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马钢360m2烧结机柔性传动装置及安装
2009-03-03 一、前言
柔性传动装置是一种低速、传动矩大、噪音低、结构紧凑、成本低的新型传动装置。早在上世纪60年代，原西德、美国已将其用于转炉、斗轮挖掘机和桥梁开闭上；70年代，欧美其他一些工业发达的国家相继引进和开发，是柔性传动技术向纵身发展，广泛地应用于转炉、混铁水车、烧结机等各种低速、大转矩的传动装置上。我国从上世纪70年代开始，对这种传动装置进行开发，取得一定成果，并自行设计出烧结机柔性传动装置。1998年，马钢1号300m2烧结机的主传动引进了西安重型机械研究所设计制造的双电驱动揉性传动传动装置；2004年马钢新建两台360m2烧结机采用了中冶长天工程有限责任公司设计制造的单机驱动两点啮合柔性传动装置。
柔性传动装置作为烧结机主传动，是烧结机系统的关键设备，该装置技术先进、结构复杂、制造难度大，现场配置、安装难度也非常大。为提高设备运行的可靠性，马钢项目部会同中冶长天工程有限责任公司认真进行设备选型，确定施工方案，精心组织施工，保证了现场设备安装质量，也为设备的顺利投产奠定了基础。
二、柔性传动装置的工作原理及选型
2.1工作原理
烧结机头部驱动的柔性传动装置输入轴是用万向联轴器与固定在传动平台 上的主机点的定扭矩联轴器相联输出大齿轮是直接通过涨紧环无键联结的方式装在被驱动的主轴的伸出端上。传动方式为：主机---辅助减速机---蜗杆---（左或右）---万向联轴器---蜗杆----蜗轮---小齿轮---大齿轮。
柔性传动装置的齿轮箱不是整体的，它由四部分组成：左箱体、上箱体和下箱体。用左、右箱体与上、下箱体是不相联的，上、下箱体用螺栓联接悬挂在输出大齿轮的毂上，他们之间装配有滚针轴承，可以相对运动。两个小齿轮和蜗杆分别安装在左、右箱体的轴承孔内两个蜗轮直接悬挂在两个小齿轮的轴承箱上。左、右蜗轮副带动各自的小齿轮按同一方向旋转，驱动安装在烧结机星轮轴上的大齿轮。左、右箱体的下面是转炬平衡装置，中间用连杆连接，用以平衡左右小齿轮圆周力生产 的转矩。转矩平衡装置由曲柄、扭力杆和轴承座组成。来自两连杆的力的力构成转矩，使扭力杆受扭。通过扭力杆的扭转变形，还可以测定输出转矩和实现过载保护。两轴是轴承座用来支承扭力杆的，安装在地面基础上。上、下拉杆安装在左、右箱体的轴承座上，两根拉杆成对角线布置拉杆的两端装有球面轴承，上拉杆一端还装有碟型弹簧，用拉杆通过左、右箱体的下面配置偶拉压杆，用以平衡左、右箱体的载荷。
2.2技术参数：
两台360m2烧结机按年产绍介矿836万吨，作业率94%，利用系数为1.40t/（m2.h）考虑，其传动装置的技术的参数如下：
1)原料给料量：1 260t/h.
