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多楔帶對(duì)小麥磨粉機(jī)性能的影響及應(yīng)用前景

來(lái)源: http://www.yuanweishulai.cn  類別:實(shí)用技術(shù)  更新時(shí)間:2021-01-22  閱讀

  雙面多楔帶應(yīng)用于小麥磨粉機(jī)的快慢輥傳動(dòng)是20世紀(jì)末歐洲的磨粉機(jī)生產(chǎn)公司創(chuàng)造的新技術(shù),它已被數(shù)家磨粉機(jī)生產(chǎn)公司應(yīng)用, 也正經(jīng)受著大型磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)的傳統(tǒng)觀念束縛,如同齒楔帶替代同步帶,同步帶替代鏈條傳動(dòng)時(shí)期一樣。

  磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)要具有磨輥在轉(zhuǎn)動(dòng)中研磨和研磨效果好、 兩輥同向?qū)Ψ叫D(zhuǎn)和定比速差的特定要求。為了實(shí)現(xiàn)磨粉機(jī)快慢輥轉(zhuǎn)動(dòng)的特定要求,磨粉機(jī)的快慢輥傳動(dòng)曾經(jīng)使用過(guò)鏈條、齒輪等。鏈條傳動(dòng)因其噪聲大、油污嚴(yán)重已經(jīng)淘汰 20 多年,在生產(chǎn)小型單邊磨粉機(jī)的快慢輥傳動(dòng)中因其成本較低至今還在使用;齒輪傳動(dòng)近年趨于淘汰結(jié)束階段。取而代之的是膠帶傳動(dòng),已經(jīng)成為全球中、大型磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)的單一選項(xiàng)。

  膠帶應(yīng)用于中、大型磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)已有 30年的歷史,英國(guó)西蒙公司的 XK2 型磨粉機(jī)的快慢輥傳動(dòng)使用的便是雙面同步圓弧齒形帶。 經(jīng)過(guò)我國(guó)磨粉機(jī)制造廠和浙江三星膠帶公司不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、改進(jìn)提高和創(chuàng)新設(shè)計(jì), 磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)膠帶現(xiàn)已發(fā)展到第三代---雙面多楔帶。

  1 膠帶傳動(dòng)應(yīng)用于磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)的歷史沿革

  1.1 雙面圓弧齒形帶

  20 世紀(jì) 90 年代初,英國(guó)西蒙公司的 XK2 型磨粉機(jī)的快慢輥傳動(dòng)開始使用3 條一組的內(nèi)外兩面均是圓弧齒的雙面圓弧齒形膠帶。

  業(yè)內(nèi)人士針對(duì)XK2 型磨粉機(jī)雙面圓弧齒形帶在面粉廠使用中磨輥傳動(dòng)膠帶存在跑偏和使用時(shí)間短的問(wèn)題,逐步做了增加單條帶的帶寬、減少組帶的條數(shù)和增大帶齒模數(shù)的全面改進(jìn)。

  但是,因雙面圓齒形帶的帶型特性用于磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)存在的跑偏難解決、傳動(dòng)功率小、使用壽命短的缺點(diǎn),最終與該型磨粉機(jī)一并在20 世紀(jì)末被淘汰。

  1.2 外表面雙圓弧齒內(nèi)表面多楔槽的齒楔帶

  20 世紀(jì) 90 年代末,意大利生產(chǎn)的大型磨粉機(jī)開始采用外表面雙圓弧齒內(nèi)表面多楔槽的齒楔帶。我國(guó)的磨粉機(jī)生產(chǎn)廠從1996 年開始在自行設(shè)計(jì)的磨粉機(jī)上使用齒楔帶, 至今仍在磨粉機(jī)生產(chǎn)廠的磨粉機(jī)上裝機(jī)使用。

  齒楔帶因其內(nèi)表面是多楔槽,在磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)中帶的楔槽與磨輥齒楔輪的槽楔嚙合,限制了齒楔帶在齒楔輪軸向串動(dòng),不再有跑偏現(xiàn)象發(fā)生,解決了雙面圓弧齒形帶的跑偏問(wèn)題。

