多楔帶對小麥磨粉機性能的影響及應(yīng)用前景
雙面多楔帶應(yīng)用于小麥磨粉機的快慢輥傳動是20世紀(jì)末歐洲的磨粉機生產(chǎn)公司創(chuàng)造的新技術(shù)，它已被數(shù)家磨粉機生產(chǎn)公司應(yīng)用， 也正經(jīng)受著大型磨粉機快慢輥傳動的傳統(tǒng)觀念束縛，如同齒楔帶替代同步帶，同步帶替代鏈條傳動時期一樣。
磨粉機快慢輥傳動要具有磨輥在轉(zhuǎn)動中研磨和研磨效果好、 兩輥同向?qū)Ψ叫D(zhuǎn)和定比速差的特定要求。為了實現(xiàn)磨粉機快慢輥轉(zhuǎn)動的特定要求，磨粉機的快慢輥傳動曾經(jīng)使用過鏈條、齒輪等。鏈條傳動因其噪聲大、油污嚴(yán)重已經(jīng)淘汰 20 多年，在生產(chǎn)小型單邊磨粉機的快慢輥傳動中因其成本較低至今還在使用；齒輪傳動近年趨于淘汰結(jié)束階段。取而代之的是膠帶傳動，已經(jīng)成為全球中、大型磨粉機快慢輥傳動的單一選項。
膠帶應(yīng)用于中、大型磨粉機快慢輥傳動已有 30年的歷史，英國西蒙公司的 XK2 型磨粉機的快慢輥傳動使用的便是雙面同步圓弧齒形帶。 經(jīng)過我國磨粉機制造廠和浙江三星膠帶公司不斷地發(fā)現(xiàn)問題、改進提高和創(chuàng)新設(shè)計， 磨粉機快慢輥傳動膠帶現(xiàn)已發(fā)展到第三代---雙面多楔帶。
1 膠帶傳動應(yīng)用于磨粉機快慢輥傳動的歷史沿革
1.1 雙面圓弧齒形帶
20 世紀(jì) 90 年代初，英國西蒙公司的 XK2 型磨粉機的快慢輥傳動開始使用3 條一組的內(nèi)外兩面均是圓弧齒的雙面圓弧齒形膠帶。
業(yè)內(nèi)人士針對XK2 型磨粉機雙面圓弧齒形帶在面粉廠使用中磨輥傳動膠帶存在跑偏和使用時間短的問題，逐步做了增加單條帶的帶寬、減少組帶的條數(shù)和增大帶齒模數(shù)的全面改進。
但是，因雙面圓齒形帶的帶型特性用于磨粉機快慢輥傳動存在的跑偏難解決、傳動功率小、使用壽命短的缺點，最終與該型磨粉機一并在20 世紀(jì)末被淘汰。
1.2 外表面雙圓弧齒內(nèi)表面多楔槽的齒楔帶
20 世紀(jì) 90 年代末，意大利生產(chǎn)的大型磨粉機開始采用外表面雙圓弧齒內(nèi)表面多楔槽的齒楔帶。我國的磨粉機生產(chǎn)廠從1996 年開始在自行設(shè)計的磨粉機上使用齒楔帶， 至今仍在磨粉機生產(chǎn)廠的磨粉機上裝機使用。
齒楔帶因其內(nèi)表面是多楔槽，在磨粉機快慢輥傳動中帶的楔槽與磨輥齒楔輪的槽楔嚙合，限制了齒楔帶在齒楔輪軸向串動，不再有跑偏現(xiàn)象發(fā)生，解決了雙面圓弧齒形帶的跑偏問題。
齒楔帶在我國大型磨粉機快慢輥傳動中的應(yīng)用過程， 經(jīng)歷了從 3 條帶總寬度 126 mm 一組到兩條帶總寬度160 mm 一組的演進； 經(jīng)歷了帶齒模數(shù)從引進時的8 mm,到浙江三星膠帶有限公司自創(chuàng)模數(shù)10 mm、12 mm 的演進，規(guī)格型號更加有利于延長齒楔帶的使用壽命；齒楔帶制作質(zhì)量的不斷提高，也對齒楔帶使用壽命的延長起到了決定性作用。 在磨粉機快慢輥研磨過程中遇到難以避免地沖擊載荷 （如啟動、輥間掉入硬雜物等）、過載載荷（輥間堵粉啟動）時，快速強拉慢輥輪而沖擊和跳齒，此類現(xiàn)象日積月累，帶齒啃壞仍難根絕，縮短齒楔帶的使用壽命。
1.3 內(nèi)外兩面均為多楔槽的雙面多楔槽帶
針對磨粉機磨輥在運轉(zhuǎn)過程中難以杜絕地發(fā)生沖擊載荷和瞬時過載現(xiàn)象， 針對齒楔帶在磨粉機運轉(zhuǎn)過程中易發(fā)生打齒、跳齒而損壞的現(xiàn)象，意大利一公司在2000 年開發(fā)生產(chǎn)的新型磨粉機上率先采用一條100 mm 帶寬的雙面多楔帶傳動一對快慢輥。
