陶瓷設(shè)備減速機(jī)

  陶瓷設(shè)備大致分為兩個(gè)大類：陶瓷生產(chǎn)設(shè)備和陶瓷深加工設(shè)備。陶瓷生產(chǎn)設(shè)備中有球磨機(jī)，壓濾機(jī)，煉泥機(jī)，熔爐，輥壓機(jī)等等。陶瓷深加工設(shè)備有磨邊機(jī)，介磚機(jī)，橋式磨邊機(jī)，水刀等等。

  陶瓷設(shè)備減速機(jī)一般用硬齒面減速機(jī)

  目前國內(nèi)陶瓷生產(chǎn)設(shè)備傳動系統(tǒng)中，窯爐和釉線傳動大量使用的產(chǎn)品仍然是二十年前引進(jìn)和消化進(jìn)口陶瓷設(shè)備上配套的機(jī)械無級變速器和擺線針輪減速機(jī)。這兩種產(chǎn)品的主要缺點(diǎn)為：(1)傳動效率低，能源消耗大;(2)容易漏油，維護(hù)費(fèi)用高;(3)傳動平穩(wěn)性差;(4)使用壽命短。目前在國內(nèi)還沒有企業(yè)推出可替代適用于陶瓷窯爐和釉線設(shè)備的低能秏、高效率產(chǎn)品。

  在國家提出節(jié)能降耗和機(jī)械傳動高速發(fā)展的今天，節(jié)能化、高速化、小型化、低噪音、高效率、高可靠性已成為傳動行業(yè)發(fā)展方向。面向市場需求和國家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整趨勢，研發(fā)高技術(shù)含量和附加值的新型節(jié)能高效齒輪減速機(jī)，打破傳統(tǒng)生產(chǎn)線傳動模式，對傳動行業(yè)具有十分重要的意義。

  陶瓷齒輪減速機(jī)的研發(fā)正是為適應(yīng)國家宏觀政策及各陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行的，它在節(jié)能、高效、產(chǎn)品維護(hù)等方面取得較大的突破，并成功應(yīng)用于陶瓷生產(chǎn)設(shè)備中。

  陶瓷齒輪減速機(jī)的研發(fā)

  陶瓷齒輪減速機(jī)的研發(fā)，主要是圍繞著如何提高傳動效率、降低噪聲與溫升、解決結(jié)構(gòu)的密封性等幾個(gè)難點(diǎn)問題進(jìn)行的。

  提高齒輪的傳動效率

  齒輪傳動效率與齒輪的精度、受力變形、摩擦及潤滑等多種因素有關(guān)，采取的對應(yīng)措施是：

  (1)在設(shè)計(jì)上，按6級精度進(jìn)行齒輪設(shè)計(jì)，根據(jù)模擬受力情況對傳動齒輪進(jìn)行齒形修正(見圖1)。

  通過對傳動進(jìn)行修形設(shè)計(jì)加工后，效果十分顯著，其效果對比如下(見表1)：

  由上表可知，通過采用齒輪修形后，在同等條件下，傳動效率可提高0.01以上，采用6級精度比采用7級精度的傳動效率可提高0.01左右。提高齒輪的制造精度，會提高傳動效率，但也會增加制造成本，所以不是精度越高越好，6級精度齒輪是公司設(shè)備能夠制造的。

  (2)改進(jìn)熱處理工藝。相嚙合的齒輪中，小齒輪采用調(diào)質(zhì)+中溫N-C共滲復(fù)合熱處理工藝，大齒輪采用退火+齒面淬火工藝，既保證齒面硬度及齒芯的韌性，又可提高抗疲勞能力并顯著降低粘著磨損。表2為不同熱處理?xiàng)l件下，加速720小時(shí)后的傳動效率對比。

  從表2中可以看出，采用兩齒輪采用不同的熱處理工藝，由于降低了粘著磨損，其傳動效率要明顯好于采用相同熱處理工藝的齒輪。

  (3)選用合適的潤滑劑。目前通用的減速箱基本上都是采用傳統(tǒng)的220號極壓工業(yè)齒輪油(液態(tài))，本機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，通過與油品生產(chǎn)廠家合作，成功研發(fā)出了一種專用的半流體潤滑脂，其潤滑效果要明顯好于220號極壓工業(yè)齒輪油。

