，最后選定液壓馬達的型號為WK4-12500。

3 結語

液壓馬達驅動裝置是成型車的主要部件之一，選擇合適的液壓馬達既能滿足生產要求，又能有效節約制造成本。本文給出了生產2 400 mm寬鋼絲繩芯輸送帶成型車的液壓馬達驅動裝置選型過程，為同類應用液壓馬達的選擇提供了參考。

TQ330.4

1009-797X(2015)15-0053-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.15.013

張永軍（1968-），女，工程師，現主要從事大型平板硫化機組的設計和研發工作，已發表論文多篇。

2014-04-15