張永軍，姜濤，滕躍禹

(鐵嶺天實機(jī)械有限公司，遼寧 鐵嶺 112000)

液壓馬達(dá)在鋼絲繩芯輸送帶移動式冷壓成型車上的應(yīng)用

Hydraulic motors used in steel cord conveyor mobile cold pressing device

張永軍，姜濤，滕躍禹

(鐵嶺天實機(jī)械有限公司，遼寧 鐵嶺 112000)

驅(qū)動移動式冷壓成型車運(yùn)動的動力裝置，一般有液壓馬達(dá)及電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動兩種形式。以液壓馬達(dá)作為成型車的動力裝置，闡述了鋼絲繩芯輸送帶移動式冷壓成型車用液壓馬達(dá)的選型過程。給其他同類型應(yīng)用選擇液壓馬達(dá)提供了參考。

成型車；液壓馬達(dá)；扭矩；選型

移動式冷壓成型車（以下簡稱成型車）是鋼絲繩芯輸送帶生產(chǎn)線中的主要設(shè)備之一。在成型車上制成了待硫化的鋼絲繩芯輸送帶帶坯，而在硫化膠帶的同時，成型車?yán)^續(xù)工作，為下一次硫化準(zhǔn)備出所需要的帶坯。在這個過程中，成型車的運(yùn)動需要一個動力裝置，那么選擇何種動力裝置，能夠滿足成型車的運(yùn)動特點呢？目前，成型車的驅(qū)動方式有兩種。一種是電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動；一種是液壓馬達(dá)驅(qū)動。本文就液壓馬達(dá)作為成型車的動力裝置，闡述了液壓馬達(dá)的選型過程，并介紹了成型車的主要部件和生產(chǎn)工藝流程。

圖1 成型車結(jié)構(gòu)示意圖

1 成型車的主要部件及生產(chǎn)工藝流程

成型車結(jié)構(gòu)如圖1所示。成型車工作時，上膠片導(dǎo)開裝置和下膠片導(dǎo)開裝置同時導(dǎo)出膠片，把穿過分梳裝置和冷壓平板且張緊的鋼絲繩夾在中間，然后在冷壓平板上，利用冷壓平板的強(qiáng)大壓力把膠片擠壓到鋼絲繩之間的空隙內(nèi)，形成鋼絲繩芯輸送帶帶坯。帶坯兩側(cè)多余的部分，用切膠邊裝置切除，形成符合規(guī)格尺寸的帶坯。由于冷壓平板的板面尺寸有限，因此，須要冷壓平板多次動作才能生產(chǎn)出足夠硫化一次的帶坯。當(dāng)每段帶坯成型完后，成型車向待成型的膠帶方向移動一段距離。而成型車的移動，就是靠液壓馬達(dá)所提供的動力運(yùn)動的。

液壓馬達(dá)系統(tǒng)的液壓原理如圖2所示。工作過程如下：高壓泵啟動，電磁溢流閥，電磁換向閥同時得電，液壓馬達(dá)正向或反向充油，成型車正向或反向行走。當(dāng)電磁換向閥失電時，成型車停止行走。從而實現(xiàn)成型車的正反向行走和隨時停車的過程。高壓泵啟動后，如果系統(tǒng)壓力過大，超過設(shè)定壓力，電磁溢流閥溢流，起到保護(hù)液壓系統(tǒng)和設(shè)備的作用。因此液壓馬達(dá)系統(tǒng)尤其適用于像成型車這種頻繁啟動的設(shè)備。

圖2 液壓原理圖

2 驅(qū)動成型車液壓馬達(dá)的選擇

以下用生產(chǎn)2 400 mm寬鋼絲繩芯輸送帶的成型車為例，對液壓馬達(dá)的選型進(jìn)行了理論計算。

2.1 根據(jù)驅(qū)動成型車所需力矩確定液壓馬達(dá)的扭矩。

驅(qū)動成型車所需力矩為T:

其中T1為成型車產(chǎn)生的摩擦力矩；T2為成型車啟動時的慣性力矩；T3為成型車軸承等產(chǎn)生的微小力矩，可忽略不計。

（1）摩擦力矩T1的計算

已知成型車質(zhì)量m=60 t，有8個車輪。車輪受力如圖3所示。則作用在每個車輪上的壓力為N：

車輪半徑r=175 mm，k=0.5 mm（查表），使輪轉(zhuǎn)動的力矩為M：

由上述計算可得出成型車產(chǎn)生的滾動摩擦力為F1：

已知液壓馬達(dá)軸端齒輪節(jié)圓半徑為r1=144 mm。

若不計其他摩擦力矩，則成型車產(chǎn)生的滾動摩擦力矩即T1：

圖3 車輪受力簡圖

（2）慣性力矩T2的計算

其中F2為成型車啟動所需要克服的慣性力，液壓馬達(dá)軸端齒輪節(jié)圓半徑r1為144 mm，m為成型車的質(zhì)量，a為成型車啟動加速度。設(shè)計要求成型車的行走速度v=6.5 m/min，成型車從靜止達(dá)到規(guī)定速度（6.5 m/min）的時間不超過0.1 s。按最長時間計算其加速度，即時間的變化量Δt=0.1 s。

所以驅(qū)動成型車所需的最小扭矩：

2.2 液壓馬達(dá)型號的選擇

根據(jù)成型車的質(zhì)量、額定速度等需求參數(shù)，計算出液壓馬達(dá)的最小額定扭矩，然后在生產(chǎn)液壓馬達(dá)的廠家及標(biāo)準(zhǔn)的液壓馬達(dá)型號中選擇略大于所計算最小額定扭矩的型號。因為計算中忽略了軸承摩擦力等微小影響因素，并使液壓馬達(dá)有一定的扭矩裕度，保持高效率、高可靠性及長壽命工作。

我們選用的是寧波威格士生產(chǎn)的液壓馬達(dá)，其額定壓力為16 MPa，初選額定扭矩為12 500 N·m。根據(jù)成型車的速度和馬達(dá)的額定扭矩可算出馬達(dá)的排量，最后選定液壓馬達(dá)的型號為WK4-12500。

3 結(jié)語

液壓馬達(dá)驅(qū)動裝置是成型車的主要部件之一，選擇合適的液壓馬達(dá)既能滿足生產(chǎn)要求，又能有效節(jié)約制造成本。本文給出了生產(chǎn)2 400 mm寬鋼絲繩芯輸送帶成型車的液壓馬達(dá)驅(qū)動裝置選型過程，為同類應(yīng)用液壓馬達(dá)的選擇提供了參考。

TQ330.4

1009-797X(2015)15-0053-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.15.013

張永軍（1968-），女，工程師，現(xiàn)主要從事大型平板硫化機(jī)組的設(shè)計和研發(fā)工作，已發(fā)表論文多篇。

2014-04-15