軋機減速機傳動方向?qū)ぷ鞣€(wěn)定性的影響分析

摘要：使用軋機減速機可以加強生產(chǎn)質(zhì)量與效率， 但在實際使用過程中，軋機減速機的傳動方向會對運行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此本文主要分析了軋機減速機傳動方向?qū)ぷ鞣€(wěn)定性產(chǎn)生的影響，之后提出利用Kisssys進行軋機減速機模塊化設計的方案，以期對其傳動方向形成有效控制，加強工作穩(wěn)定性。

關鍵詞：軋機減速機；傳動方向；工作穩(wěn)定性；模塊化設計

一、 軋機減速機相關內(nèi)容概述

軋機減速機中包含齒輪、軸、軸承、箱體、箱蓋等部分。軋機減速機的結(jié)構(gòu)形式經(jīng)常會使用一級二級甚至多級圓柱齒輪減速機，經(jīng)常會以I、II、III、IV幾種形式作為主要的安裝形式。由于軋機減速機具備以上特點，相比于通用減速機設計來說，主減速機的設計過程存在差異。

二、 軋機減速機傳動方向?qū)ぷ鞣€(wěn)定產(chǎn)生的影響分析

使用不同方式對軋機主減速機進行布置，之后對其運行過程的受力情況進行分析，本文將以兩級為例開展分析。

從圖片中可以看出，F(xiàn)1（F1）主動輪會對中間輪產(chǎn)生驅(qū)動力[1]；f1（f1）中間輪會對主動輪形成反作用力；F2（F2）中間輪會對工作輪形成驅(qū)動力；f2（f2）工作輪會對中間輪形成反作用力。

（一） 軋機減速機主傳動軸受力向上工況

第一，從圖1展示的傳統(tǒng)方式可以看出，軋鋼機在進行正常軋制與空負荷運行過程中，主傳動軸的受力方向f1處于向上的狀態(tài)，中間軸的受力方向（F1+f2）處于向下狀態(tài)，與此同時，工作軸的受力方向為F2，處于向上的狀態(tài)。軋機減速機在運行過程中，若發(fā)生咬鋼或卡鋼情況，工作軸會受到?jīng)_擊載荷影響，使F2驟然增加，從而使f2、F1、f1都隨之增加[2]，也會增加電機的負荷。第二，這種現(xiàn)象反應會發(fā)生在減速機的內(nèi)部當中，雖然中間軸向下力會持續(xù)增加，但并不會對中間軸的承壓蓋造成受力影響，固定軸承蓋的螺母也不會發(fā)生松脫情況，但在該過程中，主動軸會基于較大f1力沖擊作用基礎上，瞬間發(fā)生上跳情況，對齒輪側(cè)隙與軸承調(diào)整間隙產(chǎn)生十分嚴重的危害與影響，與此同時還會造成以下情況：（1）每一次的進鋼過程都會產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象，從而造成輸入軸與上軋輥傳動軸瞬間出現(xiàn)上跳，從而大幅增加噪聲程度。（2）使軋機減速機主動軸出端發(fā)生密封不良問題，最終導致漏油情況發(fā)生。（3）高速軸的聯(lián)軸器與電機軸會隨之產(chǎn)生強烈的顫動，對聯(lián)軸器與電機的使用壽命產(chǎn)生極大危害。（4）會大幅增加主動齒輪齒軸的磨損程度，降低齒輪傳動的平穩(wěn)性安全性，還會縮短主傳動齒輪軸的使用期限。

（二） 軋機減速機主傳動軸受力向下工況

從圖3可以看出，在這種傳統(tǒng)方式基礎上，軋鋼機處于正常軋制與空負荷運行過程中，主傳動軸的受力方向f1處于向下狀態(tài)，中間軸的受力方向（F1+f2）處于向上的狀態(tài)，工作軸的受力方向F2為向下狀態(tài)。如果軋機減速機在運行過程中進行咬鋼或卡鋼操作，就會使工作軸受到較強的沖擊載荷，使F2瞬間攀升，最終造成f2與F1、f1都會增加，也會持續(xù)加大電機的整體負荷。

