水泥磨輥壓機用大功率重載行星齒輪箱系列Xi’anHeavyMachineryResearchInstitute西安重型機械研究所二OO六年九月2024/2/2共74頁2隨著我國干法水泥工業(yè)的快速開展，水泥粉磨加輥壓機工藝作為水泥粉磨作業(yè)中的前處理或終端處理手段，對降低單位產品的粉磨能耗，提高粉磨效率有著顯著的效果。粉磨每噸物料可節(jié)電近8度，效率提高近一倍，同時又能壓出30%的成品細粉，是當前水泥行業(yè)節(jié)能降耗所推廣的重點產品之一。但與此同時國內輥壓機配套的大功率行星齒輪箱一直難得以開發(fā)及形成系列。隨著國內水泥工業(yè)的快速開展，大規(guī)格輥壓機行星齒輪箱一直不得不依賴進口，國外產品昂貴的價格及效勞的不及時給國內用戶帶來很大不便，用戶迫切需要此類產品國產化。一、立項背景2024/2/2共74頁3基于此，結合我所多年從事重載行星傳動技術及產品的研發(fā)經驗，我們開始了輥壓機核心技術--大功率重載行星齒輪箱系列產品開發(fā)。在對輥壓機工作及載荷狀況系統(tǒng)分析的根底上，解決了大型齒圈的載荷及變形分析、載荷均布技術、齒輪修形技術、惡劣環(huán)境下的密封技術等一系列技術難題之后，成功開發(fā)了此類系列產品并得以批量應用，滿足了市場的需要。2024/2/2共74頁4該系列行星齒輪箱主要為輥壓機提供動力，可稱為輥壓機的心臟。動力經兩級行星齒輪傳動，或加一級平行軸斜齒傳至輥壓機的兩擠壓輥上，將進入輥縫間的大塊混合物料擠壓成所需松散料餅。料餅經打散分級后進入球磨機，最終完成粉磨作業(yè)。1)、系列產品的功率段：PBF系列：220KW，315KW；PBZF系列：400KW、450KW、500KW、560KW、630KW、710KW、800KW、900KW〔十種規(guī)格產品段，設計已作到1400KW〕2)、系列產品的速比范圍：i=40～83〔可以從25開始〕3)、額定輸入轉速：n入=1000r/min;1500r/min4)、傳動效率：η=0.97～0.985)、齒輪熱處理及硬度：滲碳淬火，58～62HRC〔內齒調質280～320HB〕

二、產品的主要技術參數(shù)及結構2024/2/2共74頁56)、齒輪精度：6級，(GB10095-88)7)、使用系數(shù)：KA≥2.38)、壽命：10萬小時9)、工作噪聲：〔滿負荷，距離1m處〕<80dBA10)、公稱輸出轉矩：T=82360～468440N.m齒輪箱工況為24小時連續(xù)運轉，強沖擊，強制潤滑2024/2/2共74頁6系列名稱原

理

圖結構說明傳

動

比PBF系列兩級NGW行星傳動傳動比范圍：25~40PBZF系列兩級NGW行星傳動+一級平行軸傳動傳動比范圍：45~832024/2/2共74頁71)、采用硬齒面行星齒輪傳動懸掛輸出技術，充分滿足了水泥磨輥壓機的驅動要求，并形成了包括大中功率在內的具有自主知識產權的完善的系列產品，成功替代了同類進口產品。2)、根據輥壓工況和設備結構特點，采用了相應的齒輪修形方法，使得傳動精度更高，傳動更平穩(wěn)，承載能力更高。3)、關鍵承載零部件進行了有限元分析和優(yōu)化設計，使得齒輪箱具有很高的可靠性和較長的使用壽命。

三、關鍵技術及創(chuàng)新點2024/2/2共74頁84)、輸出行星架部件設計成分體結構，使得齒輪箱具有良好的加工工藝性和裝配工藝性。5)、開發(fā)了組合密封技術，有效解決了重載行星齒輪箱在大粉塵環(huán)境下的密封問題。6)、關鍵部位采用了高承載能力的特種軸承，提高了整機的使用壽命。7)、多種規(guī)格采用了適應性設計，可滿足輥壓機齒輪箱多面安裝及使用的要求。8)、殼體設計成齒圈直聯(lián)結構，并采用了創(chuàng)新的軸承座與齒圈組合結構，可有效節(jié)省優(yōu)質鋼材的消耗，使得整機設計更加經濟、合理、輕便。2024/2/2共74頁99)、開發(fā)了多行星輪傳動技術，使得大功率產品體積更緊湊，承載能力得以大幅度提高。10)、為了解決由于懸掛安裝而帶來的力矩平衡問題，開發(fā)了自封閉四邊形反力臂。

2024/2/2共74頁102024/2/2共74頁112024/2/2共74頁12四、國內外情況對比國外同類產品主要以德國Flender公司及Renk公司為主，其中尤以Flender公司產品應用最為廣泛，其產品特點為系列化，通用性強，覆蓋面廣。我方相應產品亦成系列化，并已廣泛應用，雙方在主要技術性能上作一比較。2024/2/2共74頁13序號比較內容名稱生產國性能指標備注PBZF450-70行星齒輪箱（中國）P2SA23行星齒輪箱（德國）Flender1傳遞功率（KW）500500二十一世紀初2額定輸出轉矩N.m）5100005100003傳動比67.66～454效率0.97～0.980.985齒輪精度65GB10095-886齒輪熱處理方式滲碳淬火滲碳淬火7噪聲≤80dBA＜80dBA8整機重量（kg）380038009振動速度（mm/s）8~12.58~12.510潤滑方式自身循環(huán)自身循環(huán)11工作溫升℃35～4035~40環(huán)境溫度25℃返回國內外情況對比2024/2/2共74頁14五、應用情況及經濟效益分析西安重型機械研究所研發(fā)、制造的水泥磨輥壓機用大功率重載行星齒輪箱系列產品是為適應我國新型、高效節(jié)能干法水泥生產的快速開展而開發(fā)的新產品。系列產品具有體積小、重量輕、結構緊湊、效率高、承載能力大等優(yōu)點，徹底改變了該類產品依賴進口的歷史〔特別在大功率段〕，為用戶和我所創(chuàng)造了可觀的經濟效益。系列產品首單560KW兩臺于2003年9月投產，產能由原球磨機100余噸/小時增至200噸/小時，每小時可節(jié)電約2000KWh，每年節(jié)約電費800余萬元，截止目前已累計增產水泥200萬噸，新增產值4億元，目前運轉良好。系列產品共十種規(guī)格：220KW、315KW，400KW、450KW、500KW、560KW、630KW、710KW、800KW、900KW。目前國產機組最大功率2024/2/2共74頁15返回段輥壓機〔900KW〕已配套我所齒輪箱八臺，并全部用于工業(yè)生產。其中500KW功率段產品已出口到泰國等東南亞國家。系列產品已在國內五十余家大型水泥公司應用，各功率段數(shù)量累計已過100余臺，累計增產水泥近3000萬噸，新增產值近60億元。并成為國內幾大水泥設計院的配套首選。在三年內已為我所創(chuàng)產值4000余萬元，實現(xiàn)利潤750余萬元。目前國內仍有60%水泥生產為傳統(tǒng)濕法小立窯，高污染、高能耗，特別在西部地區(qū)，改造空間巨大。國家產業(yè)政策為“資源節(jié)能型，環(huán)境友好型〞。因此高效、節(jié)能、環(huán)