伺服行星减速机在铝锭铸造基桩动系统中的应用

　　铝锭连续铸造机组是专门用于普通重熔用铝锭连续铸造的自动化生产线，一次完成铝锭浇铸、冷却、堆垛、捆扎打包和成品运输等生产工序，是集机、电、光、液、气于一体的自动化成套冶金设备。随着近几年铝锭产量的快速增长，小锭型铸造机逐渐被淘汰，20kg铝锭铸造机组在铝行业得到越来越广泛的应用。

　　铝锭铸造机的性能，主要体现在其所浇铸铝锭的单位时间产量与铝锭表面质量上，并且包括了整机的运行平稳性、连贯性及低故障率。铝液浇铸到铸模后，由于铸模温度较低，散热也比较快，与铸模接触部分的铝液冷却较快，先结晶。当铸模受到冲击、振动时，铝液会产生晃动，就会使金属在靠近铸模周围的部分产生波浪状的凹凸不平的纹路，称为“水波纹”。铝由液态转变为固态铝锭的过程中，始终处理水平移动的直板滚子输送链上。铝锭表面在冷凝过程中或多或少会形成“水波纹”，“水波纹”严重时影响到外观质量，进而影响其售价，波纹严重的产品往往遭到退货，被迫回炉重熔，使生产厂受到很大的经济损失，也严重影响到厂家的声誉。

　　因此提高铸造机运行的平稳性对尽可能减少或消除铝锭表面的“水波汶”现象、提高铝锭表面质量将起到关键作用，也是提升铸造机技术性能的主要难题之一。通常铝锭表面的波纹有同心圆状、泡状和两端沟槽三种状态，通常这三种波纹相互交结、共同存在。其中两端沟槽状波纹对外观质量影响最大，是由于液态铝在冷却过程由于铸模振动，使后成型的铝锭表面出现波纹，其形态是在铝锭表面形成较深的沟槽状波纹，并且中间最深，两端最浅。就国内的20kg铝锭铸造机组本身而言，“水波纹”现象是很难消除的，只能尽量的减少“水波汶”的出现或程度。

在新铸造机传动系统中，减速机选型的出发点有三个：

1、速比与转矩要达到设计要求，并且所选择的转扭要有一定的安全系数提供过载能力，一般减速机额定输出转矩与实际转矩之比选定为1.75，即TN≥T•f(f为被驱动设备系数，按铝锭机工况，选定为1.75)。

2、减速体积不能过大，重量不能过大，并方便安装于铸造机之上。

3、在满足使用性能的情况下，驱动装置应尽量选择标准减速机型号或可组合的减速机型号，这样可以有效的提高使用性能，也可适当的降低采购成本。基于以上考虑，驱动功率选定为：P=5.5kW，输出转速：1.6r/min，额定输出转扭：TN≥23000N•m。

　　经过比较、筛选，在各类标准减速机中，有斜齿-螺旋锥齿减速机、伺服行星减速机在输出扭矩、传动比及输入功率上可满足选型要求。但是，在两种减速机比较之下，趋向于选择采用伺服行星减速机，原因如下：在同样传动比及输入功率的情况下，斜齿-螺旋锥齿减速机的额定输出转矩为：32000N•m，但外形尺寸过大，达1639mm×786mm×755mm（长×宽×高），且重量达1218kg。而在同等条件下，伺服行星减速机的额定输出转矩数据为：33000N•m，外形尺寸为809mm×525mm×1226mm（长×宽×高），重量为469kg。从以上数据相比较，并在使用性能上考虑，以及结合成本因素，最终确定选择伺服行星减速机作为驱动装置应用于新铸造机传动系统中。

伺服行星减速机内部齿轮均采用渗碳淬火和磨齿，整体结构具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳，噪声低、输出扭矩大，速比大、效率高、性能安全的特点。兼具功率分流、多齿啮合独用的特性，是一种具有广泛通用性的新型减速机，各齿轮在受力不平衡的条件下能够做径向游动，使各齿轮均匀分担载荷。另外，行星齿轮传动结构的对称性，也使得作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力相互平衡，从而有利于提高传动效率，效率值可达0.97～0.99；由于采用了多个结构相同的行星轮，均匀分布在中心轮周围，从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡，使参与啮合的齿轮数增多，实现了行星传动的运转平稳，增强了抵抗冲击和振动的能力，工作可靠性更高。

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