2)驱动装置输出扭矩：（正常）700kN.m，（Z大）1100kN.m。
3）主电机：型号：YVPEJ280M-6额定功率55kW,额定电压 AC.380V，额定转速980r/min调速范围326~980r/min
4）驱动装置总速比：2365.27。
5）柔性传动：采用平面二次包络蜗杆+大小齿轮传动，速比266，Z大输出扭矩1 1000Kn.m。
6）辅助减速机器：ZLF480-8.89平行轴硬齿面减速器，Z大输出扭矩5 350N.m。
7）定扭矩联轴器：型号TLQ75X142/75X127,设定扭矩为400Nm，扭矩调节范围200~900N.m。
8）总重量：41.220kg。
三、安装技术要领
3.1 柔性传动装置的安装顺序
基础检查、验收---大齿轮胀套安装---扭力杆安装---齿轮箱（左右）---拉杆同箱体连接---中心高度调整---万向连轴器---滚道滚动间隙调整---拉压杆扭臂连接---支承---辅助减速器---平衡装置安装----中间罩、密封等---检查、润滑。
在此，重点介绍大齿轮及胀套安装，扭力杆装置，左、右箱体、拉杆装置等安装技术要领。
3.2大齿轮及胀套的安装
柔性传动大齿轮装配式结构，齿圈为合金钢段件，轮毂为合金钢铸件。大齿轮及胀套的安装程序如下：
1）将主动链轮主轴伸出端与大齿轮内孔用细砂布和棉纱清理干净，检查其各部尺寸，确认无误后用汽油或四氯化碳进行清洗。
2）将内测透盖（滚针轴承）、定矩在套装在主轴上，将大齿轮吊起，缓慢安装在主轴端（大齿轮轴前端与主轴为间隙配合），再通过螺旋千斤顶将大齿轮正确安装到位（大齿轮就位过程中要注意保持同轴之间的间隙）。
3）胀套安装将大齿轮与主轴胀套处再次清洗，每道胀套在手工预紧后，用用定扭矩扳手分四次按不同的设定值进行紧固。道帐套装入，预紧后用定扭矩扳手（设定值330N）将内六角螺栓一一紧固（每对螺栓需对称紧固），同时要用百分表检测主轴面与大齿轮内孔面的距离是否相等（360o圆周面上都要检测记录），如有误差随时调整。
次所有螺栓全部按330N紧固后，再将定扭矩扳手限位在600N进行第二次紧固，测量记录，依此类推。第三次紧固设定值为950N，第四次紧固（设定值1 050 N）为Z后复查。第二、第三第四道胀套紧固的顺序、与道胀套完全一样（因四套的安装深度不同长度的加力杆）。全部紧固完毕后检查，如没有问题将大齿轮盖装上，紧固螺栓即可。
3.3 扭力杆的安装
扭力杆为柔性传动的关键部件，采用优质弹簧钢段造后进行热处理，具有一定的扭转刚度，又有一定的韧性。其安装顺序如下：
1）以大齿轮轴总共心为基准，确定扭力杆轴承座的标高，极限偏差为+0.5mm
2）扭力杆中心位置纵横方向的极限偏差为+0.5mm
3）扭力杆找正后，在其中间位置检查水平应小于0.5/1000。
3.4 左、右箱体装配
1）将大齿轮下方预先放置大齿轮的下罩。
2）将拉压杆（一）（二）与左、右箱体连接。
3）将左、右齿轮箱体吊装就位，制作低架临时支撑，在箱体底面加楔块调整
4）拆去左、右箱体上小齿轮轴端的压盖，用测量仪检测大齿轮轴三个中心是否在同一水平线上，其极限偏差为+0.5mm；超差时，通过增加或减少楔块来调整左、右箱体的中心高度，合格后，将楔块同临时支架点焊固定。
3.5拉杆装置安装
两齿轴与大齿轮啮合的好坏，与调整拉杆有很大关系。两齿轴与大赤露啮合主要靠定矩环来控制，蝶簧起调整作用，以保证水平拉杆夹紧力均匀，Z终保证大小齿轮之间两侧滚道的均匀接触和齿面处于正确啮合状态。标准是大小齿轮滚道在0~0.30mm的范围内活动，调整后拉杆受力30 300N。
拉杆安装的技术要点如下：
1）清洗各零件，尤其是对半球体和球面衬要 洗干净。
2）将拉杆装入左、右齿轮箱体的拉杆座中。蝶簧和定矩环（蝶簧侧）先不装入（有蝶簧的拉杆为上拉杆）。
3）安装密封圈、定环圈、球面衬套、半球体。注意：球面衬套上的油孔要与拉杆座的对准，半球体装入时，要适量涂抹润滑脂。
4）将螺母拧紧到靠近半球体，露出拉杆上的销孔。
5）调整滚轮与滚道之间间隙：在一侧滚轮与滚道之间放置两块0.5X35X250的垫片同时紧固上、下两根拉杆一侧，使两块垫片稍为夹紧，用厚度为0.5mm塞尺检查，以不通过为合格。
6）测量上、下拉杆一侧端部与螺母之间尺寸，做好记录。