這種現(xiàn)象會在軋機減速機的內(nèi)部發(fā)生，從而瞬間增加中間軸向上的力，還會使連接中間軸承壓蓋螺栓受到強大的拉伸沖擊力，如果沒有對螺栓進行合理選擇，或沒有設計合理的結(jié)構(gòu)，都會造成螺栓松脫或斷裂現(xiàn)象發(fā)生。但在該過程中，軋機減速機的主傳動軸與工作軸的受力方向處于向下狀態(tài)，傳統(tǒng)過程具備很強的穩(wěn)定性，并不會將沖擊力傳送到軋機減速機外部的聯(lián)軸器與電機軸中，也不會傳遞至起到驅(qū)動軋機減速機作用的萬向聯(lián)接軸中，因此可以確保整體傳動系統(tǒng)處于平穩(wěn)狀態(tài)運行，同時還具備以下優(yōu)勢：（1）由于減速機的輸入與輸出軸受力呈現(xiàn)為向下的狀態(tài)，并不會使外界與軋機減速機相鄰的設施發(fā)生振動情況，從而降低噪聲程度。（2）可以對高速軸聯(lián)軸器與主傳動電機軸軸承使用期限起到一定的延長作用。（3）不會受到振動因素造成的影響，從而加強軋機減速機輸入、輸出軸軸端密封性。（4）降低振動幅度與頻率后，也會降低齒輪軸輪齒的磨損程度，從而延長使用期限。

從圖4與圖3可以看出，兩種軋機減速機的傳統(tǒng)方式會取得相同的效果，可以被廣泛應用于板帶軋機與棒線材軋機傳動系統(tǒng)中。

三、 基于Kisssys的軋機減速機模塊化設計方案

（一） 統(tǒng)計傳統(tǒng)典型傳動結(jié)構(gòu)形式

對T鋼廠使用的各種軋機減速機類型進行了匯總，之后將其傳動結(jié)構(gòu)形式與速比范圍進行類型劃分，對經(jīng)常使用的傳動結(jié)構(gòu)形式進行統(tǒng)計。其中將水平式軋機減速機依據(jù)速比范圍劃分成齒輪基座、一級、二級、三級減速傳動；將立式軋機減速機依據(jù)速比范圍劃分成一級、二級、三級減速傳動。

（二） 構(gòu)建典型結(jié)構(gòu)形式傳動系統(tǒng)模型

通過匯總與分類將傳動結(jié)構(gòu)形式進行統(tǒng)計，之后使用Kisssys構(gòu)建與其對應的傳動系統(tǒng)模型。使用Kisssys構(gòu)建傳動系統(tǒng)模型之后，可以更加清晰地觀察到軋機減速機各級齒輪參數(shù)、強度、軸承實際受力等方面內(nèi)容。

四、結(jié)束語

通過分析軋機減速機傳動方向?qū)ぷ鞣€(wěn)定性產(chǎn)生的影響，可以看出，在進行軋機減速機設計過程中，無論是單級、兩級還是多級，設計人員需要全面分析其受力方向，才能確保傳動方向合理，加強整體結(jié)構(gòu)的運行穩(wěn)定性，避免對生產(chǎn)質(zhì)量與效率產(chǎn)生影響。

參考文獻：

[1]裴云龍.利用Kisssys進行軋機減速機模塊化設計的研究[J]. 山西冶金，2017，40（03）：24-25.

[2]姚曉鋒.ф550mm初軋機傳動系統(tǒng)技術(shù)改造[J]. 中國設備工程，2017（12）：62-63.

（作者單位：中國鋁業(yè)西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司壓延廠電氣車間）

作者簡介：劉林鑫，1992年3月，男，漢族，重慶市，助理工程師，研究方向：電氣傳動。