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Solidworks环境下移动式挤出机牵引装置设计

发布时间:2022-03-30SW图文教程评论
1 概述 牵引装置主要由牵引机构、压紧机构、调节机构三部分组成,牵引机构是整个牵引装置的核心部分。调节机构主要是以减速机作为动力,通过万向联轴器、链轮、锥齿轮及丝杆的

  1 概述

  牵引装置主要由牵引机构、压紧机构、调节机构三部分组成,牵引机构是整个牵引装置的核心部分。调节机构主要是以减速机作为动力,通过万向联轴器、链轮、锥齿轮及丝杆的传动来实现调节功能。对于与管道夹角较小的橡胶带,在橡胶带上加装汽缸来实现压紧功能,而对于管道夹角较大的橡胶带则只需依靠管道自身的重力来加压。

  1.1 牵引机构

  牵引机构主要由异步电机、蜗杆蜗轮减速器、链轮和橡胶块组成。电机通过减速器带动链轮转动,橡胶则安装在链条上。

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  图1 链轮松紧调节装置

  橡胶带上有个链轮松紧调节装置,用来调整链轮的中心距,如图1。

  1.2 压紧机构

  压紧机构主要的作用是使链轮上的橡胶块与聚乙烯管道压紧,从而能产生较大的摩擦力,带动管道向前运动,这一运动主要由气动装置来实现,如图2。

  

 

  图2 气动装置

  1.3 调节机构

  由于生产的聚乙烯管道的直径有所不同,此次设计的牵引机构主要适用于生产1200mm的PE管道,但有时也要生产直径不同的管道,这时就需要通过调节机构来实现,调节机构主要是用来调节橡胶带的径向距离,使挤出设备可以生产不同直径的聚乙烯管道。不同的橡胶带通过一些联动机构来实现不同橡胶带的同步运动,本牵引装置只是用来辅助牵引,因此其橡胶带可分为主动橡胶带和从动橡胶带。设计要实现的运动形式是,主动橡胶带之间同步运动,从动橡胶带之间同步运动,不相互干扰。

  2 方案设计

  现有的牵引机的形式一般有橡胶带式、滚轮式、履带式等。我采用橡胶带式牵引机,由于橡胶带牵引机结构比较简单,占地面积相对较小,成本低,且维修安装较易。在不同牵引速率下PE管的壁厚会发生变化,一般牵引速率快则PE管壁厚减小,反之壁厚增加。牵引装置使多条橡胶带在同一速率下转动,保证了各点的同步牵引。因此,牵引装置的设计是很重要的一部分,它关系到管材质量的好坏。

  由于管材的规格和压力等级的多种性,对牵引装置的要求也有各自的特点,根据多年的挤出设备制造经验,PE挤出机器目前能提供以下六种类型的牵引装置。

  双橡胶带的牵引装置

  三橡胶带的牵引装置

  四橡胶带的牵引装置

  五橡胶带的牵引装置

  六橡胶带的牵引装置

  十橡胶带的牵引装置

  合理地选择牵引装置应根据管材的最大直径为依据,以下是各种牵引装置的最佳应用场合。由于设计的牵引装置主要是生产1200mm的聚乙烯管道,所以根据经验采用十橡胶带的牵引装置,保证有足够的牵引力和牵引速度,确保生产的正常进行。要保证各个橡胶带的牵引力大小相对于管道一致,避免管道由于受力不均而产生变形现象,所以橡胶带的分布要平均,其相对管道的分布情况如图3。

  

 

  图3 十橡胶带的牵引装置

  3 传动及调整结构设计

  传动及调整机构是核心部分,主动橡胶块3上装有三相异步电机,通过蜗杆蜗轮减速器传递给链轮,而链条上装有橡胶块,管道1通过和橡胶块的摩擦,使之能够向前牵引,橡胶块是用两个螺钉给固定在链条上的铁板上。橡胶带2是从动的,起辅助牵引作用,它上面装有启动装置,可以增大从动橡胶带与管道的压力,从而增大牵引力。

  牵引装置传动方案的总体示意图如图4所示。

  

 

  1.管道 2.从动橡胶带 3.主动橡胶带 4.异步电机

  5.蜗杆蜗轮减速器 6.汽缸 7.锥齿轮传动、滑块传动

  8.中转链轮轴 9.减速机1 10.减速机2 11.燕尾槽式导轨

  图4 传动及调整机构示意图

  4 三维实体造型设计

  Solidworks是一个基于三维实体造型的设计软件。用户用它进行模型设计的思路是:三维实体模型---虚拟装配二维图纸。用户先建立3D零件图,而不是像传统的那样,先建立零件的二维图。利用已建好的三维实体图可以方便的生成二维工程图和装配图。

  Solidworks 把特征作为设计单元,利用特征造型来建立元件模型。特征是构成三维模型的基本单元,模型从特征开始,特征从草图开始。在设计模型之前,需要先将复杂的模型分解为各个特征,并确立特征的大概先后左右顺序,大致知道各个先生的草图如何,基准面如何确定,从而形成一个比清晰的设计思路。

  辅助牵引装置整体结构如图5所示。

  

 

  图5 辅助牵引装置整体结构

  5 结语

  移动式挤出设备辅助牵引装置设计的关键在于工作原理,方案确定以及传动机构的设计。用SOLIDWORKS三维实体建模直观地表达出牵引装置的结构和工作原理,在此基础上,对各个参数进行选择,并且制作移动式挤出设备辅助牵引装置装配图和零件图,更准确地表达各个部件之间和的位置关系传动关系。

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