我國的蘋樂面粉機械集團有限公司于2006年開始采用一條130 mm 帶寬的雙面多楔帶傳動 1000 mm、1 250 mm 磨粉機的快慢輥，磨粉機在面粉廠使用已5 年，一心粗和一皮磨粉機的快慢輥雙面多楔帶狀況仍好。雙面多楔帶得到世界級大公司的應(yīng)用，是因其本身特點決定的。
2 雙面多楔帶應(yīng)用于磨粉機快慢輥傳動的優(yōu)點
2.1 傳動功率大
在齒楔帶傳動磨粉機快慢輥的過程中， 齒楔帶的內(nèi)楔槽與磨粉機的快輥主動輪嚙合， 快輥主動輪將動力和運動經(jīng)自身楔槽與齒楔帶的楔槽摩擦傳遞給齒楔帶，齒楔帶通過自身外齒與慢輥輪輪齒的嚙合傳動將動力和運動傳遞給慢輥輪。 因心磨快輥輪的輪徑比慢輥輪的輪徑小0.25、 皮磨快輥輪的輪徑比慢輥輪的輪徑小1.5 倍， 則齒楔帶的內(nèi)楔槽承傳的負荷比齒楔帶的外齒承傳的負荷大0.25 或 1.5倍。而在齒楔帶的應(yīng)用實踐中，齒楔帶因外齒損壞的數(shù)量遠大于因內(nèi)楔槽損壞的數(shù)量， 據(jù)此齒楔帶在面粉廠的使用實踐即可表明多楔帶的傳動功率遠大于齒帶。
2.2 噪聲低
在同轉(zhuǎn)速、同帶寬、同速比、同張力、同傳動機構(gòu)的傳動噪聲，雙面多楔帶比齒楔帶約低 3 d（B）。
2.3 壽命長
在膠帶材質(zhì)、 制作質(zhì)量相同和負載大小相同的條件下，楔帶的使用壽命長于齒帶。雙面圓弧齒形帶和齒楔帶在使用過程中損壞，多為圓弧齒面損壞。其原因就是磨粉機在研磨過程中易產(chǎn)生沖擊載荷和過載載荷， 雙面圓弧齒形帶和齒楔帶遇有沖擊和過載載荷時跳齒； 另外就是雙面圓弧齒形帶和齒楔帶的張緊度不夠， 磨粉機在正常研磨負荷下雙面圓弧齒形帶和齒楔帶跳齒。跳齒現(xiàn)象多次重復(fù)發(fā)生，齒形面損壞，帶報廢，這就是有齒帶在磨粉機快慢輥傳動中使用壽命短于無齒帶的帶形問題。楔帶因無帶齒，既無因齒損而帶壞的常見現(xiàn)象。
雙面多楔帶在磨粉機快慢輥傳動中的使用壽命比雙面圓弧齒形帶和齒楔帶更長。在正確使用的前提下，1 000 mm磨粉機機組中的一皮和一心粗的使用壽命超過5 年，其它工藝位置的輕負荷磨粉機的雙面多楔帶使用壽命更長。
3 對雙面多楔帶應(yīng)用于磨粉機快慢輥傳動的幾點認識
3.1 完全可以避免雙面多楔帶與慢輥輪的打滑
膠帶傳動的彈性滑動是膠帶在動力傳遞過程中的彈性變形和主動帶輪與帶、 帶與從動帶輪間的局部相對滑動。 彈性滑動是由于帶的拉力差和帶的彈性變形引起的， 摩擦型帶傳動正是通過彈性帶的拉力差傳遞載荷的， 因而彈性滑動是帶傳動正常工作時固有的特性，不能完全消除。由于存在彈性滑動現(xiàn)象，從動輪圓周速度必然低于主動輪圓周速度，其差值與主動輪圓周速度之比稱為滑動率 . 帶的滑動率一般為1%~2%, 在磨粉機的快慢輥傳動中可不予考慮。
膠帶傳動的打滑是當(dāng)帶傳遞的工作載荷超過了帶與帶輪之間摩擦力的極限值，帶與帶輪之間發(fā)生的相對滑動。膠帶傳動負荷在設(shè)計的傳遞負荷以內(nèi)時， 帶的彈性滑動并不是發(fā)生在帶與輪的全部接觸弧上。 接觸弧可分為有相對滑動的滑動弧和無相對滑動的靜弧兩部分，兩段弧所對應(yīng)的中心角分別稱為滑動角和靜角。
在傳遞動力過程中，靜弧總是位于主動輪帶動膠帶、膠帶帶動從動輪的開始部分；滑動弧位于膠帶離開主、 從動輪的那一部分接觸弧上。
當(dāng)帶不傳遞載荷時，滑動角為零。彈性滑動只發(fā)生在帶的滑動弧上，隨著載荷的增加，滑動角逐漸增大，而靜角逐漸減小。當(dāng)滑動角增大到帶輪包角時，達到極限狀態(tài)，帶傳動的有效拉力達到最大（臨界）值。如果工作載荷繼續(xù)增大， 則帶與帶輪間就將發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn)生打滑。
