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飞锤式去毛刺机的“动力心脏”:驱动与传动系统全解析

发布时间:2025-11-18 10:40:12 作者:武汉南锐 浏览量:0

驱动与传动系统是整个去毛刺机的“动力心脏”和“运动执行机构”,它负责为核心工作部件——去毛刺辊(或称转子)——提供高速、稳定、可靠的旋转运动。其性能直接决定了锤刀打击毛刺的力度和效果。

系统组成与功能

驱动与传动系统主要由以下几部分组成,它们协同工作,将电机的动力传递给去毛刺辊:

核心部件

功能与详细说明

1. 驱动装置

功能:为系统提供原始旋转动力。
详细说明:通常采用三相异步电动机作为动力源。在一些需要精确控制转速的场合,会使用变频电机并配套变频器。电机的功率根据去毛刺辊的尺寸、重量、所需转速以及毛刺的坚硬程度而定,以确保有足够的扭矩来瞬间击碎毛刺。

2. 动力传递部件

功能:连接电机与去毛刺辊主轴,并高效、可靠地传递扭矩。
常见形式
• 皮带传动:通常采用多楔带V型带传动。这是一种柔性传动方式。
   - 优点:能缓冲、吸收冲击和振动,传动平稳,噪音小,且具有过载保护作用(打滑)。
  - 缺点:存在一定的弹性滑动,传动比不绝对准确,需要定期张紧和更换。
• 链传动:在某些重型或冲击负载大的设计中采用。
  - 优点:平均传动比准确,传动效率高,承载能力强。
  - 缺点:瞬时传动比不恒定,工作时有冲击和噪音,需要良好的润滑。
• 联轴器直连:电机通过弹性联轴器(如梅花联轴器、轮胎式联轴器)直接与减速器或去毛刺辊主轴连接。
  - 优点:结构紧凑,传动效率高,维护量小。
  - 缺点:无法像皮带那样调整传动比。

3. 减速装置 (可选)

功能:降低转速、增大输出扭矩,以满足去毛刺辊的工作需求。
详细说明:并非所有设计都必需。如果电机本身的转速和扭矩经过计算已满足要求,可直接传动。若需要,会采用齿轮减速箱摆线针轮减速机。其传动比根据所需的去毛刺辊最终转速(通常在几百转/分钟)来确定。

4. 主轴与轴承座

功能:直接安装去毛刺辊和锤刀,并在轴承支撑下高速旋转。
详细说明
• 主轴:一根高强度合金钢轴,是传动系统的最终输出端。去毛刺辊的转子结构(如夹板、支撑盘)就固定在这根轴上。
• 轴承座:内装调心滚子轴承。这种轴承能承受巨大的径向载荷(来自锤刀和铸坯的冲击)和一定的轴向载荷,同时允许微小的对中误差,非常适合这种重载、有冲击的工况。轴承座必须有良好的密封,以防止氧化铁皮和冷却水进入。

典型传动方案与工作流程

方案一:电机 + 皮带传动 + 主轴(最常见)
这是非常经典和通用的设计方案。

动力启动:控制系统发出指令,电机启动。

     一级减速与增扭:电机输出轴通过皮带轮和皮带,驱动安装在去毛刺辊主轴上的大皮带轮。通过大小皮带轮的直径比实现减速和增大扭矩。

最终输出:主轴带动整个去毛刺辊及锤刀高速旋转。


方案二:电机 + 减速器 + 联轴器 + 主轴
这种方案结构更紧凑,传动更直接。动力启动:电机启动。

减速增扭:电机通过联轴器将动力传递给减速器,减速器进行减速并增大扭矩。

直接驱动:减速器的输出轴通过另一个联轴器直接与去毛刺辊主轴相连,驱动其旋转。


工作流程中的控制
驱动系统并非持续运转。其典型工作循环是:

待机:在无铸坯时,电机通常处于停止或低速待命状态以节能。

启动信号:当检测元件(光电开关)探测到带毛刺的铸坯到达打击位置时,向控制系统发送信号。

加速旋转:控制系统立即启动驱动电机,使其在短时间内加速到预设的工作转速。

执行打击:与此同时,升降系统抬升起已高速旋转的去毛刺辊,完成去毛刺动作。

减速停止/待机:打击完成后,去毛刺辊下降,电机停止或转为低速待机,等待下一个循环。若需处理铸坯另一端毛刺,电机可能会受控反转。

核心设计要点与维护

传动比的选定
传动比 i = n电机 / n主轴。需要根据锤刀打击毛刺所需的线速度(通常是一个经验值,要求足够高以产生有效冲击)来反推主轴的转速 n主轴,再根据电机的额定转速 n电机 来确定传动比。

电机的选型与控制

功率:必须足够,确保在冲击负载下不堵转。

启停特性:要求电机启停迅速,响应快。

变频器应用:使用变频器控制电机是现代去毛刺机的标准配置。它允许无级调速,可以根据不同铸坯断面、钢种和毛刺特性灵活调整转速。同时,变频器提供了软启动/软停止功能,能极大减少对传动部件的机械冲击。

关键维护与故障点

皮带传动:定期检查皮带的张紧度和磨损情况。过松会导致打滑、转速不足、去毛刺无力;过紧会加剧轴承磨损。

轴承润滑与状态:定期、定量加注合适的润滑脂(如锂基脂)。监听轴承运转是否有异常噪音,并监测其温度,高温通常预示着损坏或润滑不良。

对中精度:无论是皮带轮、链轮还是联轴器,良好的对中是保证传动平稳、延长设备寿命的基础。应定期校验。

安全防护:所有高速旋转的部件(皮带、链轮等)都必须安装牢固的防护罩,防止卷入异物和保证人员安全。总结

飞锤式去毛刺机的驱动与传动系统是一个集成了动力、减速、传动和控制功能的精密机械系统。其核心任务是按需、及时地为去毛刺辊提供稳定且足够的高速旋转动力。通过合理的方案设计(如带传动+变频控制)和严格的日常维护(关注皮带、轴承、对中),才能确保该系统在连铸机恶劣的工况下稳定、可靠、长久地运行。