电动滚筒原理.docx

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电动滚筒原理

电动滚筒是一种将电机和减速器共同置于滚筒体内部的新型驱动装置。

它主要应用于固定式和移动式带式输送机、替代传统的电动机，减速器在驱动滚筒之外的分离式驱动装置。

　　近年来，根据带式输送机的某些特殊场合需要，又出现了介于分离式驱动和电动滚筒驱动形式之间的减速装置在滚筒体内部、电动机在滚筒体外面的外装式电动滚筒。

　　与分离式驱动装置相比，电动滚筒具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长，运转平稳、工作可靠、密封性好、占据空间小、安装方便等诸多优点，并且适合在各种恶劣环境条件下工作。

包括潮湿、泥泞、粉尘多的工作环境。

　　电动滚筒作为皮带运输机和提升等设备的动力，广泛应用于冶金、矿山、造纸、煤炭、建材、电力、化工、复合肥及筑路机械等行业。

我公司生产的电动滚筒有定轴齿轮、摆线针轮、行星针轮三种传动形式，安装型式有电机内置、外置和移动式，电机内置时有油冷式和油浸式两种形式，由于电动滚筒与一般减速机构相比，具有结构紧凑、重量轻、密封性好、安装方便等优点，深得用户的欢迎。

电动滚筒的基本分类

目前电动滚筒的分类有四种基本方法。

即依据电动机冷却方式，所采用减速器传动结构类型，电动滚筒基本工作环境特征和电机置于滚筒内外这几种方法来将电动滚筒分类。

（一）依据电机的冷却方式不同可将电动滚筒分为三类

　　1.风冷式电动滚筒

　　这种电动滚筒的特点是电动机不用油液冷却，靠传导、辐射和风的对流，又可分为强制风冷和自然风冷两种。

　　2.油冷式电动滚筒

　　这种电动滚筒也称为间接油冷式电动滚筒。

电动滚筒内有一定的冷却油液，由于滚筒体不停地旋转，筒体上刮油板将油液不停地浇到电动机和齿轮上，带走电动机和齿轮工作时产生的热量，把热量传递到滚筒体壁上，加速电机散热，并对齿轮产生润滑作用。

油冷式电动滚筒的关键是电动机内部不允许进入油液。

　　3.油浸式电动滚筒

　　油浸式电动滚筒也叫直接油冷式电动滚筒，这类型的电动滚筒允许油液进入电动机内部，直接与电动机转子和定子绕组接触，将它们工作时产生的热量靠滚筒体不断地旋转而传递到滚筒体内壁。

