UD行星錐盤減變速機應（yīng）用單（dān）螺杆泵淺析

                                                                                                                                                            ——寧波市www羞羞视频（hǎi）減變（biàn）速機製造有限公司   詹龍海、黃吉平

前言：

      單螺（luó）杆泵由於其結構及工（gōng）作特性，相應驅動機構有（yǒu）一些基本要求：啟動力矩大，過載保護性強，流量調節簡單，耐腐蝕性好，轉速n2≤800r/min等要求。目前，常用（yòng）的驅動源為：多極（如六極、八極）電機直接驅動；電機+減速機組成的減速驅動；變頻器（qì）+電機+減速機組成的（de）變頻（pín）變減速驅動；電磁調（diào）速+電機+減速機（jī）組成的電磁（cí）變減速驅動；電機+UD行星錐（zhuī）盤減變速機組成的機械變減速驅動。螺杆泵生產廠家針對不（bú）同的工況和用戶要（yào）求而來進（jìn）行各種驅（qū）動（dòng）配置，取得了不同的經驗和（hé）收（shōu）獲。其中UD行星錐（zhuī）盤減變速機應用於單螺杆泵,由於各種因素知（zhī）者相對（duì）少，因此，作（zuò）者根據多年（nián）來應用結果（guǒ）的利弊對此驅動作一（yī）淺析。

一：UD行星減變速機的機械特性及工（gōng）作原理：

    UD行星錐盤減變速機（jī）（國外稱（chēng）Disco無級變速（sù）器），屬於行星式牽引無級變速器類，下為（wéi）該產品的機械特（tè）性及工作原理：

1、機械特性：

   1）M—n2特性曲線：

     2）滑差率ε

ε：滑差率（lǜ）：表示變速器在運轉中實際輸出轉速（sù）與理論輸出轉速之間形成一定的滑差。

ε=（1-n2/n02）×100%

n2：實際輸出轉速           n02：理論輸出轉速

UD行星錐（zhuī）盤減變速機滑差率在正常工（gōng）作（zuò）中≤10%

     3）變（biàn）速比Rb

Rb：表示變速器的（de）變速能力

Rb=n2max/n2min

n2max：最 高輸出轉速         n2min：最 低輸出轉速

 UD行星錐盤減（jiǎn）變速機變速比（bǐ）在正常（cháng）工作中Rb≤5

2、工作原理：

動（dòng）力源由電機輸入帶動太陽輪,通過牽引液(潤滑油),帶動行星輪（lún）運動,行星輪在在自轉的同時並（bìng）作（zuò）公轉運動,通過滑塊（kuài）軸承帶動（dòng）轉臂及輸出軸運轉,輸（shū）出動力（lì）。通過調速裝置，改變太陽輪與（yǔ）行星（xīng）輪的接觸半徑，實現無級變速。在正常工作情況（kuàng）下，摩擦傳動之間隔著一層油膜，動力是按主動件（jiàn）→油膜→從動件的（de）路線傳遞（所謂的牽引（yǐn）傳動）。

二、UD行星錐盤（pán）減變（biàn）速（sù）機應用單螺（luó）杆泵的特（tè）點：

1.    啟動轉矩大：單螺杆泵啟動時，往往短時間負載（zǎi）力矩很大，而UD行星錐盤減變速機驅動（dòng）可以承受超負載工作，隻是（shì）表現在滑差率ε迅（xùn）速增大，轉速明顯下降，但待外部負載正常後，滑差率回複正常值ε≤10%，，泵轉速也同時趨於正常工作，既使（shǐ）啟動頻繁，也不嚴重影響的減（jiǎn）變速機的壽命。同時也可根據機械特性曲線，利用恒功率特性，在（zài）中（zhōng）速（sù）段啟動，此時利用輸（shū）出大轉矩，克服單螺杆泵啟動的超負載工況。

2.    適應流量變化（huà）工況：單螺杆泵工作時，由於工況（kuàng）變化或者由於泵零部件磨損導致（zhì）流量（liàng）減少，需要調節泵轉的流量，此（cǐ）時，轉動變速器手輪，改變太陽輪與行星輪的接觸半徑，變（biàn）化輸出轉速，可以得到理想的（de）流量，調速機構為簡單的機械機構，不（bú）會受（shòu）螺杆泵惡劣的（de）工作環境（潮（cháo）濕，汙染等）的影響，特別（bié）是操作人員容易掌握（wò）使（shǐ）用。

3.    運動的特殊性保證產品的可靠性：UD行星錐盤（pán）減變速機驅動，根據其工作（zuò）原理，並不是簡單的（de）機械傳動，而是一（yī）種特（tè）殊的牽引（油液）傳動，因此對（duì）油液的牽引係數（shù）μ有很大關聯，由廣州機（jī）械研究院有限公司（sī）研（yán）製的（de）Ub-3變速器專用油，牽引係數μ=0、09~0、074，所有變速器運動件（jiàn），在充滿油液環境下工作，而不是機械運動件的直接接觸。其主要運（yùn）動件受到了良好的潤（rùn）滑保護。