  齒楔帶在我國(guó)大型磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)中的應(yīng)用過(guò)程, 經(jīng)歷了從 3 條帶總寬度 126 mm 一組到兩條帶總寬度160 mm 一組的演進(jìn); 經(jīng)歷了帶齒模數(shù)從引進(jìn)時(shí)的8 mm,到浙江三星膠帶有限公司自創(chuàng)模數(shù)10 mm、12 mm 的演進(jìn),規(guī)格型號(hào)更加有利于延長(zhǎng)齒楔帶的使用壽命;齒楔帶制作質(zhì)量的不斷提高,也對(duì)齒楔帶使用壽命的延長(zhǎng)起到了決定性作用。 在磨粉機(jī)快慢輥研磨過(guò)程中遇到難以避免地沖擊載荷 (如啟動(dòng)、輥間掉入硬雜物等)、過(guò)載載荷(輥間堵粉啟動(dòng))時(shí),快速?gòu)?qiáng)拉慢輥輪而沖擊和跳齒,此類現(xiàn)象日積月累,帶齒啃壞仍難根絕,縮短齒楔帶的使用壽命。

  1.3 內(nèi)外兩面均為多楔槽的雙面多楔槽帶

  針對(duì)磨粉機(jī)磨輥在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中難以杜絕地發(fā)生沖擊載荷和瞬時(shí)過(guò)載現(xiàn)象, 針對(duì)齒楔帶在磨粉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中易發(fā)生打齒、跳齒而損壞的現(xiàn)象,意大利一公司在2000 年開發(fā)生產(chǎn)的新型磨粉機(jī)上率先采用一條100 mm 帶寬的雙面多楔帶傳動(dòng)一對(duì)快慢輥。

  我國(guó)的蘋樂(lè)面粉機(jī)械集團(tuán)有限公司于2006年開始采用一條130 mm 帶寬的雙面多楔帶傳動(dòng) 1000 mm、1 250 mm 磨粉機(jī)的快慢輥,磨粉機(jī)在面粉廠使用已5 年,一心粗和一皮磨粉機(jī)的快慢輥雙面多楔帶狀況仍好。雙面多楔帶得到世界級(jí)大公司的應(yīng)用,是因其本身特點(diǎn)決定的。

  2 雙面多楔帶應(yīng)用于磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

  2.1 傳動(dòng)功率大

  在齒楔帶傳動(dòng)磨粉機(jī)快慢輥的過(guò)程中, 齒楔帶的內(nèi)楔槽與磨粉機(jī)的快輥主動(dòng)輪嚙合, 快輥主動(dòng)輪將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)經(jīng)自身楔槽與齒楔帶的楔槽摩擦傳遞給齒楔帶,齒楔帶通過(guò)自身外齒與慢輥輪輪齒的嚙合傳動(dòng)將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給慢輥輪。 因心磨快輥輪的輪徑比慢輥輪的輪徑小0.25、 皮磨快輥輪的輪徑比慢輥輪的輪徑小1.5 倍, 則齒楔帶的內(nèi)楔槽承傳的負(fù)荷比齒楔帶的外齒承傳的負(fù)荷大0.25 或 1.5倍。而在齒楔帶的應(yīng)用實(shí)踐中,齒楔帶因外齒損壞的數(shù)量遠(yuǎn)大于因內(nèi)楔槽損壞的數(shù)量, 據(jù)此齒楔帶在面粉廠的使用實(shí)踐即可表明多楔帶的傳動(dòng)功率遠(yuǎn)大于齒帶。

  2.2 噪聲低

  在同轉(zhuǎn)速、同帶寬、同速比、同張力、同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)噪聲,雙面多楔帶比齒楔帶約低 3 d(B)。

  2.3 壽命長(zhǎng)

  在膠帶材質(zhì)、 制作質(zhì)量相同和負(fù)載大小相同的條件下,楔帶的使用壽命長(zhǎng)于齒帶。雙面圓弧齒形帶和齒楔帶在使用過(guò)程中損壞,多為圓弧齒面損壞。其原因就是磨粉機(jī)在研磨過(guò)程中易產(chǎn)生沖擊載荷和過(guò)載載荷, 雙面圓弧齒形帶和齒楔帶遇有沖擊和過(guò)載載荷時(shí)跳齒; 另外就是雙面圓弧齒形帶和齒楔帶的張緊度不夠, 磨粉機(jī)在正常研磨負(fù)荷下雙面圓弧齒形帶和齒楔帶跳齒。跳齒現(xiàn)象多次重復(fù)發(fā)生,齒形面損壞,帶報(bào)廢,這就是有齒帶在磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)中使用壽命短于無(wú)齒帶的帶形問(wèn)題。楔帶因無(wú)帶齒,既無(wú)因齒損而帶壞的常見現(xiàn)象。

