ПРИВОД ТРУБНОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Область техники, к которой относится полезная модель
Заявленная полезная модель относится к цементной промышленности, отраслям производства огнеупоров и пропантов, и предназначена к использованию в трубных мельницах для размола исходного материала.
Уровень техники
Известны приводы трубных мельниц ⌀ 2,0×10,5 м, содержащие главный электродвигатель, вспомогательный привод, соединительные муфты и главный двухступенчатый цилиндрический редуктор ЦД-2300 (2300 - суммарное межосевое расстояние) [1]. Первая ступень редуктора представляет собой разнесенную шевронную зубчатую передачу с бандажированными зубчатыми колесами и литыми центрами. Вторая ступень состоит из косозубой вал-шестерни и бандажированного зубчатого колеса также с литым центром и при этом имеют место большие габариты по диаметру и ширине, а соответственно и большую массу. Корпус редуктора литой, крышка сварная. Недостатком такого привода является то, что вал-шестерни и бандажи зубчатых колес редуктора выполнены из поковок с объемной закалкой с твердостью 262…311 НВ, что не обеспечивает их долговечную работу из-за сравнительно малой твердости рабочих поверхностей зубьев.
Известны приводы трубных мельниц с современными малогабаритными редукторами [2]. Однако применение таких редукторов предполагает изменение существующего фундамента, а также использование переходной рамы.
Так, для привода мельницы ⌀ 2,0×10,5 м с двигателем 500 кВт и 750 об/мин вместо существующего двухступенчатого редуктора ЦД-2300 подойдет типовой современный малогабаритный двухступенчатый или трехступенчатый редуктор со значительно меньшим межосевым расстоянием от входного до выходного вала и более чем в 2 раза меньшей массой. Главным критерием выбора межосевого расстояния и габаритов такого редуктора является максимальный крутящий момент Т=200000 Н.м, а также передаточное число, сохраняющее существующие обороты мельницы. Использование типового малогабаритного редуктора обуславливает использование переходной рамы, необходимой для установки нового малогабаритного редуктора на фундаментные болты заменяемого редуктора ЦД-2300. При этом, они доходят до самого разъема старого редуктора, а переходная рама не может компенсировать такую высоту, ввиду того, что имеет ограниченные габариты. Таким образом, фундаментный болт невозможно зафиксировать гайкой без дополнительных работ по его укорачиванию и нарезке новой резьбы, что является затратной и сложной операцией для болтов свыше М48.
Вторая проблема использования типового малогабаритного редуктора - это значительно меньшее межосевое расстояние от входного вала до выходного. То есть нет возможности разместить редуктор между существующей мельницей и электродвигателем, без дополнительных работ по перемещению электродвигателя, а также привода вспомогательного, расположенного напротив электродвигателя. Данные работы затратны, но кроме этого, подливка нового фундамента влечет за собой увеличение срока монтажа, как ввиду необходимости времени на проведение самих строительных работ, так и последующего времени на застывание фундамента до получения им достаточной прочности. Все может не вписаться во временной отрезок планового ремонта, что приведет к крайне нежелательному простою мельницы.
За прототип принят известный привод с двухступенчатым цилиндрическим редуктором ЦД-2300 [1].
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является создание привода с современным малогабаритным редуктором, с уменьшенными габаритами и массой, с увеличенной надежностью и долговечностью.
Для решения поставленной задачи предлагается привод трубной мельницы, содержащий главный электродвигатель, вспомогательный привод, соединительные муфты и главный цилиндрический редуктор. В отличие от известного привода редуктор выполнен трехступенчатым косозубым с применение зубчатых передач с твердыми цементованными и шлифованными зубьями.
В дополнительном аспекте редуктор дополнительно содержит компенсирующие втулки, размещенные на основании корпуса редуктора.
Межосевое расстояние редуктора выполнено равным расстоянию от оси главного электродвигателя до оси мельницы.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, состоит в повышении долговечности работы привода за счет повышения износостойкости зубчатых колес редуктора при уменьшении габаритов и массы редуктора.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен главный вид привода мельницы ⌀ 2,0×10,5 м с трехступенчатым редуктором ЦТ-2300.
На фиг. 2 - представлен главный вид редуктора ЦТ-2300.
На Фиг. 3 - разрез по линии А-А на фиг. 2.
