礦用輪式破碎機功率計算研究

張念生

（寧夏天地奔牛實業集團有限公司，寧夏石嘴山753001）

0 引言

目前，輪式破碎機配備的電動機一般采用噸煤消耗功率來計算整機功率，這樣計算出來的功率與實際消耗的功率差異較大。為了更精確地計算，我們推理出新的公式，其計算結果和已有相同類型、相似型號的國產設備、進口設備所配功率進行對比，取得了較好的效果。

1 設計計算推理過程

因破碎軸本身的轉動慣量很大，在碰撞后大部分物料碎裂后沿運輸方向運動，還有一小部分隨刀齒做旋轉運動，假設破碎軸碰撞后的速度保持不變，這樣破碎軸在勻速運轉時，主要受三方面的力，即破碎軸的總重力、軸承的摩擦力、破碎過程中與物料的動摩擦力。并通過圖1、圖2建立如下平衡方程：

圖1 運動簡圖

圖2 力分解圖

式中：μ為軸承摩擦因數，對球面滾子軸承取0.002；KA為動載荷系數，對破碎機取3；P為軸組總重，N；D軸承內徑為軸承的內徑，mm為發生碰撞時的平均半徑，R、r分別為破碎軸旋轉的半徑和根部的半徑，mm；φ為破碎過程中刀齒脫離物料時與軸中心連線并且與垂直方向的夾角，（°）；β為破碎過程中與物料的動摩擦力的合力F與垂直方向的夾角，（°）；FX、FY為破碎過程中與物料的動摩擦力在水平、垂直方向上的分力，N；由沖量方程v平均可求出F的表達式，即外力等于單位時間內的質量與速度的乘積。其中，因此

2 結論

由式（7）得知，碰撞發生時的作用力F只和破碎軸的轉速、單個刀齒質量、總齒數、旋轉半徑、轉軸半徑有關，而與齒的分布沒有關系，因此式（1）可以再次整理為：

因上面的推理中有假設條件，在這樣的情況下所得到的電動機功率偏小，因此可以通過設定選擇系數的方法來解決將更為穩妥，一般A取1.5～3.5。

［1］ 水利部科技推廣中心，全斷面巖石掘進機［M］.北京：石油工業出版社，2005.

［2］ 地盤工學會，盾構法的調查.設計.施工［M］.牛清山，譯.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［3］ 段書國，楊路帆.現代橋隧機械［M］.北京：人民交通出版社，2004.