  雙面多楔帶在磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)中的使用壽命比雙面圓弧齒形帶和齒楔帶更長(zhǎng)。在正確使用的前提下,1 000 mm磨粉機(jī)機(jī)組中的一皮和一心粗的使用壽命超過(guò)5 年,其它工藝位置的輕負(fù)荷磨粉機(jī)的雙面多楔帶使用壽命更長(zhǎng)。

  3 對(duì)雙面多楔帶應(yīng)用于磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

  3.1 完全可以避免雙面多楔帶與慢輥輪的打滑

  膠帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)是膠帶在動(dòng)力傳遞過(guò)程中的彈性變形和主動(dòng)帶輪與帶、 帶與從動(dòng)帶輪間的局部相對(duì)滑動(dòng)。 彈性滑動(dòng)是由于帶的拉力差和帶的彈性變形引起的, 摩擦型帶傳動(dòng)正是通過(guò)彈性帶的拉力差傳遞載荷的, 因而彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)正常工作時(shí)固有的特性,不能完全消除。由于存在彈性滑動(dòng)現(xiàn)象,從動(dòng)輪圓周速度必然低于主動(dòng)輪圓周速度,其差值與主動(dòng)輪圓周速度之比稱為滑動(dòng)率 . 帶的滑動(dòng)率一般為1%~2%, 在磨粉機(jī)的快慢輥傳動(dòng)中可不予考慮。

  膠帶傳動(dòng)的打滑是當(dāng)帶傳遞的工作載荷超過(guò)了帶與帶輪之間摩擦力的極限值,帶與帶輪之間發(fā)生的相對(duì)滑動(dòng)。膠帶傳動(dòng)負(fù)荷在設(shè)計(jì)的傳遞負(fù)荷以內(nèi)時(shí), 帶的彈性滑動(dòng)并不是發(fā)生在帶與輪的全部接觸弧上。 接觸弧可分為有相對(duì)滑動(dòng)的滑動(dòng)弧和無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的靜弧兩部分,兩段弧所對(duì)應(yīng)的中心角分別稱為滑動(dòng)角和靜角。

  在傳遞動(dòng)力過(guò)程中,靜弧總是位于主動(dòng)輪帶動(dòng)膠帶、膠帶帶動(dòng)從動(dòng)輪的開始部分;滑動(dòng)弧位于膠帶離開主、 從動(dòng)輪的那一部分接觸弧上。

  當(dāng)帶不傳遞載荷時(shí),滑動(dòng)角為零。彈性滑動(dòng)只發(fā)生在帶的滑動(dòng)弧上,隨著載荷的增加,滑動(dòng)角逐漸增大,而靜角逐漸減小。當(dāng)滑動(dòng)角增大到帶輪包角時(shí),達(dá)到極限狀態(tài),帶傳動(dòng)的有效拉力達(dá)到最大(臨界)值。如果工作載荷繼續(xù)增大, 則帶與帶輪間就將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng),即產(chǎn)生打滑。

  齒楔帶的內(nèi)楔面與磨粉機(jī)快輥輪在研磨過(guò)程中可以避免發(fā)生打滑,已被眾多用戶認(rèn)知和接受。既然齒楔帶的內(nèi)楔面與磨粉機(jī)快輥輪在研磨過(guò)程中不發(fā)生打滑,齒楔帶的內(nèi)楔面是楔槽面,雙面多楔帶的外楔面也是等規(guī)格的楔槽面, 而且磨粉機(jī)皮磨和心磨的慢輥輪直徑都比快輥輪大, 慢輥雙楔帶輪與雙楔帶的接觸弧長(zhǎng)大于齒楔帶與皮磨快輥齒楔輪的接觸弧長(zhǎng),在不計(jì)慢輥輪直徑比快輥輪徑大所應(yīng)傳遞扭矩更大的因素, 也無(wú)齒楔帶的內(nèi)楔面與皮磨快輥齒楔輪不打滑、 而雙楔帶的外楔面與慢輥雙楔輪打滑的理論根據(jù)。

  所以,只要雙面多楔帶的傳遞功率大于傳遞載荷,只要雙面多楔帶在快慢輥傳動(dòng)中的松緊度調(diào)整適當(dāng),不會(huì)發(fā)生外楔面與慢輥輪在研磨過(guò)程中打滑的現(xiàn)象,如同所有膠帶傳動(dòng)一樣,打滑完全可以避免。