Осуществление полезной модели
На фиг. 1 изображен привод, содержащий трехступенчатый редуктор 1, главный электродвигатель 2 и вспомогательный привод 3. Также как и типовые малогабаритные редукторы, редуктор 1 выполнен косозубым с применением зубчатых передач с твердыми цементованными и шлифованными зубьями, позволяющими увеличить допустимые удельные нагрузки в зацеплении и, как следствие, уменьшить размеры зубчатых пар, и с введением дополнительной третьей ступени.
В отличие от малогабаритных редукторов с межосевым расстоянием, получаемым в результате проектирования, межосевое расстояние редуктора ЦТ-2300 равно размеру от входного до выходного конца заменяемого редуктора ЦД-2300, а все остальные проектируемые размеры узлов редуктора подобраны таким образом, что по присоединительным размерам он полностью соответствует существующему расположению мельницы (в комплексе с соединительной зубчатой муфтой), главного электродвигателя 2 и вспомогательного привода 3. Размер от подошвы до плоскости разъема сохраняется прежним, а высота анкерных болтов компенсируется частично специальной конструкцией корпуса, частично дополнительно введенными в привод компенсирующими втулками (см. Фиг. 2).
В результате вышеизложенного исчезает необходимость применения переходной рамы, обрезания фундаментных болтов и нарезки новой резьбы, а также осуществления строительных работ по перемещению главного электродвигателя и вспомогательного привода. Все это дает возможность в короткий срок без дополнительных затрат установить редуктор на существующий фундамент, укладываясь в любые сроки плановых ремонтов мельницы.
Редуктор на Фиг. 2 и 3 содержит корпус 4, крышку 5, компенсирующие втулки 6, систему 7 разводки маслопроводов, вал-шестерни 8, 9 и 10, зубчатые колеса 11, 12 и 13, тихоходный вал 14, подшипники 15 и фундаментные болты 16. Корпус 4 редуктора является емкостью (картером) для масла, где контролируется уровень и температура масла. Контролируется также температура подшипников 15 термопреобразователями сопротивления. Станция смазки картерного редуктора без масляного бака по сравнению с прототипом выполнена компактной и малогабаритной и включает в себя два насосных агрегата, один из которых является резервным, маслоохладитель, фильтры и приборы контроля давления и расхода масла.
Вал-шестерни и зубчатые колеса ЦТ-2300 изготовлены из цельных поковок с использованием легированных высокопрочных марок сталей. Твердость поверхностей зубьев после цементации и закалки - 56…63 HRC. Общая твердость вал-шестерен - 320…400 НВ, а зубчатых колес - 262…311 НВ. Сверхтвердые шестерни имеют такое преимущество, как отсутствие быстрого износа зубьев, вследствие чего не требуется частая замена быстроходной вал - шестерни. В редукторе заложены подшипники с более высокой грузоподъемностью, а также заменен тип подшипников на сферические, что повышает надежность работы редуктора.
Привод на фиг. 1 работает следующим образом. Главный электродвигатель 2 через упругую втулочно-пальцевую муфту приводит во вращение цилиндрический трехступенчатый редуктор 1, который через соединительную зубчатую муфту приводит во вращение мельницу.
При ремонте мельница проворачивается с малым числом оборотов от вспомогательного привода 3, который состоит из электродвигателя, редуктора и кулачковой муфты. При выключенном главном двигателе подвижная часть кулачковой муфты, установленная на выходном валу редуктора вспомогательного привода 3, сцепляется с неподвижной полумуфтой на конце быстроходного вала главного редуктора 1. Далее вспомогательный привод 3 работает аналогично главному.
Выполнение главного редуктора привода косозубым с применением зубчатых передач с твердыми цементованными и шлифованными зубьями и введение дополнительной третьей ступени позволяет получить технический результат повышения долговечности работы привода за счет повышения износостойкости зубчатых колес редуктора при уменьшении габаритов и массы редуктора.
Литература
1. Машины и оборудование для производства цемента Лямин В.Н., Розанов Е.К., Урюжникова Н.В. Каталог-справочник. М., ЦНИИТЭстроймаш, 1981.
2. Журнал «Цемент и его применение». 2007 год, №2. Э. Бидо, Редукторы центрального привода для шаровых мельниц, стр. 20.