这种结构的散热效果较好，但对润滑油和电动机的质量相对要求也较高。

（二）按减速器传动结构划分电动滚筒类型

　　国内外生产的减速器类型不少，但目前用在电动滚筒上能批量生产的不外乎三种类型。

　　1.定轴齿轮传动的电动滚筒

　　国内外电动滚筒最常用的减速器装置就是定轴齿轮传动，而齿轮传动中95%以上是定轴渐开线圆柱齿轮传动结构。

这种传动桔构简单、性能可靠、制造容易、安装维修方便，同时又具有效率高、噪音低的优点。

常用两级减速，少数为三级减速。

　　2.行星齿轮传动的电动滚筒

　　这种传动形式与定轴齿轮传动比较，具有体积小、重量轻、承载能力大、工作平稳等优点，但维修不方便，在国外的电动滚筒中常见这种结构型式。

　　3.摆线针轮传动的电动滚筒

　　这种结构型式可谓“中国特色”，除日本外，其它国家很少使用这种传动结构，用摆线针轮这种传动结构的电动滚筒可实现很小的线速度和很大功率。

　　（三）按电动滚筒应用的环境来判分

　　电动滚筒应用环境常见的有普通、腐蚀和易燃易爆三种场合。

如果细分还有高温、湿热带及一些特殊使用场合，但这些场合使用的电动滚筒数量不多，一般只作为非标准型电动滚筒生产，这里就不一一叙述了。

电动滚筒的典型结构

由于电动滚筒是将电动机及减速装置作为一个整体置于滚筒体内部，所以电动滚筒结构最主要的部件就是电动机和减速装置这两大部分。

此外，电动滚筒中尚有用来支撑输送带并驱动其运动的滚筒体，用来支撑电动滚筒本身的前后轴、支座，以及联接滚筒体与前后轴的端盖、压盖、轴承、密封圈等零部件。

　　电动机

　　电动滚筒作为带式输送机的动力源，是它的主要用途。

电动滚筒的工作特点是：

　　⑴ 长时间连续工作，因此要求电动机为连续工作。

　　⑵ 输送机一旦停机、要求电动滚筒能够在有负荷的情况下起动，因此要求电动机有较大的起动转矩，而且要求起动电流不能太大。

　　正确选择电动机额定功率的原则是：

在电动机能够胜任机械负荷要求的前提下，最经济、最合理地决定电动机的功率。

决定电动机的功率时，要考虑电动机的发热，允许过载能力和起动性能三个方面的因素。

　　传动机构

　　随着电动滚筒使用范围的不断扩大，各行各业对电动滚筒性能要求也不尽相同。

例如：

要求电动滚筒功率很大，却又希望筒长很短；要求电动滚筒的带速极低，甚至低到s以下；要求电动滚筒噪音很低；要求电动滚筒随着工况条件的改变、带速也能相应改变；要求电动滚筒只朝一个方面转动；要求电动滚筒在断电时立即制动等等，为了满足不同场合的需要，电动滚筒传动机构便出现了多种形式，主要有：

　　a．渐开线齿轮平行轴定轴传动机构

　　b．渐开线行星齿轮传动

　　c．差动轮系机构

　　d．摆线针轮行星传动

　　e．谐波齿轮传动

　　f．变速轴承传动

　　其它主要零部件

　　尽管电动滚筒的结构形式多种多样，但是主要零部件基本相同，除前面简述的电机和传动机构外，主要还有滚筒体、右轴、左轴、端盖、支座等主要零件以及轴承、密封圈、紧固件等标准件。

端盖电机

电动滚筒功率计算

电动滚筒驱动功率通常由三部分组成，即输送机空运转时所需的功率，输送机水平运送负荷所所需的功率和输送机提升负荷时所需要的功率。

可采用下列公式进行计算：

　　P＝〔C×f×L×（×V+Qt）+Qt×H〕/367

　　式中P——电动滚筒的轴功率（kW）；

　　C——输送带、轴承等处的阻力系数，数值可从表1中查到；

　　f ——托辊的阻力系数，f＝～；

　　L——电动滚筒与改向滚筒中心距的水平投影（m）；

　　Gm——输送带、托辊、改向滚筒等旋转零件的重量，数值可从表2中查到（kg/m）；

　　V——带速（m/s）；

　　Qt——输送量（t/h），Qt＝Iv×输送物料的密度，输送物料的密度见表3；

　　Iv——输送能力，数值可从表4中查到（m3/h）；

　　H——输送高度（m）；

　　B——带宽（mm）。

上述公式可以满足一般情况下电动滚筒功率的计算，如遇下列工作情况则应作相应修正:

