陳孔軍，趙浩東，崔 嵬，程林峰*，劉太冉（山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠，濟(jì)南 250104）

研制一種除塵電機(jī)調(diào)偏裝置

陳孔軍，趙浩東，崔 嵬，程林峰*，劉太冉
（山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠，濟(jì)南 250104）

針對(duì)除塵電機(jī)對(duì)中過(guò)程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力、精度得不到保證等問(wèn)題，研制一種可實(shí)現(xiàn)精確可靠、拆裝方便的電機(jī)調(diào)偏裝置。除塵電機(jī)調(diào)偏裝置由拉桿、拉桿座、滑軌、調(diào)整座、調(diào)整螺桿組成。裝置制造安裝后，經(jīng)試驗(yàn)證明，對(duì)中電機(jī)所消耗工時(shí)由30分鐘降為10分鐘。

除塵電機(jī)；裝置；調(diào)偏；研制

0　前言

煙草行業(yè)中，除塵電機(jī)作為煙絲風(fēng)送、排潮的關(guān)鍵設(shè)備，連續(xù)工作時(shí)間特別長(zhǎng)。工作過(guò)程中電機(jī)高速運(yùn)行，轉(zhuǎn)速可達(dá)900r/min以上，對(duì)電機(jī)軸線、和傳動(dòng)組軸線同軸度要求極高［1］。若同軸度達(dá)不到精度要求，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承極易磨損破壞，造成設(shè)備故障停機(jī)，影響生產(chǎn)順利進(jìn)行。為了保證電機(jī)軸線和傳動(dòng)組軸線的同軸度，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行“對(duì)中”。

目前，傳統(tǒng)的對(duì)中方式是技術(shù)人員利用對(duì)中儀器檢測(cè)同軸度誤差，當(dāng)超差時(shí)，完全依靠經(jīng)驗(yàn)使用大錘或?qū)﹄姍C(jī)底座進(jìn)行敲擊，調(diào)整電機(jī)水平方向位置。這種調(diào)整方式，有諸多不足之處，首先敲擊力度難以把控，易造成電機(jī)偏移過(guò)大或不足，多次反復(fù)敲擊方可達(dá)到機(jī)軸線和傳動(dòng)組軸線同軸度要求，花費(fèi)大量時(shí)間，浪費(fèi)人力。其次直接敲擊也會(huì)對(duì)電機(jī)系統(tǒng)造成損傷。

1　方案確定

圖1為所研制的電機(jī)調(diào)偏裝置結(jié)構(gòu)圖。它由拉桿、拉桿座、滑軌、調(diào)整座、調(diào)整螺桿組成。調(diào)整螺桿通過(guò)螺紋連接安裝到調(diào)整座上。調(diào)整座可在滑軌軌道滑動(dòng)，到達(dá)合適位置，螺栓將調(diào)整座緊固在滑軌上。滑軌兩端開(kāi)通孔，拉桿整體攻螺紋，滑軌可在拉桿軸線方向移動(dòng)，到達(dá)合適位置，利用螺母將滑軌固定在拉桿上。拉桿通過(guò)螺母固定在拉桿座上，拉桿座有安裝孔，工作時(shí)將拉桿座固定。

圖1　電機(jī)調(diào)偏裝置結(jié)構(gòu)圖

2　方案細(xì)化

2.1拉桿的設(shè)計(jì)

2.1.1螺紋直徑的確定

根據(jù)抗拉強(qiáng)度公式對(duì)螺紋進(jìn)行了聯(lián)接強(qiáng)度的校核［2］。

式中：d1——螺紋公稱直徑；F2——螺栓總拉力；［σ］——螺栓材料的許用拉應(yīng)力；π——圓周率3.14；

所以確定螺桿直徑取整為M12*1.5

2.1.2拉桿長(zhǎng)度的確定

為了合理確定拉桿長(zhǎng)度，滿足電機(jī)調(diào)偏的需要，對(duì)電機(jī)基座進(jìn)行了測(cè)繪并統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，我們確定拉桿長(zhǎng)度為900mm，這個(gè)尺寸可以滿足最大除塵電機(jī)的調(diào)節(jié)要求，又保有余量。

綜上，最終確定拉桿機(jī)構(gòu)形式如圖2所示。

圖2　拉桿結(jié)構(gòu)圖

2.2滑軌的設(shè)計(jì)

滑軌是調(diào)整座滑行的軌道，滑軌可以沿拉桿移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)整座在平面內(nèi)的多自由度運(yùn)動(dòng)。根據(jù)測(cè)繪并統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果，我們確定滑軌結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3　滑軌結(jié)構(gòu)圖

2.3拉桿座的設(shè)計(jì)

拉桿座的作用是固定拉桿位置，而且拉桿座承受拉桿的拉力或推力，因此對(duì)其材料和結(jié)構(gòu)要求較高。為了獲得最佳的綜合機(jī)械性能，我們選擇40Cr［3］，并進(jìn)行調(diào)制處理。