  近年來(lái),大中型磨粉機(jī)的生產(chǎn)廠家?guī)缀跻恢碌貙⒛シ蹤C(jī)快慢輥傳動(dòng)采取三輪系傳動(dòng),除快慢磨輥輪外的第三輪--即常稱的張緊輪具有漲緊膠帶的作用,通過(guò)變換張緊輪的位置調(diào)節(jié)磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)膠帶的松緊。

  磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)膠帶的松緊度根據(jù)單臺(tái)磨粉機(jī)的負(fù)載調(diào)整適度,負(fù)荷大則緊、負(fù)荷小則略松、寧緊勿松,確保帶與帶輪之間摩擦力的極限值大于帶與輪的工作載荷即可。 我國(guó)的小麥制粉業(yè)是以高產(chǎn)量、大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)著稱,在面粉廠的磨粉機(jī)機(jī)組中,磨粉機(jī)的研磨負(fù)載大小相差3~4 倍 . 對(duì)于1 000 mm 和 1 250 mm 磨粉機(jī)而言, 按制粉工藝設(shè)備配置給磨粉機(jī)選配的電機(jī)功率從7.5~22 kW 相差約3 倍, 按磨粉機(jī)在面粉廠的負(fù)載電流約 10~40 A相差4 倍。區(qū)別負(fù)載大小,調(diào)定每臺(tái)磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)膠帶的松緊度。

  面粉廠在使用雙楔帶傳動(dòng)的磨粉機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐中,若偶遇帶松有異常聲音時(shí),應(yīng)立即調(diào)緊傳動(dòng)帶,只要經(jīng)常檢查磨粉機(jī)快慢輥雙楔帶的松緊、 若松即緊,無(wú)憂打滑,打滑是傳動(dòng)帶松造成的,是可以通過(guò)調(diào)緊傳動(dòng)帶避免的 (膠帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)中均有調(diào)節(jié)松緊的機(jī)構(gòu))。

  3.2 快慢輥速比差與心磨磨下物的雪花片狀

  多年來(lái), 我國(guó)小麥制粉的心磨磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)速比為1∶1.25. 有人以心磨磨下物呈雪花片狀的粉片大小作為評(píng)價(jià)磨粉機(jī)研磨效果的特征,1∶1.15的快慢輥傳動(dòng)速比的心磨磨粉機(jī)磨下物的雪花片粉片大, 多于 1∶1.25 速比的心磨磨粉機(jī)磨下物的雪花片狀。 若心磨磨粉機(jī)磨下物的雪花片狀粉片大和多是衡量磨粉機(jī)研磨效果的特征正確, 則心磨磨粉機(jī)快慢輥速比差10%, 已遠(yuǎn)大于膠帶傳動(dòng)的打滑率。

  假若心磨磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)帶輪直徑按1∶1.25設(shè)計(jì)(此直徑設(shè)計(jì)應(yīng)已考慮帶的打滑率),當(dāng)慢輥楔輪與雙楔帶外表面的打滑使快慢輥速比低于1∶1.25高于1∶1.15 則更利于心磨磨粉機(jī)磨下物呈雪花片狀。

  4 雙楔帶在磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)中的應(yīng)用前景

  磨粉機(jī)用雙面多楔帶已是我國(guó)的成熟產(chǎn)品,最早研發(fā)生產(chǎn)的是浙江三星膠帶有限公司, 他們已為國(guó)內(nèi)外磨粉機(jī)生產(chǎn)廠家配套近10 年,意大利和土耳其的磨粉機(jī)均采用該公司的雙面多楔帶。

  蘋樂(lè)集團(tuán)磨粉機(jī)安裝的雙面多楔帶, 已在面粉廠使用5 年多仍然完好并繼續(xù)使用, 使用壽命長(zhǎng)于齒楔帶。 雙面多楔帶替代齒楔帶用于磨粉機(jī)快慢輥傳動(dòng)在歐洲較多, 在我國(guó)蘋樂(lè)集團(tuán)生產(chǎn)的磨粉機(jī)率先采用,其使用效果優(yōu)于其它形式的傳動(dòng)膠帶。雙面多楔帶在糧食制粉的磨粉機(jī)上廣泛應(yīng)用, 需要人們對(duì)它的深入了解和正確認(rèn)識(shí), 隨著人們對(duì)它認(rèn)識(shí)得不斷深入,應(yīng)用將會(huì)速度加快、范圍擴(kuò)大。