電動滾筒類型的選型設(shè)計(jì)
摘 要 當(dāng)前我國生產(chǎn)的電動滾筒可分為兩大類,一種為電機(jī)在滾筒體內(nèi)的普通型電動滾筒,一種為外置電機(jī)的外裝式電動滾筒。但是究竟選用哪種類型較好、較經(jīng)濟(jì),本文提供了合理選擇的依據(jù),并從可靠性理論上對兩種類型的電動滾筒進(jìn)行扼要的分析。
關(guān)鍵詞 電動滾筒 溫升計(jì)算 可靠性
1 問題的提出
電動滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲底、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占據(jù)空間位置少以及安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn),并且適合在各種惡劣環(huán)境下工作,所以目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用電動滾筒于社會的各個(gè)領(lǐng)域和部門。
外裝式電動滾筒是介于電機(jī)一減速器一傳動滾筒的通用驅(qū)動與普通電動滾筒驅(qū)動之間的一種新型輸送機(jī)驅(qū)動裝置,它具電機(jī)在外散熱性好、容易對電機(jī)進(jìn)行維修和更換等優(yōu)點(diǎn)。在占有空間位置和使用制造材料方面,均比通用驅(qū)動裝置減少 1/3左右,而比普通電動滾筒又增加 1-3 左右,價(jià)格費(fèi)用也高于普通電動滾筒。但外裝式電動滾筒仍是目前較受用戶歡迎的一種新型驅(qū)動裝置。
普通電動滾筒和外裝式電動滾筒各有優(yōu)缺點(diǎn),在使用中應(yīng)根據(jù)什么來使用才能達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又適用、可靠,本文將從下面兩個(gè)方面來探討與回答.
2 電動滾筒類型正確選用的方法
普通電動滾筒和外裝式電動滾筒的選用主要依據(jù)為改善電機(jī)的散熱條件從而降低滾筒的溫升,為此當(dāng)所需要的電動滾筒的電機(jī)功率、滾筒表面速度、筒長、名義直徑四個(gè)基本參數(shù)確定以后,可以按《電動滾筒設(shè)計(jì)與手冊》一書中提供的電動滾筒的溫升計(jì)算公式,對該滾筒首先進(jìn)溫升的理論計(jì)算,然后再根據(jù)計(jì)算結(jié)果來確定選用普通電動滾筒還是外裝式電動滾筒。
式中’N—電動機(jī)額定輸出時(shí)的效率,% ;’g—電動滾筒除電機(jī)外的總損耗效率,計(jì)算時(shí)取’g=0.9;P2—電動機(jī)的額定功率,kW 。所以對于任一規(guī)格電動筒,當(dāng)電機(jī)功率 P2,、帶速 V 、膠帶寬度 b、滾筒直徑 D 確定以后,即可根據(jù)公式(1)-(3)計(jì)算出該電動滾筒連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后溫升# %的理論值,再根據(jù)電機(jī)的容許溫升來選擇電動滾筒的類型。電動滾筒常用電機(jī)的容許溫升值如表 1。
將計(jì)算所得的溫升t值與表 1 相應(yīng)的溫升限值對照,當(dāng)計(jì)算值等于或小于表中限值時(shí),一般取用普通電動滾筒即可。這樣不僅可以滿足使用需要,而且還節(jié)省了購置費(fèi)和少占用空間位置,同時(shí)還具有更好的安全性和密封性。當(dāng)計(jì)算的溫升值大于表中推薦的溫升限值時(shí),安裝位置狹窄和條件允許的情況下,可以考慮加大滾筒直徑甚至加長滾筒長度,以增加滾筒的散熱面積,必要時(shí)還可以提高滾筒電機(jī)的絕緣等級,來確保普通電動滾筒運(yùn)行中的可靠性,只有在安裝位置較寬敞而又有檢查和更換電機(jī)的條件和需要時(shí),一般才選用外裝式電動滾筒。
有些電動滾筒的用戶特別是國外一些用戶,不僅要求制造者進(jìn)行理論計(jì)算,而且還要求提供溫升、效率檢測報(bào)告,以確保普通電動滾筒的使用性能。這也是為什么普通電動滾筒在市場上長盛不衰、滾筒制造者應(yīng)備有完善的、可靠的型式檢驗(yàn)裝置的主要原因。
3 普通電動滾筒與外裝式電動滾筒可靠性對比