7）卸下拉杆端部螺母，取出半球体和球面衬套，装入定矩环和蝶形弹簧后在恢复原状，并按记录下的数据将卸下的螺母安装到位。
8）对准销孔装入开口销及其他零部件。
9）松开左、右齿轮箱体临时支架上楔块和吊具；由于齿轮啮合间隙的存在，两齿轮箱会稍有下降，需用测量仪器复查三中新的安装精度。
10 盘动蜗杆轴，取出预先放置在滚轮和滚道件的垫片。
3.7其他零部件的安装
1）支承杆：松开锁紧螺母，调节好总长度和弹簧的压缩量。
2）平衡装置：检查开关位置；盘动减速器的高速轴，检验其是否灵活无卡阻。
3）大齿轮罩：罩与齿轮箱体结合处安装密封时，用环氧树脂或EF—I型胶结剂将密封垫粘在罩的一面，上、下罩之间涂适量密封膏，再用螺栓连接紧固。
4）全面检查所有紧固件，各干油润滑点注入规定的润滑油。
四、出现的问题及应用的效果
4.1安装中出现的问题
1） 台柔性传动装置的大齿轮在就位过程中与主轴发生轻微偏斜，造成大齿轮进退两难，经过校正，主轴非装配面还是形成了一些“擦伤”。在第二台柔性传动装置大齿轮的安装时，吸取经验教训，克服急噪情绪，注意保持大齿轮同主轴之间的间隙，随时测量，随时校正避免了同类事故的发生。
2） 第二台传动装置在试运行时，左、右小齿轮发生偏移，造成两承杆上部各偏移3mm、5mm，扭力杆的中心线偏移3mm。经现场测量分析，发生偏移的原因是：与大齿轮啮合的两小出轮轴的轴肩定距套的倒角经过重新加工后，故障的到消除。得到的经验教训是；不能忽视设备监制力度，减少安装、使用过程中个返工。
4.2应用效果
由于精心组织施工，关键部件的技术参数经过了充分的论证、现场测量和修正，严格控制了安装过程的精确度马钢两台360m2 烧结机柔性传动装置在连续试生产过程中运行平稳。（来源：烧结球团；作者：程建国 严启）
柔性传动装置是一种低速、传动矩大、噪音低、结构紧凑、成本低的新型传动装置。早在上世纪60年代，原西德、美国已将其用于转炉、斗轮挖掘机和桥梁开闭上；70年代，欧美其他一些工业发达的国家相继引进和开发，是柔性传动技术向纵身发展，广泛地应用于转炉、混铁水车、烧结机等各种低速、大转矩的传动装置上。我国从上世纪70年代开始，对这种传动装置进行开发，取得一定成果，并自行设计出烧结机柔性传动装置。1998年，马钢1号300m2烧结机的主传动引进了西安重型机械研究所设计制造的双电驱动揉性传动传动装置；2004年马钢新建两台360m2烧结机采用了中冶长天工程有限责任公司设计制造的单机驱动两点啮合柔性传动装置。
柔性传动装置作为烧结机主传动，是烧结机系统的关键设备，该装置技术先进、结构复杂、制造难度大，现场配置、安装难度也非常大。为提高设备运行的可靠性，马钢项目部会同中冶长天工程有限责任公司认真进行设备选型，确定施工方案，精心组织施工，保证了现场设备安装质量，也为设备的顺利投产奠定了基础。
二、柔性传动装置的工作原理及选型
2.1工作原理
烧结机头部驱动的柔性传动装置输入轴是用万向联轴器与固定在传动平台 上的主机点的定扭矩联轴器相联输出大齿轮是直接通过涨紧环无键联结的方式装在被驱动的主轴的伸出端上。传动方式为：主机---辅助减速机---蜗杆---（左或右）---万向联轴器---蜗杆----蜗轮---小齿轮---大齿轮。
柔性传动装置的齿轮箱不是整体的，它由四部分组成：左箱体、上箱体和下箱体。用左、右箱体与上、下箱体是不相联的，上、下箱体用螺栓联接悬挂在输出大齿轮的毂上，他们之间装配有滚针轴承，可以相对运动。两个小齿轮和蜗杆分别安装在左、右箱体的轴承孔内两个蜗轮直接悬挂在两个小齿轮的轴承箱上。左、右蜗轮副带动各自的小齿轮按同一方向旋转，驱动安装在烧结机星轮轴上的大齿轮。左、右箱体的下面是转炬平衡装置，中间用连杆连接，用以平衡左右小齿轮圆周力生产 的转矩。转矩平衡装置由曲柄、扭力杆和轴承座组成。来自两连杆的力的力构成转矩，使扭力杆受扭。通过扭力杆的扭转变形，还可以测定输出转矩和实现过载保护。两轴是轴承座用来支承扭力杆的，安装在地面基础上。上、下拉杆安装在左、右箱体的轴承座上，两根拉杆成对角线布置拉杆的两端装有球面轴承，上拉杆一端还装有碟型弹簧，用拉杆通过左、右箱体的下面配置偶拉压杆，用以平衡左、右箱体的载荷。
2.2技术参数：
两台360m2烧结机按年产绍介矿836万吨，作业率94%，利用系数为1.40t/（m2.h）考虑，其传动装置的技术的参数如下：
1)原料给料量：1 260t/h.