拉桿座的結(jié)構(gòu)形式。為滿足基本的功能要求，需設(shè)計(jì)橫撐定位，為使拉桿力矩最小，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Φ12.5通孔中心應(yīng)盡可能距離橫撐近。為了保證其剛度，對(duì)中電機(jī)時(shí)，整個(gè)拉桿座收到向內(nèi)的轉(zhuǎn)矩，為了平衡轉(zhuǎn)矩，在豎板下方設(shè)計(jì)一定位孔，用螺絲將其固定在電機(jī)平臺(tái)側(cè)壁上，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4　拉桿座結(jié)構(gòu)圖

圖5　調(diào)整座結(jié)構(gòu)圖

2.4調(diào)整座的設(shè)計(jì)

調(diào)整座作為調(diào)整桿的支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，和調(diào)整螺桿通過(guò)螺紋孔連接，其滑座式結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)對(duì)實(shí)際設(shè)備的測(cè)繪，確定調(diào)整座結(jié)構(gòu)如圖5所示。

2.5調(diào)整螺桿的設(shè)計(jì)

2.5.1調(diào)整螺紋的選擇

通過(guò)對(duì)螺紋特性分析，最終選擇公制細(xì)牙三角形螺紋［2］。根據(jù)抗拉強(qiáng)度公式對(duì)所選螺紋進(jìn)行了聯(lián)接強(qiáng)度的校核［4］。確定螺栓直徑取整為M20*1.5

2.5.2長(zhǎng)度的確定

在螺紋直徑確定的條件下，螺桿越長(zhǎng)，其抗變形的能力越差，因?yàn)榛壙梢愿鶕?jù)調(diào)整需要進(jìn)行平行移動(dòng)，因此螺桿長(zhǎng)度不需過(guò)長(zhǎng)，在兼顧調(diào)整方便的前提下，小組成員將螺桿長(zhǎng)度確定為120mm。

最終確定調(diào)整螺桿結(jié)構(gòu)圖如6所示。

圖6　調(diào)整螺桿結(jié)構(gòu)圖

3　試驗(yàn)驗(yàn)證

除塵電機(jī)調(diào)偏裝置研制完成后，我們進(jìn)行了多次調(diào)偏試驗(yàn)。首先將兩個(gè)滑軌分別水平放置電機(jī)兩側(cè)，四個(gè)調(diào)整座在滑軌軌道分別滑動(dòng)至四個(gè)電機(jī)地腳螺栓處。利用螺栓將調(diào)整座固定在滑軌上。將一根拉桿依次穿入兩個(gè)滑軌同一端通孔，到達(dá)合適位置利用螺母將拉桿固定。同樣方式，在滑軌另一端將拉桿固定。拉桿兩端分別安裝拉桿座，并將拉桿座固定。將調(diào)整螺桿旋入調(diào)整座螺紋孔，至調(diào)整螺桿與電機(jī)底座接觸。利用扳手松開(kāi)電機(jī)地腳螺栓，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺桿，即可推動(dòng)電機(jī)在調(diào)整螺桿軸線方向移動(dòng)。通過(guò)移動(dòng)滑軌和調(diào)整座的位置，可以針對(duì)不同外形尺寸的除塵電機(jī)進(jìn)行調(diào)偏。

我們對(duì)電機(jī)對(duì)中偏時(shí)間進(jìn)行記錄，得到表1。

表1　調(diào)偏裝置調(diào)偏耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電機(jī)水平調(diào)整時(shí)間為10分鐘，本裝置可方便的實(shí)現(xiàn)除塵電機(jī)的調(diào)偏，降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

4　結(jié)語(yǔ)

本文傳統(tǒng)人工對(duì)除塵電機(jī)對(duì)中過(guò)程中出現(xiàn)的費(fèi)時(shí)費(fèi)力、精度缺失等問(wèn)題，研制一種可實(shí)現(xiàn)精度可靠、拆裝方便的電機(jī)調(diào)偏裝置。除塵電機(jī)調(diào)偏裝置由拉桿、拉桿座、滑軌、調(diào)整座、調(diào)整螺桿組成。裝置制造安裝后，經(jīng)試驗(yàn)證明，對(duì)中電機(jī)所消耗工時(shí)由30分鐘降為10分鐘。降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

［1］龐兆夫，李文竹，隋小紅等.通風(fēng)除塵電機(jī)軸承內(nèi)套熱損傷疲勞斷裂分析［J］.理化檢驗(yàn)（物理分冊(cè)），2004（05）：29-32.

［2］朱明峰.電機(jī)變頻改造后的振動(dòng)分析與解決［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2005（02）：45-48.

［2］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.五.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：152-156.

［3］來(lái)小麗，王強(qiáng)，蔡冬梅，王鵬.鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模具纏繞層數(shù)的確定方法［J］.塑性工程學(xué)報(bào)，2008，25（03）：152-156.

［4］蔡冬梅，王強(qiáng)，王鵬，來(lái)小麗.類厚壁筒模具預(yù)緊結(jié)構(gòu)預(yù)緊力的分布規(guī)律［J］.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2008（05）：26-29.

*為通訊作者

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.147

陳孔軍（1988-），男，山東菏澤人，碩士研究生。