宿 銳

(邯鄲宏大化纖機(jī)械有限公司,河北 邯鄲 056000)

·革新改造

聚酯復(fù)合纖維牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

宿 銳

(邯鄲宏大化纖機(jī)械有限公司,河北 邯鄲 056000)

為了解決聚酯復(fù)合纖維牽伸機(jī)傳動(dòng)輥輥筒變形、斷裂及齒輪斷齒等問題，從原牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)入手，分析導(dǎo)致問題的原因，并提出針對(duì)性的改進(jìn)方案。指出：將原輥筒連接處的連接方式由V形焊接改為U形焊接，并增加筋板、輥筒套和擋邊等輥筒支撐，解決傳動(dòng)輥從焊道處斷裂問題；采用右端軸承定位，并在軸上設(shè)計(jì)安裝雙螺母固定套及密封結(jié)構(gòu)，解決傳動(dòng)軸軸向竄動(dòng)問題；改進(jìn)后的牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)能有效避免輥筒變形、斷裂和軸向竄動(dòng)等問題，且安裝維修方便。

牽伸機(jī)；傳動(dòng)輥；輥筒斷裂；軸向竄動(dòng)；結(jié)構(gòu)改進(jìn)

0 引言

隨著滌綸市場(chǎng)需求的擴(kuò)大及生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步成熟，國內(nèi)出現(xiàn)了一些小型生產(chǎn)線的擴(kuò)容、改造以及大容量生產(chǎn)線的建設(shè)潮，但隨之而來的問題是某些相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障，急需維護(hù)。聚酯復(fù)合纖維牽伸機(jī)主要由傳動(dòng)輥部件、齒輪箱部件及潤(rùn)滑部件等構(gòu)成，其作為滌綸后處理生產(chǎn)線上的一種常用設(shè)備，主要用于絲束的牽伸，從而使絲束達(dá)到一定的工藝要求[1-2]。筆者針對(duì)某生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)聚酯復(fù)合纖維牽伸機(jī)傳動(dòng)輥出現(xiàn)的問題，進(jìn)行分析、探討，提出解決方案并設(shè)計(jì)出一種可滿足生產(chǎn)需要的新傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)方案。

1 問題分析與解決方案探討

在某生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，滌綸后處理生產(chǎn)線上的聚酯復(fù)合纖維牽伸機(jī)出現(xiàn)部分傳動(dòng)輥輥筒從焊道處斷裂問題，以及傳動(dòng)輥軸向竄動(dòng)造成齒輪斷齒問題。原牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)見圖1[3-4]。

1—軸承端蓋；2—壓板；3—軸承套；4—斜齒輪；5—擋油板；6—端蓋；7—傳動(dòng)軸；8—輥筒套；9—輥筒。圖1 原牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)

分析認(rèn)為，原牽伸機(jī)部分傳動(dòng)輥輥筒從焊道處(即輥筒與輥筒套連接處)斷裂，是V形焊接方式造成焊接底部缺陷所致，考慮改用U形焊接方式，并在輥筒內(nèi)部增加支撐，以防止輥筒變形影響焊道質(zhì)量。

部分傳動(dòng)輥發(fā)生軸向竄動(dòng)，造成齒輪嚙合錯(cuò)位，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后導(dǎo)致局部斷齒；左端帶退卸套的軸承同樣會(huì)發(fā)生軸向竄動(dòng)，破壞止動(dòng)墊圈，軸端圓螺母松動(dòng)。這些問題的產(chǎn)生是由于斜齒輪產(chǎn)生較大的軸向力，而右端軸承只采用內(nèi)套定位的方式，導(dǎo)致軸向力全部集中在軸承退卸套和軸承端蓋上，由于軸向力過大，軸承退卸套和軸承端蓋難以承受，引起整個(gè)傳動(dòng)軸產(chǎn)生軸向偏移。

原牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)采用的是軸承退卸套和軸承端蓋定位軸承，一方面，安裝時(shí)需在箱體軸承套內(nèi)定位軸承，導(dǎo)致軸承退卸套不易安裝到位，且無法產(chǎn)生自鎖效果；另一方面，傳動(dòng)輥整套結(jié)構(gòu)的軸向定位點(diǎn)集中在軸承外環(huán)的軸承端蓋上，而軸承端蓋采用粗牙螺紋連接，該結(jié)構(gòu)本身存在軸向竄動(dòng)量。因此，會(huì)出現(xiàn)傳動(dòng)輥軸向竄動(dòng)、止動(dòng)墊圈損壞、齒輪斷齒等問題。為解決上述問題，焊接圓螺母將左端封死，同時(shí)改進(jìn)右端軸承定位方式。此方法能有效防止傳動(dòng)輥軸向竄動(dòng)，但維修較困難。原結(jié)構(gòu)雖然存在上述問題，但是也有一些優(yōu)點(diǎn)，如左端軸承結(jié)構(gòu)拆卸方便，右端軸承處的機(jī)械密封好等。