　　1.电动滚筒每天连续工作超过8小时，电动机功率需提高一档；

　　2.筒体包胶的电动滚筒，电动机功率需提高一档；

　　3.启动频繁的电动滚筒，电动机功率需提高一档。

电动滚筒的标准及型号

电动滚筒型号的表示方法

　　1995年行业标准JB/T7330-94公布实施，统一了电动滚筒型号、规格的表示方法。

标准规定电动滚筒的型号由七项内容组成，结构型式如下：

从组成电动滚筒型号的七项内容看，前三项是产品的品种代号，它使该产品区别于其他的产品。

后四项是电动滚筒的基本参数，它是使具体规格的电动滚筒，区别于其它一般的电动滚筒的代号。

两部分结合起来完整地表达一台具体电动滚筒的全部内容。

　　例如：

一台带逆止器的功率为，表面线速度为s，筒径为400mm,筒长为950mm的油冷式隔爆型摆线针轮传动的电动滚筒，其标记应为：

　　电动滚筒：

　　电动滚筒的标准

　　电动滚筒的八个标准

　　自80年代中先后制定了八项电动滚筒行业标准，其具体内容是：

　　⑴ JB3684-84 风冷式电动滚筒基本参数与尺寸；

　　⑵ 风冷式电动滚筒技术条件；

　　⑶ JB3369-84 油冷式隔爆电动滚筒基本参数与尺寸；

　　⑷ ZBJ81002-87 油冷式隔爆电动滚筒技术条件；

　　⑸ YD油冷式电动滚筒基本参数与尺寸；

　　⑹ YD油冷式电动滚筒技术条件；

　　⑺ YD油冷式电动滚筒试验方法；

　　⑻ JB/ZQ8013-88 电动滚筒产品质量分等。

　　这八个标准统一了各生产厂家生产的电动滚筒的尺寸参数和技术要求，提高了电动滚筒的标准化程度，用户在选用时有了标准参数。

　　JB/T7330-94《电动滚筒》标准及与国外电动滚筒标准的比较。

　　80年代中期，我国电动滚筒有了飞速的发展，形成了全国范围的行业组织。

生产的发展需要标准化的支持，　　原来已有8个电动滚筒标准已不能满足要求，在北京起重运输机械研究所的指导下，完成了JB/T7730-94《电动滚筒》标准的制订。

　　我国的电动滚筒标准JB/T7330-94和国外的有关电动滚筒的标准比较有很大的不同。

　　a、制订过程的不同

　　我国的电动滚筒标准无论是哪个时期制定的，都是由国家标准化的指导机构进行统一安排的，从电动滚筒的型号、技术要求、测试方法、运输包装等多方面进行考虑，集中全国有代表性的生产厂，用户进行深入的讨论与研究，最后才由各方面的专家进行审核通过。