齒楔帶的內(nèi)楔面與磨粉機快輥輪在研磨過程中可以避免發(fā)生打滑，已被眾多用戶認知和接受。既然齒楔帶的內(nèi)楔面與磨粉機快輥輪在研磨過程中不發(fā)生打滑，齒楔帶的內(nèi)楔面是楔槽面，雙面多楔帶的外楔面也是等規(guī)格的楔槽面， 而且磨粉機皮磨和心磨的慢輥輪直徑都比快輥輪大， 慢輥雙楔帶輪與雙楔帶的接觸弧長大于齒楔帶與皮磨快輥齒楔輪的接觸弧長，在不計慢輥輪直徑比快輥輪徑大所應(yīng)傳遞扭矩更大的因素， 也無齒楔帶的內(nèi)楔面與皮磨快輥齒楔輪不打滑、 而雙楔帶的外楔面與慢輥雙楔輪打滑的理論根據(jù)。
所以，只要雙面多楔帶的傳遞功率大于傳遞載荷，只要雙面多楔帶在快慢輥傳動中的松緊度調(diào)整適當(dāng)，不會發(fā)生外楔面與慢輥輪在研磨過程中打滑的現(xiàn)象，如同所有膠帶傳動一樣，打滑完全可以避免。
近年來，大中型磨粉機的生產(chǎn)廠家?guī)缀跻恢碌貙⒛シ蹤C快慢輥傳動采取三輪系傳動，除快慢磨輥輪外的第三輪--即常稱的張緊輪具有漲緊膠帶的作用，通過變換張緊輪的位置調(diào)節(jié)磨粉機快慢輥傳動膠帶的松緊。
磨粉機快慢輥傳動膠帶的松緊度根據(jù)單臺磨粉機的負載調(diào)整適度，負荷大則緊、負荷小則略松、寧緊勿松，確保帶與帶輪之間摩擦力的極限值大于帶與輪的工作載荷即可。 我國的小麥制粉業(yè)是以高產(chǎn)量、大負荷運轉(zhuǎn)著稱，在面粉廠的磨粉機機組中，磨粉機的研磨負載大小相差3~4 倍 . 對于1 000 mm 和 1 250 mm 磨粉機而言， 按制粉工藝設(shè)備配置給磨粉機選配的電機功率從7.5~22 kW 相差約3 倍， 按磨粉機在面粉廠的負載電流約 10~40 A相差4 倍。區(qū)別負載大小，調(diào)定每臺磨粉機快慢輥傳動膠帶的松緊度。
面粉廠在使用雙楔帶傳動的磨粉機生產(chǎn)實踐中，若偶遇帶松有異常聲音時，應(yīng)立即調(diào)緊傳動帶，只要經(jīng)常檢查磨粉機快慢輥雙楔帶的松緊、 若松即緊，無憂打滑，打滑是傳動帶松造成的，是可以通過調(diào)緊傳動帶避免的 （膠帶傳動的結(jié)構(gòu)中均有調(diào)節(jié)松緊的機構(gòu)）。
3.2 快慢輥速比差與心磨磨下物的雪花片狀
多年來， 我國小麥制粉的心磨磨粉機快慢輥傳動速比為1∶1.25. 有人以心磨磨下物呈雪花片狀的粉片大小作為評價磨粉機研磨效果的特征，1∶1.15的快慢輥傳動速比的心磨磨粉機磨下物的雪花片粉片大， 多于 1∶1.25 速比的心磨磨粉機磨下物的雪花片狀。 若心磨磨粉機磨下物的雪花片狀粉片大和多是衡量磨粉機研磨效果的特征正確， 則心磨磨粉機快慢輥速比差10%, 已遠大于膠帶傳動的打滑率。
假若心磨磨粉機快慢輥傳動帶輪直徑按1∶1.25設(shè)計（此直徑設(shè)計應(yīng)已考慮帶的打滑率），當(dāng)慢輥楔輪與雙楔帶外表面的打滑使快慢輥速比低于1∶1.25高于1∶1.15 則更利于心磨磨粉機磨下物呈雪花片狀。
4 雙楔帶在磨粉機快慢輥傳動中的應(yīng)用前景
磨粉機用雙面多楔帶已是我國的成熟產(chǎn)品，最早研發(fā)生產(chǎn)的是浙江三星膠帶有限公司， 他們已為國內(nèi)外磨粉機生產(chǎn)廠家配套近10 年，意大利和土耳其的磨粉機均采用該公司的雙面多楔帶。
蘋樂集團磨粉機安裝的雙面多楔帶， 已在面粉廠使用5 年多仍然完好并繼續(xù)使用， 使用壽命長于齒楔帶。 雙面多楔帶替代齒楔帶用于磨粉機快慢輥傳動在歐洲較多， 在我國蘋樂集團生產(chǎn)的磨粉機率先采用，其使用效果優(yōu)于其它形式的傳動膠帶。雙面多楔帶在糧食制粉的磨粉機上廣泛應(yīng)用， 需要人們對它的深入了解和正確認識， 隨著人們對它認識得不斷深入，應(yīng)用將會速度加快、范圍擴大。
