阿曼可移動帶式輸送機現場行走問題分析及解決方案

摘要：針對阿曼現場TR-1010-06可移動帶式輸送機驅動車輪打滑、輸送機無法行走的問題進行了理論分析并提出了解決方案。

關鍵詞：可移動帶式輸送機；打滑；行走驅動功率

1 前言

阿曼的蘇哈港碼頭裝卸船及料場帶式輸送機系統。該系統包含20條帶式輸送機、鋼結構廊道、轉接機房、及其附屬設備，合同產值合人民幣約3.5億元。為了滿足工藝要求我公司把TR-1010-06輸送機設計為可移動帶式輸送機。本條輸送機在現場已完成了安裝，現場人員反映在調試過程中其驅動車輪打滑，其余車輪不動，輸送機無法行走，懷疑是行走驅動功率不夠，要求公司技術人員進行核算并提出解決方案。

2 輸送機行走驅動功率計算

2.1 主要設計參數

載重：G=690000N；行走速度：V=0.175m/s；車輪直徑：D=Φ400mm

2.2 行走電機功率計算

輸送機行走時不帶料，行走電機功率必須能克服運行阻力，包括摩擦阻力和道路坡度阻力。

2.2.1 運行阻力計算

2.2.1.1 摩擦阻力矩Mm和摩擦阻力Pm

輸送機在行走時其主要摩擦阻力包括車輪踏面在軌道上的滾動摩擦阻力，車輪軸承的摩擦阻力和附加摩擦阻力。

Mm=β×G×（r+μd/2）

Pm=2Mm/D

式中

D-車輪直徑：D=400mm=0.4m；r-滾動摩擦系數：r=0.0006m；

μ-車輪軸承摩擦系數：μ=0.02；d-軸承平均直徑：d=225mm=0.225m；

β-車輪輪緣與軌道的摩擦，軌道不直等因素引起的附加摩擦系數，取β=1.5

Mm=β×G×（r+μd/2）

=1.5×690000×（0.0006+0.02×0.225/2）

=2950N·m

Pm=2Mm/D=2×2950/0.4=14750N

2.2.1.2 道路坡度阻力矩Mp及阻力Pp

Pp=G×Kp Mp=Pp×D/2

式中Kp-坡度阻力系數：Kp=0.002

Pp=G×Kp=690000×0.002=1380N

Mp=Pp×D/2=1380×0.4/2=276N·m

運行阻力矩Mj=Mm+Mp=2950+276=3226N·m

運行阻力Pj=Pm+Pp=14750+1380=16130N

2.2.2 行走電動機功率計算：

功率：Nj=■

式中V-膠帶機運行速度 V=0.175m/s

m-驅動電機的個數 m=1；η-運行機構效率η=0.98

m-驅動電機的個數 m=1；η-運行機構效率η=0.98

Nj=■=2.82Kw；

標準電機應3.0KW

電動機實際選用功率：N=7.5KW

電動機的增大系數：7.5/3.0=2.5倍

行走用電機功率7.5KW滿足要求

3 輸送機行走打滑驗算

行走電機起動時驅動車輪不打滑條件為驅動車輪粘著力大于運行阻力。

取FG段為對象，研究行走電機起動時，驅動車輪是否滿足不打滑條件，見受力示意圖2

由受力示意圖2得方程組①

（1）

（2）

把NF、G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7值代入方程，整理得方程組 ②

（1）

（2）

解得 RF=110998N；RG=98752N

驅動車輪粘著力FG粘著=f·RG =0.15×98752=14813N

f -車輪粘著系數

輸送機運行阻力Pj=16130N

得FA粘著

采用同樣方法可求得軌道對各車輪支反力，計算過程從略。

得：RA =91962N；RB=94528N；RC=RD=RE=97920N；

RF=110998N；RG=98752N

4 問題解決方案

為了解決現場驅動車輪打滑問題，原TR-1010-06輸送機需要進行改造，以滿足使用要求。

4.1 解決方案1

在輸送機尾部F處增設一套行走驅動，以便增加驅動車輪粘著力，使其大于運行阻力，滿足不打滑條件，達到輸送機行走目的。

由以上計算得RB=94528N

驅動車輪F粘著力 FB粘著=f·RB=0.15×94528=14179.2N

驅動車輪總粘著力 F粘著1=FA粘著+FF粘著=28992N

得F粘著1>Pj∴滿足不打滑條件，輸送機可以行走

4.2 解決方案2

在原驅動車輪G及其后的車輪F增設鏈輪，并用鏈條連接，以便將驅動車輪G的牽引力通過鏈條傳送到車輪F，相當于把車輪F變成驅動車輪，從而增加驅動車輪粘著力，使其大于運行阻力，滿足不打滑條件，達到輸送機行走目的。

由以上計算得RF=110998N

車輪F粘著力 FF粘著=f·RF=0.15×110998=16649.7N

驅動車輪總粘著力F粘著2=FG粘著+FF粘著=31462.5N

得F粘著2>Pj ∴滿足不打滑條件，輸送機可以行走。

此方案雖然簡便，但需要增加鏈條防護罩，并且由于兩個車輪間距較大，輸送機行走時會有噪音，經過一段時間鏈條會被拉長從而脫落，所以需要人員經常檢查維護。

5 結束語

由于阿曼現場生產任務較緊，而行走驅動訂貨周期較長，所以暫時采用了解決方案2，增設鏈輪、鏈條，解決方案1作為備選方案。到目前為止輸送機運行情況良好。

由以上分析可知，要使可移動帶式輸送機能正常行走，不僅要考慮行走驅動的功率還要進行不打滑驗算，兩個條件同時滿足才能達到要求，合理設計輸送機行走部分的結構在可移動帶式輸送機設計中是非常必要的，否則會引起不必要的麻煩。

參考文獻

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[3]張質文，等.起重機設計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1997.