　　b、电动滚筒的型号区别

　　我国的电动滚筒标准都是经过全国有关单位参与完成的，因此各个时期的标准都有统一的电动滚筒的型式代号和基本参数。

这一点在我国电动滚筒的推广应用方面起着巨大的作用，它不但给用户选用时带来了方便，同时也规范了各生产厂家的产品规格。

　　国外的标准多出于个别生产厂，缺少统一的型号与规格，也很少考虑优选系数的问题，因此，产品规格的随意性较大。

　　C、技术要求的全面性

　　我国的电动滚筒标准总把电动滚筒作为一个独立的标准化的产品考虑，对电动滚筒的环境条件、总效率、噪音、表面质量、配套条件等全面进行研究，制定出完善的标准。

　　国外的标准在技术要求的全面性方面远不及国内的标准。

　　d、我国的标准JB/T7330-94是在参照国外多家标准的基础上制订的，技术水平与国外的标准相当，有的指标略高

电动滚筒的目标客户群

　从范围上说只要有物料输送的场所，都需要皮带机，那么也就需要电动滚筒，就是我们的潜在客户。

电动滚筒作为皮带输送机的驱动元件，已广泛应用于冶金、化工、建材、煤炭、交通、能源、粮食、商业、邮电、农林等各个领域。

通过多年的实践我们将电动滚筒的客户细分并部分举例：

　　a、水泥厂

　　例如：

安徽白马山水泥厂，江苏东台水泥厂，南通华新水泥厂

　　b、发电厂

　　例如：

盐城发电厂，上海石洞口发电厂，安徽马鞍山发电厂

　　c、热电厂

　　例如：

安徽滁州热电厂，盐城热电厂，南通热电公司

　　d、各种主机厂生产皮带机时配用

　　例如：

××港务机械厂，××水泥机械厂，××皮带输送机厂，××矿机厂，××路政工程机械厂，××煤机厂

　　e、港务局

　　例如：

连云港港务局，上海港务局，镇江港务局

　　f、煤矿、矿务局

　　例如：

淄博矿务局，徐州庞庄煤矿，晋城白沟煤矿，鹤壁矿务局，徐州矿务局

　　g、碱厂、盐厂

　　例如：

连云港碱厂，湖北双环碱业有限公司，盐城响水盐场，河南平顶山盐厂

　　h、化工厂

　　例如：

齐鲁石化，潍坊海化，扬子石化，安庆石化，仪征化纤

　　i、钢厂

　　例如：

南钢公司，莱钢集团，广钢公司，上海五钢公司

　　j、经销商、物资公司

　　例如：

南昌矿山机械物资配件公司，自贡宏力输送设备机电成套公司

　　以上所列客户仅仅是众多客户群中的小部分，列举的目的是给大家提供一种思路，更多的客户有待我们自己去开发。

电动滚筒的使用与维修

电动滚筒的安装

　　电动滚筒绝大多数是以驱动装置用于带式输送机的。

由于电机和减速器都装在滚筒体内，电动滚筒作为一个驱动单元安装时，比其他形式的驱动装置要方便得多。

（一）固定支座安装

　　功率大于3KW的电动滚筒多采用固定支座形式安装，应注意下列问题：

　　⑴ 滚筒体的旋转中心线应与带式输送机的轴线垂直。

　　⑵ 支座的紧固螺钉要旋紧，并有防松垫圈。

相对胶带拉紧的方向应装支顶螺栓，防止支座后退。

经常检测螺钉，不得松动。

　　⑶ 电动滚筒的引出线从接线盒出来应用金属软管或其他方式保护，软管在机架上要固定。

　　⑷ 电动滚筒要可靠接地。

　　电动滚筒允许在水平位置为基础倾斜小于5°的范围内安装；如果倾斜超5°时，应特殊处理内部的结构。

　　对于功率大于的电动滚筒如果需要吊装，支座的材料应选用钢件。

（二）无支座电动滚筒的安装

　　功率和直径较小的电动滚筒一般不带支座，轴头制或扁头或方头。

安装时扁头卡在机架安装极的开槽中。

　　无支座的安装方式应注意下列问题：

　　⑴ 滚筒体的轴心应与带式输送机的中心垂直，支承轴头的方扁应与机架上安装板的长槽配合，其间隙应在—之间，不宜过大。

　　⑵ 这种小型的电动滚筒，有些型号可不配接线盒，因此电源引出线从弯头出来后应加软管保护。

　　⑶ 电动滚筒应当可靠接地。

　　⑷ 电动滚筒要求水平安装，如需要倾斜使用时，倾角不得超过5°。

当超过5°使用时必须考虑滚筒内部的润滑及电机冷却和渗漏问题。

　　（三）带逆止器的电动滚筒的安装

　　带逆止器的电动滚筒只允许向指定的方向运转。

因此，多用于“上运行带式输送机”可防止停机时胶带的逆向运动，带逆止器的电动滚筒电机不允许反向运转。

　　保证不产生反向冲击的有效方法是使用电源相序测试仪，保证电源的三相与电动滚筒的三相一一对应连接，这样电机的转向才会符合逆止器的要求。

　　（四）电动滚筒用油

　　电动滚筒出厂时的供油情况

　　在一般情况下，电动滚筒在出厂时，按品种提供不同的供油状态。

　　a、小功率风冷式电动滚筒由于减速器采用的是润滑脂润滑，在出厂前却加入了足量的调滑脂，使用时不必再加。

　　b、大功率风冷式电动滚筒和间接油冷式电动滚筒由于采用是普通的N46机械油，这种油在各地的石油商店中都会供应，因此考虑到运输的经济性和安全性，这类的电动滚筒在出厂前经过2小时的空载运行后将其滚筒体内的冷却油放出，以无油状态供货，因此使用这种电动滚筒在运行前必须按说明书加油。

　　c、直接油冷式电动滚筒采用的是N32号汽轮机油，这种油相对普通机械油不易采购，而且滚筒对渍的清洁度及油的品质都有较高的要求，所以，这种直接油冷式电动滚筒出厂前已加好了冷却油，滚筒体也做了密封处理，使用时可不必再加油。

　　无论是哪种电动滚筒都不允许在无冷却和无润滑的情况下运行。

除最初使用时按要求加油外，还应该经常检测滚筒中冷却油的数量和品质。

发现油量不足时应及时补充。

发现油的品质下降或达到换油的期限时，应及时更换新油。

　　（五）电动滚筒的加油方法与加油量

　　a、电动滚筒的加油量

　　电动滚筒的加油量是根据实际需要决定的，通过对各种品种和规格的电动滚筒的测算统计得出结论：

冷却油量以油的液面高度达到滚筒直径的1/3为宜。

这样的油量基本上可满足电动滚筒电机的冷却。

电机一般情况下有1/4—1/5的体积浸在油液中。

传动齿轮的下边缘可在油液中，滚筒旋转后，可满足冷却与润滑的需要。

　　b、电动滚筒加油的方法

　　保证电动滚筒加油的数量通常有两种方法，这里只介绍一种操作简便、精确的方法。

把电动滚筒水平放置，转动滚筒体使端盖上放油口处于滚筒直径1/3高处。

此时从加油孔注油，直至放油孔有油液溢出为止，此时滚筒体内的液面高度应当是滚筒直径的1/3。

电动滚筒的应用范围

电动滚筒的适用场合

　　电动滚筒具有结构紧凑、效率高、耗能少、噪音低、寿命长、运行平稳、工作可靠、密封性好、占用场地少、安装维护方便等优点，已广泛地应用于冶金、化工、建材、煤炭、交通、能源、粮食、商业、邮电、农林等各个领域。