  通過從設(shè)計(jì)、工藝及潤滑三個(gè)方面采用對應(yīng)的措施，高效陶瓷齒輪減速機(jī)的的傳動效率達(dá)到了0.986。

  降低噪聲與溫升

  為了降低噪聲與溫升，在軸承間隙設(shè)計(jì)及潤滑方面采取了對應(yīng)的措施：

  (1)軸承的裝配間隙，在設(shè)計(jì)時(shí)打破了標(biāo)準(zhǔn)JB/T9050.1-1999《圓柱齒輪減速器通用技術(shù)條件》的約束，優(yōu)化了間隙的合理性，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，產(chǎn)品降噪取得了較好的效果，軸承壽命達(dá)到最佳設(shè)計(jì)區(qū)域;

  (2)通過與油廠合作，設(shè)計(jì)出一種潤滑效果好、使用壽命長且有降低噪音效果的油品。

  解決結(jié)構(gòu)的密封性問題

  為防止漏油，做到產(chǎn)品在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)免維護(hù)，制定出了以下6條技術(shù)措施控制密封效果。

  (1)輸出軸和電機(jī)軸油封位全部高頻處理，有效降低油封位的磨損，大大降低因油封位磨損而引起的漏油;

  (2)油封唇口空腔涂滿2/3的二硫化鉬鋰基脂，降低油封唇口和油封位的磨損，同時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中唇口與軸之間形成的油膜也有效控制潤滑油的滲漏;

  (3)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，對鑄造容易出現(xiàn)沙孔位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低鑄件出現(xiàn)沙孔漏油隱患;

  (4)殼體鑄造工藝改進(jìn)，使用新型樹脂砂，鑄件表面光滑平整，減少了鑄件氣孔，降低氣孔滲漏油幾率;

  (5)結(jié)合面采用O型圈密封，保證密封的可靠性和密封的壽命;

  (6)采用新型潤滑油潤滑，由傳統(tǒng)的220號極壓工業(yè)齒輪潤滑油(液態(tài))更換為半流體潤滑脂，大大降低潤滑油的滲漏情況，且這種潤滑油壽命長，在使用期間無需更換。

  陶瓷齒輪減速機(jī)的性能

  通過有針對性的攻關(guān)，所研制的高效陶瓷齒輪減速機(jī)具備了較優(yōu)異的性能，與國內(nèi)外、同類技術(shù)相比，具有突出的優(yōu)點(diǎn)(見表3)。

  陶瓷齒輪減速機(jī)的應(yīng)用

  高效陶瓷齒輪減速機(jī)外觀設(shè)計(jì)新穎，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。產(chǎn)品已通過專家鑒定及質(zhì)監(jiān)部門的質(zhì)量檢測，得出了如下結(jié)論：

  (1)采用了緊湊型設(shè)計(jì)，原材料比無機(jī)變速型和擺線針輪型節(jié)約50%左右，比國內(nèi)同類減速機(jī)節(jié)約30%以上，比國外同類減速機(jī)節(jié)約10%以上。

  (2)產(chǎn)品整體為封密式結(jié)構(gòu)，使用過程無需加油和換油，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命范圍內(nèi)免維護(hù)。

  (3)根據(jù)齒輪受力變形情況確定齒輪的齒形修正量并進(jìn)行相應(yīng)的齒形修正，齒輪單級傳動效率達(dá)到98%以上，比相同規(guī)格的機(jī)械無級變速器傳動效率高30%～70%;比相同規(guī)格的擺線針輪減速機(jī)高20%以上。比國外同類減速機(jī)提高4%以上，經(jīng)過齒形修正后的齒輪在承載情況下運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、輕快，工作過程中噪聲低于65dB(A)，整機(jī)溫升低于25℃，國內(nèi)其它同類產(chǎn)品噪聲大于70 dB (A)，整機(jī)溫升高于45℃。

  (4)關(guān)鍵部件采用了針對性強(qiáng)的材料并采用復(fù)合熱處理工藝，采用不同的熱處理工藝：相嚙合的齒輪中，小齒輪采用調(diào)質(zhì)+中溫N-C共滲復(fù)合熱處理工藝，大齒輪采用調(diào)質(zhì)+齒面淬火工藝，既保證齒面硬度及齒芯的韌性，又可提抗疲勞能力并顯著降低粘著磨損，使用壽命比國內(nèi)同類產(chǎn)品提高20-40%。

  高效陶瓷齒輪減速機(jī)已成功應(yīng)用于陶瓷設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)中，獲得了用戶們的普遍歡迎，經(jīng)用戶反應(yīng)，該產(chǎn)品比機(jī)械無級變速器和擺線針輪減速機(jī)節(jié)能10%左右;產(chǎn)品現(xiàn)已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，年銷值已超1000萬元。