同步带在粮油机械的应用
窦履豫(北京制粉研究所)
粮油机械设备的主轴与所传动的辅轴往往旋向不同,需要配置反旋向的带传动装置。在以往广泛采用平带的年代,反旋向带传动的设计并不困难,长中心距时可采用交叉带传动;短中心距时可以增设一个导轮,将主动同步轮和被动轮分别设在内外两侧。目前由于设备普遍采用V带传动,使得反旋向设计存在一些困难。由两层V带迭置制成的六角带,虽然可以两面使用实现反旋向传动,但带的高度厚,传动的效果不理想。特别是中心距短的装置,由于带轮的直径受限制,带的线速度很低,平带和六角带都不能滿足磨粉机轧辊类粮机设备,高扭矩、低转速、反旋向传动的需要。
20世纪80年代英国西蒙公司生产的XK2型磨粉机,快慢两辊率先采用双面同步带传动,取得较为理想的效果。与传统的齿轮传动比较,同步带传动具有噪声低、无油污等优点。特别当两辊中心距变动较大时,可以通过移动导轮进行调节,无需变更快慢辊的带轮。同步带传动的不足之处,是带轮装置的平行度要求高,带的张力调节要求严格,否则胶带容易产生跑偏和爬齿的弊病。针对磨辊轴悬置在轴承外端,带轮换辊时需拆卸重装,带轮装配平行度差的特点,国内近期生产的磨粉机,采用导轮轴设置偏心等措施纠正跑偏,进行补救取得一定效果。爬齿产生的原因是带的张力松弛,胶带与轮面产生相对滑动不能同步运行,故又称为跳齿。优化同步传动装置的结构设计,可以大幅度缓解因磨粉机离合闸时,两辊中心距变动,带的张力松弛而产生爬齿现象。
针对双面同步带用于磨粉机容易跑偏和爬齿的缺点,意大利圣加蒂等几家公司生产的磨粉机,于20世纪90年代起,快慢辊采用齿楔带传动。齿楔带也是一种双面传动带,它的外面为RPP 8M圆弧齿同步带,内侧为K型的多楔带。多楔带是一种新型传动带,在国外称为复合V带Multi-V belt ,传动性能优于V带。它的结构是在平带的基体下,附有若干纵向三角形的楔槽的环形带,工作原理与V带相同,依靠楔面的摩擦力传动负载。多楔带内侧的楔面与轮槽啮合工作,具有轴向定位和启动时的缓冲功能,可以有效地克服双面同步带容易跑偏和爬齿的缺陷。目前国内研制的新型齿楔带,增大了齿面和楔面的节距,提高了传动负载的能力,取得了更佳的传动效果。
带传动装置是粮油机械设备的重要部件,粮油工厂又大多为三班制24小时连续生产,所以传动装置要求可靠性强、传动效率高。采用新型的传动带,进行正确的设计,配用制作精细的带轮等零件,才能充分发挥带传动应有的效能,保证设备的工艺效果,并取得可观的节能效果。目前有些厂的老式机械设备,仍在采用普通V带(三角带)传动,而且往往设计不佳、制作粗糙,带传动的效率很难≥0.9,浪费了大量的宝贵电能。如能改为窄V带传动,至少可节省用电5%,胶带的寿命可延长1倍以上,改装的费用不难在短期内收回,取得可观的经济效益。国内窄V带、同步带和齿楔带生产的发展很快,目前不仅品种规格齐全,而且价格不高,趋于逐年降低。有些传动效果要求较高的粮油机械,可以考虑改为同步带传动。可以预期各种新型的传动带,必将逐步取代效能低的老式胶带,取得更佳的传动效果。