2 傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

改進(jìn)設(shè)計(jì)后的牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)如圖2所示。

傳動(dòng)輥的輥筒與軸通過鍵連接，并通過螺釘用端蓋將軸固定。另外，輥筒上設(shè)計(jì)安裝筋板、輥筒套和擋邊，有效支撐輥筒，保證其強(qiáng)度，而擋邊還起到防止液體腐蝕軸的作用。右端軸承內(nèi)環(huán)采用軸肩和套定位，并在軸上設(shè)計(jì)安裝雙螺母固定套；右端軸承處設(shè)計(jì)兩套機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。軸承套上設(shè)計(jì)加工有孔道，用于軸承的強(qiáng)制潤(rùn)滑。齒輪材質(zhì)采用40Cr鋼，需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理和齒面淬火處理等以避免強(qiáng)度不足導(dǎo)致的斷齒問題；同時(shí)提高制造安裝精度，避免因齒輪嚙合造成的斷齒問題。

1—端蓋；2—軸承套；3—斜齒輪；4—軸承端蓋；5—套；6—雙螺母；7—傳動(dòng)軸；8—輥筒；9—筋。圖2 改進(jìn)后牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)

與原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相比，新結(jié)構(gòu)只需將軸承套拆掉，就可以更換軸承并拆卸整個(gè)傳動(dòng)輥，方便維修；軸承潤(rùn)滑方式與原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)一致，都是通過設(shè)計(jì)加工在軸承套上的過油孔對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑；密封結(jié)構(gòu)方面，左端軸承處采用橡膠板密封，右端軸承處采用機(jī)械密封；斜齒輪位置設(shè)計(jì)偏向中部，減少了左端的軸向力；輥筒上安裝設(shè)計(jì)的筋板能有效防止輥筒的變形；右端定位處采用比原規(guī)格大的調(diào)心輥軸承，提高了軸承的使用壽命。

3 結(jié)語

改進(jìn)后的聚酯復(fù)合纖維牽伸機(jī)傳動(dòng)輥結(jié)構(gòu)避免了輥筒變形、斷裂和軸向竄動(dòng)等問題。現(xiàn)場(chǎng)使用效果表明，改進(jìn)后的傳動(dòng)輥運(yùn)轉(zhuǎn)正常，安裝維修方便，且對(duì)其他機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)改造有一定的借鑒意義。

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998.

[2] 元士磊.牽伸機(jī)傳動(dòng)軸安裝方法改進(jìn)[J].紡織器材，2012，39(2)：46-52.

[3] 方桂花，潘海濤.鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析與排除[J].液壓與氣動(dòng),2008(9)：80-81.

[4] 高占勇，元士磊，任立維.集中傳動(dòng)式牽伸機(jī)兩個(gè)傳動(dòng)參數(shù)的確定方法[J].紡織機(jī)械，2012(4)：29-31.

The Improved Design of the Driving Roller of the Drawing Frame for Polyester Composite Fiber

SU Rui

(Handan Grand Chemical Fiber Machinery Co., Ltd.，Handan 056000，China)

In order to solve the problems such as deformation and fracture of the driving roller and tooth breakage of the gears of the drawing frame for polyester composite fiber，starting with the structure of driving roller of drawing frame,analysis is done to the factors with the problems，and the corresponding solotions are presented.It is pointed out that the problem of roller fracture from the welding seam can be solved by changing the joint connection with U-shaped welding instead of V-shaped welding,and increasing roller support such as reinforced plate,roller set and flange.The problem with the axial displacement of the driving roller can be solved by using the right end bearing positioning device,and installing double-nut fixing sets with the sealing structure.The drawing frame with the improved driving roller structure can effectively avoid the problems such as roller deformation,fracture and axial displacement.It is of easy installation and maintenance.

drawing frame；driving roller；fracture of roller；axial dispalcement；structure improvement

2016-09-22

宿 銳(1972—)，男，工程師，河北邯鄲人，主要從事化纖機(jī)械設(shè)計(jì)方面的研究。

TS103.11+4；TS152.2

B

1001-9634(2017)03-0054-02