电动滚筒类型的选型设计

摘 要    当前我国生产的电动滚筒可分为两大类，一种为电机在滚筒体内的普通型电动滚筒，一种为外置电机的外装式电动滚筒。但是究竟选用哪种类型较好、较经济，本文提供了合理选择的依据，并从可靠性理论上对两种类型的电动滚筒进行扼要的分析。
        关键词  电动滚筒 温升计算 可靠性

1    问题的提出
       电动滚筒具有结构紧凑、传动效率高、噪声底、使用寿命长、运转平稳、工作可靠、密封性好、占据空间位置少以及安装维修方便等优点，并且适合在各种恶劣环境下工作，所以目前国内外广泛应用电动滚筒于社会的各个领域和部门。
      外装式电动滚筒是介于电机一减速器一传动滚筒的通用驱动与普通电动滚筒驱动之间的一种新型输送机驱动装置，它具电机在外散热性好、容易对电机进行维修和更换等优点。在占有空间位置和使用制造材料方面，均比通用驱动装置减少 1/3左右，而比普通电动滚筒又增加 1-3 左右，价格费用也高于普通电动滚筒。但外装式电动滚筒仍是目前较受用户欢迎的一种新型驱动装置。
      普通电动滚筒和外装式电动滚筒各有优缺点，在使用中应根据什么来使用才能达到既经济又适用、可靠，本文将从下面两个方面来探讨与回答.

2   电动滚筒类型正确选用的方法
         普通电动滚筒和外装式电动滚筒的选用主要依据为改善电机的散热条件从而降低滚筒的温升，为此当所需要的电动滚筒的电机功率、滚筒表面速度、筒长、名义直径四个基本参数确定以后，可以按《电动滚筒设计与手册》一书中提供的电动滚筒的温升计算公式，对该滚筒首先进温升的理论计算，然后再根据计算结果来确定选用普通电动滚筒还是外装式电动滚筒。
           
            
           式中’N—电动机额定输出时的效率，% ；’g—电动滚筒除电机外的总损耗效率，计算时取’g=0.9；P2—电动机的额定功率，kW 。所以对于任一规格电动筒，当电机功率 P2，、带速 V 、胶带宽度 b、滚筒直径 D 确定以后，即可根据公式（1）-（3）计算出该电动滚筒连续运转后温升# %的理论值，再根据电机的容许温升来选择电动滚筒的类型。电动滚筒常用电机的容许温升值如表 1。
      
       将计算所得的温升t值与表 1 相应的温升限值对照，当计算值等于或小于表中限值时，一般取用普通电动滚筒即可。这样不仅可以满足使用需要，而且还节省了购置费和少占用空间位置，同时还具有更好的安全性和密封性。当计算的温升值大于表中推荐的温升限值时，安装位置狭窄和条件允许的情况下，可以考虑加大滚筒直径甚至加长滚筒长度，以增加滚筒的散热面积，必要时还可以提高滚筒电机的绝缘等级，来确保普通电动滚筒运行中的可靠性，只有在安装位置较宽敞而又有检查和更换电机的条件和需要时，一般才选用外装式电动滚筒。
      有些电动滚筒的用户特别是国外一些用户，不仅要求制造者进行理论计算，而且还要求提供温升、效率检测报告，以确保普通电动滚筒的使用性能。这也是为什么普通电动滚筒在市场上长盛不衰、滚筒制造者应备有完善的、可靠的型式检验装置的主要原因。

3    普通电动滚筒与外装式电动滚筒可靠性对比
         同一种规格的普通电动滚筒和外装式电动滚筒，当所选用的零部件相同以及制造、装配、使用又都在相同的条件下时，它们的可靠性寿命或者无故障的时间基本上应该没有明显的区别，在某种意义相讲，普通电动滚筒甚至还更好一些。因为组成电动滚筒的主要零部件，在可靠性工程中属于串联逻辑系统，如都是以电机、减速器和筒体组成的串联逻辑系统，这种串联逻辑系统，无论普通电动滚筒还是外装式电动滚筒，只要其中的任一零部件失效，则整个滚筒的功能就必然失效。外装式电动滚筒，虽然电机移到滚筒体外，有处于电机散热，且在实际使用中也便于观察和检修电机，但是它比普通电动滚筒系统多了两个失效（OG）较大的零部件联轴器和传动轴，如果用相同可靠度或失效率的电机、减速器、简体同时组成这两个系统，那么这两个系统的可靠度在理论上是相同的，或者说它们的失效概率（不可靠度）也是一样的，而且外装式电动滚筒系统反而因增加了两个零部件，不仅增加了滚筒的质量（重量）和多占了空间，其可靠性还有可能会降低。况且当电动滚筒连续运转时电机的实际温升数值#t在等于或小于表 1 所列电机定子绕组的温升限值时，没有必要将电机移出滚筒体外，那样只能徒然浪费材料和增加费用。
        滚筒整机的可靠度，在相当大的程度上取决于组成滚筒的零部件的可靠度，从《电动滚筒设计与选用手册》以及一般可靠性设计手册上，可以查出滚筒常用零部件的基本失效率（QG），它们是在一定的使用（或验证）条件和环境下统计得到的，实际上各种零部件还受应用环境的影响，零部件在电动滚筒中实际使用时的失效率 OS还比于列出 OG值大 5&30 倍，即 OS=5&30OG。应用的零部件质量越差，OG越接近 Omax。值；零部件质量越好，OG越接近 O
min值，二者可相差几倍到几十倍，因此提高电动滚筒产品的使用质量和可靠度，关键是尽一切力量提高组成电动滚筒的零部件的质量，提高加工、制造、装配过程的全面质量管理，不在于选取同样质量的那一类型的电动滚筒。
     
  结论
   综上所述，目前我生产和使用的两大类型的电动滚筒，电机内置的普通电动滚筒和电 机外置的外装式电动滚筒，都有各自的优缺点，都有广泛的发展前途和特定的适用场所。但是随着工业水平的发展，滚筒零部件质量过关，能达到预期的可靠度，加工制造和装配的可靠性也显著提高，使电动滚筒在正常 使 用 和 维 护 下 的 平 均 无 故 障 工 作 时 间 ， 真 正 达 到JB/T53451-96《电动滚筒产品质量分等》 标准中优等品的规定，甚至达到国外先进水平20000h 以上，在中、小型电动滚筒上，人们还是会乐意使用普通电动滚筒的，特别是小型和微型电动滚筒上，普通电动滚筒更将具有不可替代的地位。但是外装式电动滚筒由于电机散热性，电机的检查、维修和更换方便，以及占据的空间位置与制造材料的消耗上，也比电机一减速器一传动滚筒的通用驱动装置优越，所以外装式电动滚筒在某些大功率场合还是较合适的驱动装置。在一些难于通过温升#t计算或检验的某种特定格的中、小型普通电动滚筒上，外装式电动滚筒也显示出独有的难于替代的优越性。