大功率电牵引采煤机截割部行星齿轮传动形式选择的探讨.pdf

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大功率电牵引采煤机截割部行星齿轮传动形式选择的探讨2009年第1期煤炭工程韩俊玲L=一Tied／T!。摘要：针对MQ500／1240一WD型交流电牵引采煤机截割部的传动形式，分析了影响采煤机切割效率的因素，讨论了行星齿轮传动效率计算的途径，介绍了行星齿轮传动转化机构各传动构件之间的运动关系，给出了高效率、大传动比采煤机截割部行星齿轮传动的最佳形式。关键词：行星轮系；转化机构；效率；传动比中图分类号：TD421．6文献标识码：B文章编号：1671—0959(2009}01-0095-03引言1行星轮系效率研究的理论依据式中田——效率；Po、Pf——轮系输出、输入的功率，kW；％、I——轮系输出、输入的外扭矩，Nm；％、以——轮系输出、输入转速，r／min。果用瓦、L来表示此时所需要的驱动力矩和生产阻力矩，田=瓦／t’7=％／气2转化机构中效率和扭矩的关系(煤炭科学研究总院太原研究院，山西太原030006)行星轮系类型的合理选择与设计都具有重要意义。MQ500／12AO—WD型交流电牵引采煤机是辽源煤矿机械有限公司研制的大功率电牵引采煤机。目前，在大同煤矿集团公司和辽源矿务局都有使用，也取得了良好的经济效益。MQ500／1240一WD型交流电牵引采煤机截割部行星齿轮传动原理图如图1所示。500kW电动机的转动经齿轮Z15／Z16、Z17、三个惰轮Z18、Z19传动驱动第一级2z—X型行星齿轮传动的中心轮Z14，由行星轮Z13带动第一级行星架输出给第二级2z—x型行星齿轮传动的中心轮Z22，经由第二级行星齿轮传动的行星轮7_21，将运动输出到第二级行星齿轮传动的行星架，采煤机截割滚筒与之连接并一起转动进行切割作业。图1MQ500／1240—WD型交流电牵引采煤机截割部行星齿轮传动示意图各类行星轮系的效率值变化范围很大，有的效率可达98％以上，有的效率在10％以下。影响传动效率的因素除了传动件的加工质量因素外，还与行星轮系的类型和传动比的分配有密切的关系。因此，研究行星轮系的效率，对根据效率的定义：'7=P0／Pi=瓦·Ⅳ0／(t·以)(I)为简化式(1)，假设该机械中不存在摩擦。这样，用于克服生产阻力矩％所需要的驱动力矩正显示就可变小，如即理想输入和输出力矩，那么对该理想机械来说，效率田当输入扭矩一定时，则同理，当输出扭矩一定时，(2)(3)行星轮系的效率计算方法与定轴齿轮传动相比有许多共同之处，但行星运动的存在又显示出了很大差别。2z—x型行星轮系示意如图2所示。在系杆x固定的转化机构(图3)中，中心轮a、b中，一个为主动轮d，一个为从动轮e。对于主动轮来说，转速n。与其外扭矩(即输入扭矩)死同向，而从动件的转速rg。与其外扭矩(即生产阻力矩)Z反向。根据效率公式有：(4)收稿日期：2008—1l一1I作者简介：韩俊玲(1962一)，女，山西文水人，高级工程师，1983年毕业于山西矿业学院机械制造专业，现在煤炭科学研究院太原研究院质检中心工作。095=1o
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篡篙8、b--中心轮；e一行星轮；H行星架筑=《侈=乞／(乞一1>煤炭王程2009年第1期t=一咒毫矿嚣=爻+疋+蔓=0爻=℃(乏嘲’一1)t=疋(己刀4—1)r=t[己(田2)‘一1]最然，只有躺l>i二>o时，行星轮累中，中心轮。在转化机构中的主、从动地位跨会改变。颟当‘>l或f二<o主动件时，有损耗的输出扭矩L和理憨输出扭矩k可由瓤=?二／t砖=[i二(肆4)‘一1】／(乞一1)竹=(f二一1)／[f二(叼‘)‘一1]露={[毫(雒。)。一l】／(乞一1)}9当乞《9或之>l霹，在舞星传动孛擒锌痹隽主动，系3转化机构中。中心轮的主、从动地位确定>O，该构件为传动中的主动构件；向外输出功率的基本构件m所受掇矩与其相对于行星槊x的转速乘积尸二=瓦《霹熬菇歪，氇霹能隽受。按照蒎蘩主、鼓动擒箨翡原则，当《>0时，构件m为转化机构中的主动构件，《为输入功率；当哎<0时，构件m为转化机构中的从动构件，t传动比己有关。由于各种行星传动的i：。不同，由戏(10)可看4行星轮系的效率嶷1中看出矿>o：圈22z—X测行星轮系承意图2Z—x型行星轮系转化机构霞(5)在行星轮系中，不管其内部结构如何，都认为有三个基本携{孚嗣终器褪联系，帮擎心轮d、e耱系榜茁。姿橇褥处在静止和匀速运动的情况下，机构的总外扭矩成为零，(6)由予转化机构中备构件上的外扭矩与幸亍凝轮系相同，故将式(4)、式(5)分别代入式(6)得(7)或(8)综会式(7)、式(8)键(9)式(9)中当轮。在转化机构中为主动时k=+1；当轮a在转化机构孛为跌动时k=一1。在行璧传动中，直接接受外界输入功率的基本构件，其转速方彝与所受羚力矩方向褪一致。噩艺时功率P=T·n件，其转速方向与所受外力矩的方向相反，此时功