4.    過載保護性能好：當螺杆泵堵轉時，由於電機輸出軸上的太（tài）陽輪與中間滾動體行星輪沒（méi）有直接剛性聯接（jiē），而是通過牽引液的柔性聯接,過載堵轉時，油液的牽引力不足以驅動行星輪公轉,而產（chǎn）生打（dǎ）滑, 短時間內（nèi）電機仍以恒定的轉速運（yùn）轉，電機（jī）不會受到電流的極大衝擊,從（cóng）而電（diàn）機能得到保,電機的（de）壽命也較長。

5.    改善泵組的（de）設備利用率：UD行星錐（zhuī）盤減變速機變速，變速比Rb一般為5，當轉速n2往下變化時，其輸出（chū）轉（zhuǎn）矩M也隨之增大，當負載變大，適當調慢轉速，仍能使螺杆泵正常工作。或定子轉子磨損大時，容積效率ηv低下時，適當（dāng）提高轉速n2，可保持流量的穩定,這樣可提高泵組的設備利用率。

6、 改善泵組的設備經濟性（xìng）：UD行星錐盤減變速機與（yǔ）單螺杆泵的（de）組合進（jìn）行整體優（yōu）化，減變速（sù）機設置推力軸承承受螺杆泵工作時產生的軸向推力，泵省（shěng）略軸承座；減變（biàn）速（sù）機的輸出結構采用肖（xiāo）孔方案與螺杆泵聯接，省（shěng）略聯軸器結構，簡化（huà）裝配工藝，提高對中性。泵組結構優化後，不僅（jǐn）減少（shǎo）成本，而（ér）且能提高泵組的工作精度。

三：UD行星錐盤減變速機（jī）應用單（dān）螺杆泵的問題：

1、設計選型的的問題

案例（lì）：山東某工程采購一批UD行星錐（zhuī）盤減變（biàn）速（sù）機驅動單螺杆泵

設計要求：輸送介質：工業生化汙泥     Q= 2 ~ 12  m3/h  

設計選（xuǎn）型: UDY7.5-100

型號表述: UD行星（xīng）變速器(基本型（xíng）,無（wú）減速裝置),電機功率：P=7.5Kw, 四極，輸出轉速n= 100-500r/min 臥式聯軸器聯接（jiē）結構

問題：工程交付後,實際需要流（liú）量為2~3 m3/h,泵工作點轉速100 r/min

使用（yòng）2-3月後,變速器發（fā）現噪（zào）音,仍使用後不久,變速器傳動失效。電機轉，輸出（chū）部分不（bú）轉。用戶（hù）認（rèn）為產（chǎn）品問題，提出投訴（sù）。

分析：經檢測，由於變速器工作點為極限低速（sù），根據（jù）M—n2特性曲線，此時效率η為最 小，滑差率ε最 大，磨損嚴重，壽命極短。

原（yuán）因：選型時，確（què）定（dìng）參數不準，對變速器性能不明。

對策：經與用戶協商，采用減小功率，采（cǎi）用P=5.5Kw,六極電機，降低變速器輸（shū）出轉速，工作點（diǎn）右移。經（jīng）重新換電機（jī），泵組工作運作數年正常。

 2、管理使用的問題

案例：浙江某水（shuǐ）處理公司，進口（kǒu）水處理（lǐ）設備（bèi），運（yùn）行2-3年（nián）後，發現壓濾機、加藥泵等一批（pī）泵組設備接連不斷損壞（huài）。與進口商聯係未果，嚴重影響水處理工程（chéng）運作。用戶（hù）對國外產品質量嚴重懷疑。

分析：經（jīng）國內（nèi）傳動專業廠家現（xiàn）場檢測，眾（zhòng）多的驅動源均采用行星錐盤減變速機。事故原因對此類型產品不了解，蔬於管理，缺油或加注高粘度油液，導致傳動失效。

原因：結構不明（míng），使用管理不當。

對策：迅速更換變速專（zhuān）用油，檢查工作點，並按工（gōng）況要求作轉速調整（zhěng），流量趨於符合要求，產品經全麵正常管理（lǐ）使用，多年來設備（bèi）運作正常。

結束語：

UD行（háng）星錐盤減變速機應（yīng）用（yòng）單螺杆泵，從多年來的實際應用結果來分析，由於產（chǎn）品（pǐn）的特殊性（xìng）能，能很好地讓泵（bèng）組發揮其設（shè）備價值，但同時要求對產品的結構性能需要明確的了解，並加以正確的管（guǎn）理，否則容易出現問題，造成產（chǎn）品的損壞。因此，對此項目的推廣應用，必須有前期（qī）的專業知識普及（jí）工作，否則，容易功虧一簣，適得其反。作者（zhě）對UD行星錐（zhuī）盤減變速機作為單螺杆泵的驅動（dòng）源的利（lì）弊作一淺（qiǎn）析，供同仁參考。