同一種規(guī)格的普通電動滾筒和外裝式電動滾筒,當(dāng)所選用的零部件相同以及制造、裝配、使用又都在相同的條件下時(shí),它們的可靠性壽命或者無故障的時(shí)間基本上應(yīng)該沒有明顯的區(qū)別,在某種意義相講,普通電動滾筒甚至還更好一些。因?yàn)榻M成電動滾筒的主要零部件,在可靠性工程中屬于串聯(lián)邏輯系統(tǒng),如都是以電機(jī)、減速器和筒體組成的串聯(lián)邏輯系統(tǒng),這種串聯(lián)邏輯系統(tǒng),無論普通電動滾筒還是外裝式電動滾筒,只要其中的任一零部件失效,則整個(gè)滾筒的功能就必然失效。外裝式電動滾筒,雖然電機(jī)移到滾筒體外,有處于電機(jī)散熱,且在實(shí)際使用中也便于觀察和檢修電機(jī),但是它比普通電動滾筒系統(tǒng)多了兩個(gè)失效(OG)較大的零部件聯(lián)軸器和傳動軸,如果用相同可靠度或失效率的電機(jī)、減速器、簡體同時(shí)組成這兩個(gè)系統(tǒng),那么這兩個(gè)系統(tǒng)的可靠度在理論上是相同的,或者說它們的失效概率(不可靠度)也是一樣的,而且外裝式電動滾筒系統(tǒng)反而因增加了兩個(gè)零部件,不僅增加了滾筒的質(zhì)量(重量)和多占了空間,其可靠性還有可能會降低。況且當(dāng)電動滾筒連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)的實(shí)際溫升數(shù)值#t在等于或小于表 1 所列電機(jī)定子繞組的溫升限值時(shí),沒有必要將電機(jī)移出滾筒體外,那樣只能徒然浪費(fèi)材料和增加費(fèi)用。
滾筒整機(jī)的可靠度,在相當(dāng)大的程度上取決于組成滾筒的零部件的可靠度,從《電動滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊》以及一般可靠性設(shè)計(jì)手冊上,可以查出滾筒常用零部件的基本失效率(QG),它們是在一定的使用(或驗(yàn)證)條件和環(huán)境下統(tǒng)計(jì)得到的,實(shí)際上各種零部件還受應(yīng)用環(huán)境的影響,零部件在電動滾筒中實(shí)際使用時(shí)的失效率 OS還比于列出 OG值大 5&30 倍,即 OS=5&30OG。應(yīng)用的零部件質(zhì)量越差,OG越接近 Omax。值;零部件質(zhì)量越好,OG越接近 O
min值,二者可相差幾倍到幾十倍,因此提高電動滾筒產(chǎn)品的使用質(zhì)量和可靠度,關(guān)鍵是盡一切力量提高組成電動滾筒的零部件的質(zhì)量,提高加工、制造、裝配過程的全面質(zhì)量管理,不在于選取同樣質(zhì)量的那一類型的電動滾筒。
結(jié)論
綜上所述,目前我生產(chǎn)和使用的兩大類型的電動滾筒,電機(jī)內(nèi)置的普通電動滾筒和電 機(jī)外置的外裝式電動滾筒,都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),都有廣泛的發(fā)展前途和特定的適用場所。但是隨著工業(yè)水平的發(fā)展,滾筒零部件質(zhì)量過關(guān),能達(dá)到預(yù)期的可靠度,加工制造和裝配的可靠性也顯著提高,使電動滾筒在正常 使 用 和 維 護(hù) 下 的 平 均 無 故 障 工 作 時(shí) 間 , 真 正 達(dá) 到JB/T53451-96《電動滾筒產(chǎn)品質(zhì)量分等》 標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)等品的規(guī)定,甚至達(dá)到國外先進(jìn)水平20000h 以上,在中、小型電動滾筒上,人們還是會樂意使用普通電動滾筒的,特別是小型和微型電動滾筒上,普通電動滾筒更將具有不可替代的地位。但是外裝式電動滾筒由于電機(jī)散熱性,電機(jī)的檢查、維修和更換方便,以及占據(jù)的空間位置與制造材料的消耗上,也比電機(jī)一減速器一傳動滾筒的通用驅(qū)動裝置優(yōu)越,所以外裝式電動滾筒在某些大功率場合還是較合適的驅(qū)動裝置。在一些難于通過溫升#t計(jì)算或檢驗(yàn)的某種特定格的中、小型普通電動滾筒上,外裝式電動滾筒也顯示出獨(dú)有的難于替代的優(yōu)越性。