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【科技论文】JK1型提升机及其传动系统的设计

发布:论文易网2016-1-11 22:55分类: 科技论文 标签: 微晶玻璃 压延机 中上机架 压辊 成型设备

微晶玻璃压延成型机中上机架设计

本课题的设计对象为微晶玻璃压延成型机,他是宽幅平板微晶玻璃的主要成型设备。本次设计的目的是要设计出适合企业使用的结构简单、性能优良、使用方便且造价相对低廉的微晶玻璃压延成型机。

压延成型机是压延玻璃线的成型机组,是通过上、下辊道挤压,并急速冷却达到成型的玻璃成型方法。

这次设计的微晶玻璃压延成型机主要由动力装置,传动系统,上中下机架,出料槽、上辊和下辊等组成,其中本人负责的是中上机架的设计和调节,中上机架在其中起到支撑连接和调节的作用,是实现整个压延机与微晶玻璃料液生产线以及出料槽之间调节的重要因素,并且对上下压辊起到支撑固定的作用,以实现上下压辊与玻璃料液输送线的对接,对玻璃料液的辊压。

本次设计主要是对已有的微晶玻璃压延成型机进行优化,从而使微晶玻璃压延成型机的机构便于操作、维修。并可降低制造成本。

关键词:微晶玻璃,压延机,中上机架,压辊,成型设备

1.1 对本课题研究的目的,意义

毕业设计是高等学校工科各专业的最后一个教学环节,是学生在学校完成全部理论课程之后,结合生产实际进一步巩固和扩大知识专业,将所学知识应用于工程实际的一次重要训练。通过这一环节,可强化学生运用已有的知识分析和解决工程实际问题的能力,对学生进行全面的工程设计训练和运用创造性的思维进行技术创新的训练。

本次设计课题的设计对象是提升机及其传动系统,设计出适合建筑行业使用的结构简单 、性能优良、使用方便且造价低廉的提升机,设计的重点是对其传动系统中使用的内齿行星减速装置进行全面的传动特性分析、设计计算和结构创新设计。 

1.2国内外技术现状

    由于受控电动机类型的不同,所以提升机可以分为直流驱动提升机和交流驱动提升机两大类。随着电力电子器件、电动机、驱动控制技术和控制手段的不断发展,以及生产过程中对驱动控制各项性能指标要求的不断提高,近几十年来,交、直流驱动提升机系统得到了快速发展。
   由于交流电动机有结构简单、紧凑、坚固、容量大、价格低廉、应用场合广泛和直接使用交流三相电源等优点,因而交流驱动提升机得到了广泛的使用。在20世纪70年代前,矿山提升机多采用交流驱动系统,目前在我国小型矿山仍大量使用该类提升机。但是由于其调速性能较差,很难适应于调速性能要求较高的场合。
    直流电动机具有良好的启、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,调速性能指标远优于交流电动机,因此,在20世纪70年代后,随着大功率可控硅的使用、电子控制技术和装置的发展,直流驱动提升机逐渐在大中型矿山中占据主导地位。
    随着电力电子器件、微电子控制技术和交流调速控制理论的发展,交流调速获得了与直流驱动相同的控制特性,在高性能交流驱动应用中获得根本性的突破,使交流驱动系统成为大容量提升机的首选方案。

1.3 发展趋势

  近年来,利用行星差动传动技术开发了很多新产品,在很多行业发挥着重要作用。其中典型应用有:利用行星差动传动装置的调速功能,驱动小型连轧机、风机、泵及磨机等,可对工国际的输出转速进行调节,以实现相应的工艺要求;利用行星传动技术开发可控制的起动传动装置;利用行星差动传动技术,开发了高速差速器,应用于卧式螺旋卸料离心分离机,最高转速可达5000r/min,驱动最大转矩可达数万牛·米。