2)驱动装置输出扭矩：（正常）700kN.m，（Z大）1100kN.m。
3）主电机：型号：YVPEJ280M-6额定功率55kW,额定电压 AC.380V，额定转速980r/min调速范围326~980r/min
4）驱动装置总速比：2365.27。
5）柔性传动：采用平面二次包络蜗杆+大小齿轮传动，速比266，Z大输出扭矩1 1000Kn.m。
6）辅助减速机器：ZLF480-8.89平行轴硬齿面减速器，Z大输出扭矩5 350N.m。
7）定扭矩联轴器：型号TLQ75X142/75X127,设定扭矩为400Nm，扭矩调节范围200~900N.m。
8）总重量：41.220kg。
三、安装技术要领
3.1 柔性传动装置的安装顺序
基础检查、验收---大齿轮胀套安装---扭力杆安装---齿轮箱（左右）---拉杆同箱体连接---中心高度调整---万向连轴器---滚道滚动间隙调整---拉压杆扭臂连接---支承---辅助减速器---平衡装置安装----中间罩、密封等---检查、润滑。
在此，重点介绍大齿轮及胀套安装，扭力杆装置，左、右箱体、拉杆装置等安装技术要领。
3.2大齿轮及胀套的安装
柔性传动大齿轮装配式结构，齿圈为合金钢段件，轮毂为合金钢铸件。大齿轮及胀套的安装程序如下：
1）将主动链轮主轴伸出端与大齿轮内孔用细砂布和棉纱清理干净，检查其各部尺寸，确认无误后用汽油或四氯化碳进行清洗。
2）将内测透盖（滚针轴承）、定矩在套装在主轴上，将大齿轮吊起，缓慢安装在主轴端（大齿轮轴前端与主轴为间隙配合），再通过螺旋千斤顶将大齿轮正确安装到位（大齿轮就位过程中要注意保持同轴之间的间隙）。
3）胀套安装将大齿轮与主轴胀套处再次清洗，每道胀套在手工预紧后，用用定扭矩扳手分四次按不同的设定值进行紧固。道帐套装入，预紧后用定扭矩扳手（设定值330N）将内六角螺栓一一紧固（每对螺栓需对称紧固），同时要用百分表检测主轴面与大齿轮内孔面的距离是否相等（360o圆周面上都要检测记录），如有误差随时调整。
次所有螺栓全部按330N紧固后，再将定扭矩扳手限位在600N进行第二次紧固，测量记录，依此类推。第三次紧固设定值为950N，第四次紧固（设定值1 050 N）为Z后复查。第二、第三第四道胀套紧固的顺序、与道胀套完全一样（因四套的安装深度不同长度的加力杆）。全部紧固完毕后检查，如没有问题将大齿轮盖装上，紧固螺栓即可。
3.3 扭力杆的安装
扭力杆为柔性传动的关键部件，采用优质弹簧钢段造后进行热处理，具有一定的扭转刚度，又有一定的韧性。其安装顺序如下：
1）以大齿轮轴总共心为基准，确定扭力杆轴承座的标高，极限偏差为+0.5mm
2）扭力杆中心位置纵横方向的极限偏差为+0.5mm
3）扭力杆找正后，在其中间位置检查水平应小于0.5/1000。
3.4 左、右箱体装配
1）将大齿轮下方预先放置大齿轮的下罩。
2）将拉压杆（一）（二）与左、右箱体连接。
3）将左、右齿轮箱体吊装就位，制作低架临时支撑，在箱体底面加楔块调整
