刘 洁（贵阳铝镁设计研究院，贵州贵阳　550081）



罐式煅烧炉连杆机构中安全销的设计

刘 洁
（贵阳铝镁设计研究院，贵州贵阳550081）

摘要：通过对罐式煅烧炉连杆机构中安全销的强度校核，重新设计了安全销的外形和直径。当排料机内发生料阻过大的情况时，安全销准确断裂，发挥其对机构的保护作用，同时也减少了减速机可能承受的较强冲击负载。安全销直径的准确度提高也会降低减速机使用系数fb的实际值。排料机构串接的排料机数量增加后，需要尽可能减少传动机构产生的多余负荷，对安全销重新核定是必要的。

关键词：罐式煅烧炉；安全销；连杆机构；机械设计

0　引 言

罐式煅烧炉排料机构包含电机、减速机、偏心轮往复运动机构、连杆机构、棘轮棘爪停歇机构和星形排料机等部分，见图1。排料机构为适应罐式炉产能的提高，只能增加排料机的串接个数，单个排料机的排料量在热工上基本要求恒定，这样的排料量要求减速机输出转速极小同时输出扭矩很大，对于这种减速机尽可能不使用大功率的，其价格昂贵不经济；连杆机构做往复运动也不宜配用大功率减速机，这样就构成了排料机构做大的困难。新一轮排料机构的设计从多个方面做了修改，包含安全销直径的核定，排料机布置方位改变，传动机构推拉杆的设置方法等，最终达到了保持原减速机功率却扩大了排料机构产能的目的。

图1 罐式炉传动机构及连杆机构Fig.1 Drive mechanism and link mechanism of pot calciner

连杆机构中对应每台排料机在拉杆上设置了安全销，当1台排料机发生卡料，与它相联的安全销剪断，传动机构照旧工作，不影响其它排料机运行。原设计中的安全销是直径D＝8 mm的销轴，见图2，排料机构采用双出轴对称配置后，减速机型号、排料机方位和排料机台数都做了变动，分析安全销的受力部位，见图3。受拉杆的推力和联接头压力的作用，在结合面最易发生断裂。改进后在安全销易发生断裂的部位开了2条半圆形沟槽，轴颈处销的直径通过计算取得，其余部位仍保持Φ 8 mm，2条半圆形沟槽位于联接头与拉杆作用力的剪切面上，见图4。这样，安全销的外形设计准确地实现对其它构件的安全保护。

图2 原设计的安全销Fig.2 Initial safety pin

图3 改进后的安全销Fig.3 Improved safety pin

图4 联接头与拉杆连接图Fig.4 Connection diagram of connecting joint and tie rod

1　安全销直径的计算

已知减速机出轴扭矩Ma＝16 200 Nm，电机功率Pm＝5.5 kW，出轴转速na＝3.0 r／min。1台减速机联动2行星形排料机，每行星形排料机发生排料的台数n＝10台，如果偏心轮运转的偏心距S＝0.0 725 m，安全销的设计材质为35钢，材料的屈服强度δs＝430 MPa，安全销选用安全系数n＇＝1.5。那么，减速机产生的作用力如下：

减速机产生的作用力在一行排料机上的作用力：

每台排料机上作用于安全销截面上的作用力占总作用力的一半，见图4：设安全销的直径为d，则安全销所受的剪力：

半圆形沟槽处的轴颈直径为6 mm，其余销轴部分直径D取8 mm。

2　结 语

该文为安全销的选取提供了理论依据，原设计安全销为8 mm销轴，通过计算和开槽处理后，将剪切断裂直径修改为6 mm，对安全销的进一步修改是对排料机构优化设计的一部分，排料机构在降低电机功率、改变排料机安装方位等方面已做了改进，新版排料机构可应用于多料罐罐式煅烧炉，突破了传统罐式煅烧炉产能低的弱点，在原有产能的基础上提高了一倍，安全销设计的准确度也能缩小电机过载的额度，为排料机构适应多个料罐排料提供了帮助，安全销直径的计算方法可成为此类型设备的理论设计工具。

中图分类号：TF806.1

文献标识码：B

文章编号：1004－2660（2015）03－0024－03

收稿日期：2015－07－03.

作者简介：刘洁（1985－），女，甘肃人，高级工程师.主要研究方向：机械设备.

Design of the Safety Pin on Link Mechanism of Pot Calciner

LIU Jie
（Guiyang Aluminium and Magnesium Design and Research Institute，Guiyang 550081，China）

Abstract：This essay summarizes the attempts of rechecking the strength of the safety pin.On this basis，the shape and diameter of safety pin were redesigned.The safety pin should fracture accurately when the material blockage goes up in the discharge mechanism to protect the discharge mechanism and decrease the possible strong impact loads on reduction gears.Besides，the increase of the accuracy of safety pin diameter can also help decrease the actual service coefficient fbof the reduction gear.It＇s necessary to re－verify the safety pin and decrease the extra loads on the driving mechanism as much as possible when the amount of dischargers linked to the discharge mechanism has been increased.

Key words：pot calciner；safety pin；link mechanism；machine design