　　电动滚筒选用原则

　　选用电动滚筒时，应遵循如下几条原则：

　　a、按照主机的使用实际工况条件，确定电动滚筒功率。

制造厂可生产功率数一般为—55KW。

　　b、电动滚筒的直径已标准化，一般厂家可生产的滚筒筒径为Φ215—Φ800。

　　c、电动滚筒宽度通常应大于输送带100mm—150mm。

其标准宽度从200mm起每50mm为一档。

　　d、按主机的输送能力，输送带宽等确定电动滚筒的线速的一般范围为s—s.

　　e、电动滚筒应水平安装，最大倾角不应超过5°。

　　f、电动滚筒通常工作在环境温度为-20℃—40℃，海拔高度不超过1000m，输送物料温度不超过60℃的环境条件下。

　　g、限制一个方向旋转时，应选用带逆止器的电动滚筒。

　　h、要求断电立即停车时，应选用带电磁制动器的电动滚筒。

　　i、如在隔爆，防腐等特殊条件下工作时，应选用相应的隔爆型，防腐型电动滚筒。

　　j、在其他特殊工况条件下，选用非标特殊电动滚筒，双方协商设计、制造。

电动滚筒简介

电动滚筒主要用作固定式和移动式带式输送机的驱动装置，因电动机和减速机构内置于滚筒内，因而较传统的电动机、联轴器、减速机置于滚筒外的开式驱动装置具有结构紧凑、运转平稳、噪音低、安装方便等优点，适合在粉尘及潮湿泥泞等各种环境下工作。

随着电动滚筒的广泛应用，又形成一种将电动机外置减速机构内置的结构形式，妥善地解决了大功率小尺寸电动滚筒电动机的散热问题，并使维护和维修更加方便，颇受用户欢迎。

目前，电动滚筒已广泛地应用于国民经济的各个领域。

　　根据JB/T7330-94《电动滚筒》标准，本厂生产电动滚筒的型号及特点如下表：

TDY型油冷式电动滚筒

油冷式电动滚筒（简称电动滚筒）是以电动机为动力，靠胶带的连续运动传送各种物料的一种新型内部驱动装置。

1适用范围及特点

可以代替目前广泛使用着的电机一减速器型式的外驱动装置，用来构成胶带输送机，可输送煤炭、矿石、砂子、水泥、面粉等散装物料，也可以输送麻包、设备等成件物品。

结构简单紧凑，占用空间面积小。

密封良好，适用于粉尘浓度大、潮湿泥泞的工作场所。

使用维修方便，操作安全可靠，寿命长。

能源消耗少，且容易实现集中控制。

可满足各种逆止、制动、包胶等需求。

2工作条件

使用环境温度为一15℃、+40℃；

海拔高度不超过1000米，

输送物料的温度不超过60℃；

电压380V，频率50Hz。

3基本参数

直径

（mm）

功率

（kW）

带宽　

（mm）

胶带速度（m/s）

质量　

（kg）max

320

500

182

650

192

500

184

650

194

500

217

650

224

500

224

650

236

400

500

216

650

227

500

248

650

262

500

253

650

267

500

269

650

280

500

271

650

282

800

312

500

299

650

313

800

343

500

305

650

319

800

349

500

365

650

401

800

430

650

414

800

443

650

476

800

513

800

537

630

1000

526

1000

533

1200

587

800

572

1000

603

1200

673

800

587

1000

618

1200

687

650

608

800

674

1000

706

1200

776

800

692

1000

724

1200

794

4吊运安装

通过两个支座上的吊环即可用起重机械将电动滚筒运至安装现场。

将两支座用螺栓固定在运输机机架上。

各螺栓均须加垫圈并拧紧螺母，机架必须牢固地安装在基础上。

有关安装尺寸见图一及表2。

安装时应使支座底平面处于水平位量，需要倾斜时倾斜角不得超过5度。

通过电动滚筒左端盖上的注油孔向滚筒内注XN46号机油，并使其液面达到滚筒直径的1／3高度。

完成以上步骤后，用手旋转滚筒，应转动灵活，无卡滞现象。

旋开接线盒，使电机引线与电器控制柜中的线路正确联结起来。

接通电源，启动滚筒．检查滚筒的旋转方向是否正确，反转时应予以调整。

单向旋转滚筒装有逆止装置．电机接线时应根据滚筒的旋转方向查出电机的旋转方向，电机的旋转方向与滚筒的转向相反，不能查出电机的转向时，可带电点动查出。

逆止装置在外部的，可将逆止装置紧固螺栓拆下，使止口与滚筒端盖脱开即可点动查出。

5使用、维修及故障排除

用前准备：

5.1.1电动滚筒应在不高于40℃的环境温

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