4）拆去左、右箱体上小齿轮轴端的压盖，用测量仪检测大齿轮轴三个中心是否在同一水平线上，其极限偏差为+0.5mm；超差时，通过增加或减少楔块来调整左、右箱体的中心高度，合格后，将楔块同临时支架点焊固定。
3.5拉杆装置安装
两齿轴与大齿轮啮合的好坏，与调整拉杆有很大关系。两齿轴与大赤露啮合主要靠定矩环来控制，蝶簧起调整作用，以保证水平拉杆夹紧力均匀，Z终保证大小齿轮之间两侧滚道的均匀接触和齿面处于正确啮合状态。标准是大小齿轮滚道在0~0.30mm的范围内活动，调整后拉杆受力30 300N。
拉杆安装的技术要点如下：
1）清洗各零件，尤其是对半球体和球面衬要 洗干净。
2）将拉杆装入左、右齿轮箱体的拉杆座中。蝶簧和定矩环（蝶簧侧）先不装入（有蝶簧的拉杆为上拉杆）。
3）安装密封圈、定环圈、球面衬套、半球体。注意：球面衬套上的油孔要与拉杆座的对准，半球体装入时，要适量涂抹润滑脂。
4）将螺母拧紧到靠近半球体，露出拉杆上的销孔。
5）调整滚轮与滚道之间间隙：在一侧滚轮与滚道之间放置两块0.5X35X250的垫片同时紧固上、下两根拉杆一侧，使两块垫片稍为夹紧，用厚度为0.5mm塞尺检查，以不通过为合格。
6）测量上、下拉杆一侧端部与螺母之间尺寸，做好记录。
7）卸下拉杆端部螺母，取出半球体和球面衬套，装入定矩环和蝶形弹簧后在恢复原状，并按记录下的数据将卸下的螺母安装到位。
8）对准销孔装入开口销及其他零部件。
9）松开左、右齿轮箱体临时支架上楔块和吊具；由于齿轮啮合间隙的存在，两齿轮箱会稍有下降，需用测量仪器复查三中新的安装精度。
10 盘动蜗杆轴，取出预先放置在滚轮和滚道件的垫片。
3.7其他零部件的安装
1）支承杆：松开锁紧螺母，调节好总长度和弹簧的压缩量。
2）平衡装置：检查开关位置；盘动减速器的高速轴，检验其是否灵活无卡阻。
3）大齿轮罩：罩与齿轮箱体结合处安装密封时，用环氧树脂或EF—I型胶结剂将密封垫粘在罩的一面，上、下罩之间涂适量密封膏，再用螺栓连接紧固。
4）全面检查所有紧固件，各干油润滑点注入规定的润滑油。
四、出现的问题及应用的效果
4.1安装中出现的问题
1） 台柔性传动装置的大齿轮在就位过程中与主轴发生轻微偏斜，造成大齿轮进退两难，经过校正，主轴非装配面还是形成了一些“擦伤”。在第二台柔性传动装置大齿轮的安装时，吸取经验教训，克服急噪情绪，注意保持大齿轮同主轴之间的间隙，随时测量，随时校正避免了同类事故的发生。
2） 第二台传动装置在试运行时，左、右小齿轮发生偏移，造成两承杆上部各偏移3mm、5mm，扭力杆的中心线偏移3mm。经现场测量分析，发生偏移的原因是：与大齿轮啮合的两小出轮轴的轴肩定距套的倒角经过重新加工后，故障的到消除。得到的经验教训是；不能忽视设备监制力度，减少安装、使用过程中个返工。
4.2应用效果
由于精心组织施工，关键部件的技术参数经过了充分的论证、现场测量和修正，严格控制了安装过程的精确度马钢两台360m2 烧结机柔性传动装置在连续试生产过程中运行平稳。（来源：烧结球团；作者：程建国 严启）
