邱平生
(江蘇宇成動(dòng)力集團(tuán)技術(shù)中心,江蘇 泰州 225300)
在聯(lián)合收割機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)中常常會(huì)選用三角膠帶傳動(dòng),在一些具有離合功能需求的地方選用了三角膠帶張緊離合器。例如半喂入收割機(jī)的割臺(tái)、脫粒的動(dòng)力傳輸,某些機(jī)型行走動(dòng)力的傳輸均選用了三角膠帶張緊離合器。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,滿足了收割機(jī)的功能需求。
三角膠帶張緊離合器由于要實(shí)現(xiàn)離合功能,在結(jié)構(gòu)上必須通過張緊輪的張緊和松脫來實(shí)現(xiàn),張緊輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝對(duì)離合器的性能影響很大。
要保證三角膠帶張緊離合器平穩(wěn)工作應(yīng)在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試時(shí)注意下列幾點(diǎn):
(1)主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、張緊輪三軸線應(yīng)保持平行;
(2)主動(dòng)輪、從動(dòng)輪對(duì)應(yīng)槽形的對(duì)稱面應(yīng)重合;
(3)多槽傳動(dòng)時(shí)各輪槽加工要一致,配裝的帶長(zhǎng)要一致,以使各傳動(dòng)帶受力均勻。
要實(shí)現(xiàn)上述要求,對(duì)于聯(lián)合收割機(jī)還是有一定難度,其難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下3方面:
(1)聯(lián)合收割機(jī)的底盤一般為型鋼拼焊而成,體積龐大,焊接變形大,底盤上的定位基準(zhǔn)面精度難控制。而聯(lián)合收割機(jī)的柴油機(jī)、行走齒輪箱、割臺(tái)、脫粒機(jī)、糧倉(cāng)等均依附于底盤進(jìn)行組裝,各安裝結(jié)合面基本為粗基準(zhǔn)面或毛坯面,這就帶來每對(duì)帶輪安裝定位的困難。
(2)由于聯(lián)合收割機(jī)布局緊湊,各張緊帶輪支架的布置,只能利用結(jié)構(gòu)布置剩余空間進(jìn)行設(shè)計(jì)。張緊架的固定還需支撐于某承重體來設(shè)計(jì),給張緊機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)帶來難度。
(3)聯(lián)合收割機(jī)為了有效傳遞扭矩,三角膠帶的初拉應(yīng)力比一般機(jī)械傳動(dòng)的初拉應(yīng)力調(diào)得高(一般三角膠帶的初拉應(yīng)力σ0=9~15kg/cm2,谷物聯(lián)合收割機(jī)可高達(dá)25~30kg/cm2)
(4)張緊輪一般處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。如某型號(hào)聯(lián)合收割機(jī)在行走動(dòng)力輸送時(shí),該處三角帶張緊輪的轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r/min左右,且張緊輪承受較大的張緊壓力,張緊輪內(nèi)部空間小,軸承的規(guī)格選大了放不進(jìn)。
(5)由于要實(shí)現(xiàn)離合功能,張緊架轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活,有足夠的剛度,不變形。
通過以上分析,張緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)三角膠帶離合器的性能有直接的影響,在實(shí)際應(yīng)用中我們經(jīng)歷了多次改進(jìn)設(shè)計(jì),目前的設(shè)計(jì)方案基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
早期的結(jié)構(gòu)示如圖1所示,該結(jié)構(gòu)為單臂張緊,張緊支架支撐在(件10)承重箱體上,箱體孔內(nèi)襯有一墊套(件8),長(zhǎng)度略超過承重箱體座耳厚,轉(zhuǎn)軸(件9)穿過墊套(件8)而軸向鎖緊,該結(jié)構(gòu)經(jīng)過一段時(shí)間使用后發(fā)現(xiàn)有如下缺陷;
圖1 早期的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2我們改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方案
(1)由于張緊力較大,單臂剛性不足,引起張緊輪軸線與主、從動(dòng)輪軸線的不平行,造成三角帶跑偏,爬帶,膠帶磨損加劇,直接導(dǎo)致帶的撕裂損壞。
(2)張緊輪內(nèi)采用的一般要求的軸承,軸承損壞率較高。
(3)件8墊套磨損嚴(yán)重,使其喪失定位功能,引起張緊架的活動(dòng)和傾斜,導(dǎo)致三角帶跑偏損壞。
圖2為改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方案,行走張緊架(件2)為雙臂支架,剛性明顯加強(qiáng),轉(zhuǎn)軸(件11)與承重箱體(件12)的座耳孔采用過盈配合,軸的兩端各裝一只軸承(件10),使得張緊架保持靈活轉(zhuǎn)動(dòng),又穩(wěn)定地定位于承重箱體上。同時(shí)我們?cè)谳S承的采購(gòu)上嚴(yán)格把關(guān),選用名優(yōu)產(chǎn)品,提高了軸承的精度等級(jí)。
經(jīng)過優(yōu)化改進(jìn)后的設(shè)計(jì),產(chǎn)品故障率明顯降低,在收割的大忙季節(jié)里,不再發(fā)生因張緊機(jī)構(gòu)的一個(gè)小故障而引起收割機(jī)停機(jī)待修。該機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)受到用戶的肯定。