现在世界齿轮与减速器的技术发展,总的趋势是向“六高、两低、两化”方向发展。“六高”是指高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率;“两低”是指低噪音、低成本;“两化”是指标准化、模块化(多样化)。

1.4 本课题的主要任务

 1. 设计技术要求:起重能力不小于10kN;起重速度不小于24m/min;提升高度80m

    钢绳最小直径 9.3mm;初选卷筒的尺寸 108mm×440mm;推荐采用4级电机。

 2. 论述采用内齿行星齿轮传动的提升机的研制意义。

 3. 确定符合设计要求的总体布局方案和各组成部分的联结形式。

 4. 设计卷筒的参数与结构。

 5. 传动部分的技术设计,包括各齿轮、轴、轴承的运动计算、受力分析及强度、寿命 

    计算,确定各传动件的几何参数。                                                     

 6. 整机及内齿行星减速器的结构设计。绘制提升机总装配图、内齿行星减速器部件装  

     备图和主要零件工作图,编写设计说明书。

2 总体方案讨论

2.1 考虑因素

    本课题设计题目为微晶玻璃压延成型机的设计,在设计前首先应先收集目前市场对               与微晶玻璃压延成型机的需求以及国家的技术能够达到的水平,经过收集特作如下总结。

现有玻璃成型设备的种类及适用范围,适用场合及生产率。

1.玻璃的成型过程,现有玻璃成型设备的工作原理和结构。

2.现有平板玻璃压延成型机的外观尺寸及主要结构参数。

3.现有平板玻璃压延成型机的运动参数及动力参数。

4.现有平板玻璃压延成型机的控制方式。

综上所述,经过多方面考虑后进行微晶玻璃压延成型机的设计。

首先根据说明书的要求,要生产的微晶玻璃幅宽为900mm,厚度:8~14mm之间可调;出料速度:20~100m/h;上下辊之间的线速度差:<0.1%。

本课题重点在于在生产出符合要求的微晶玻璃前提下,结构简单,成本低廉又能满足连续快速生产的压延机。

2.1.1 压延成型机整体大小

在构思总体方案时,首先我们确定了成型机的整体长宽高,长为2.6米,宽为1.3米,高为1.9米。对接料口的高度,即下压辊的上表面我们确定为1.5米。

2.1.2 压延机对辊成斜向放置

微晶玻璃在生产过程中是处于高温状态,微晶玻璃从熔炉中出来经过传送链到达托架处,再由托架将微晶玻璃的输送线路由水平转化为与水平面呈一定角度斜向传输。

此方案如此设计的原因是因为,普通压延机主要由辊筒机架、辊距调节装置、辊温调节装置、传动装置润滑系统控制系统等组成。 压型压延机,用以将胶料压成一定厚度和一定断面形状。因此对于本课题的微晶玻璃生产假如不经过托架而将高温状态的微晶玻璃直接通过传送链输送,由水平方向经过上下对压辊然后由压辊的另一端出去,在此过程中,还未经压辊压过的微晶玻璃料液由于经过传送的的输送有一个的向前的速度,而压辊在对压过程中由于有压应力的存在,因此经过压辊的玻璃料液速度会减缓,这样前面的速度降低,后面的料液也不断的向压辊处补充,便有可能造成玻璃料液的堆积,从而影响整个过程的生产,压出来的玻璃料液厚度不均,这样便给整个生产过程以及后期处理造成麻烦,但若将托架与水平呈一定的角度放置的话,在传送过程中玻璃料液的重力还可以当做一部分的拉力,而且对于成一定角度的上下压辊更方便输送,当玻璃料液经过上下压辊后,由于是高温状态仍呈现的是软固体状,在重力的作用下玻璃料液便会呈现一定角度的弯曲,然后输送到出料槽出,而出料槽也有一定的传动(出料槽上面的传动链的速度大于等于玻璃料液的输出速度,这一部分后续会有讨论),这样更便于玻璃料液在整个生产过程中的生产。

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