Page 101 - 《橡塑技术与装备》2017年9期（5月橡胶）

新技术与新产品 迟安新·三辊开炼机的开发及设计

不同速比，可满足多种工艺参数需求 ；减速机一体闭 机功率选用 75 kW。2# 辊筒由于受 2 个工作辊缝胶料
式，性能可靠，安装维护方便。 的工作阻力，功率消耗要比 1#、3# 辊筒要大。根据
缺点 ：占地空间大，成本高。 压延机经验，其功率消耗一般高 15%~20%，最终确
（2）1 台电机 +1 个三出轴减速机驱动 ：即 3 个辊 定 2# 辊筒电机功率选用 90 kW。
筒由 1 台电机驱动，速比由减速箱内速比齿轮实现 ；
减速机为一体式，三根输出轴，辊筒与减速机通过万 6 主要零件强度核算
向联轴器连接。 6.1 辊筒强度校核
优点 ：成本较第一种低 ；减速机一体闭式，性能 三辊开炼机辊筒受力情况示意图见图 5。为力求
可靠，安装维护方便。 计算分析准确，此次校核将辊筒自身重量一并考虑在
缺点 ：占地空间大，辊筒之间速比固定，无法调整。 内。由图 5 可以看出，3# 辊筒受横压力及重力作用，
（3）1 台电机 +1 个单出轴减速机驱动 ：即 2# 辊 受力最大，故此次只对 3# 辊筒进行校核分析，1#、
筒（中间辊）由 1 台电机通过减速箱驱动， 2# 辊筒通 2# 辊筒不再分析校核。
过辊筒轴端速比齿轮带动 1#、3# 辊筒 ；减速机闭式
单输出轴， 2# 辊筒与减速机通过鼓型齿联轴器连接。
优点 ：成本低，结构紧凑，占地空间小。
缺点 ：辊筒之间速比固定，无法调整，轴端速比
齿轮寿命短，维护相对麻烦。
为满足多用户多种工艺的需求，我司最终采用 3

台电机驱动方案。

5 电机功率的确定
目前开炼机功率没有准确的计算方法。其功率的
确定，根据两辊开炼机经验计算公式，先确定单根辊
筒功率消耗并与两辊开炼机实际应用功率类比相结合
的方法来确定。
传统两辊开炼机常用经验计算公式 ：
. . .
N=K n .√D L V （1+f ) ，kW
2
K n ——工况系数，压片时为 0.5~0.55 ；
D——辊筒工作部分直径，m ；
图 5 三辊开炼机辊筒受力分析
L——辊筒工作部分长度，m ；
仍旧以 Ф550×1 500 开炼机为例，进行计算校
V——辊筒线速度，m/min ；
核。根据目前两辊开炼机经验，Ф550 开炼机辊筒单
f——辊筒速比。
以Ф550×1 500 开炼机为例，辊面工作部分长度 位横压力最大约为 0.105 t/mm，有效工作辊面长度按
1 500 mm，辊筒线速度按 30 m/min，速比按 1.22 考 1 400 mm，辊筒重量 G 1 为 3 t。
在此条件下对 3# 辊进行受力分析，受力情况见图 6。
虑，计算如下 ：
2
N=0.55×√0.55×1.5×30×(1+1.22) =90.5 kW 胶料总横压力 P 1 =0.105×1400=147t，α=10°。
则 f 7 =cos10×P 1 =144.77 t ； f 8 =sin10×P 1 =25.53 t ；
根据经验，每根辊筒功率消耗基本按速比大小速
G 1 =3 t。
度快慢进行分配，由此确定快速辊筒单辊功率消耗约
为 50 kW。目前 Ф550×1 500 开炼机常规工艺场 则： F C =f 7 +G 1 =147.77 t ；
F D = f 8 =25.53 t 。
合功率值为 110 kW， 快速辊筒单辊功率消耗约为
2
2
则 F 3 合 =√(F C +F D )=150 t。
60.5 kW。
在此合力下，参照《橡胶工业手册第九分册上册
由此根据标准电机功率参数确定 1#、3# 辊筒电
年
2017 第 43 卷 ·35·