新型重型移動卸礦車的設計

張惠萍郭建東

（1.包頭市佳隆金屬制品有限責任公司，內蒙古包頭 014010；2.寧夏天地西北煤機有限公司，寧夏石嘴山 753000）

新型重型移動卸礦車的設計

張惠萍1郭建東2

（1.包頭市佳隆金屬制品有限責任公司，內蒙古包頭 014010；2.寧夏天地西北煤機有限公司，寧夏石嘴山 753000）

簡述了新型重型移動卸料車的應用、結構組成及特點；介紹了在干霧抑塵重型移動卸料車設計中總結出來的設計經驗和設計要點。根據不同組合的運行工況，分析比較，確定消耗功率最大的情況。通過受力計算，確定卸料車的運行驅動功率。保證膠帶機運行時卸料車無論處于停車狀態還是向前運行狀態，都不被帶動向前滑行，膠帶機重載緊急停車時，也不運行卸料車被拖后移。

重型移動卸料車 原始參數 驅動功率

1 概述

重型移動卸礦車屬于物料輸送設備一類，是物料輸送時卸料的一種大中型移動設備。與帶式輸送機配合實現多點卸料，將帶式輸送機上大量輸送的物料定點卸入料倉內。

新型重型移動卸礦車主要包括機架、驅動裝置、干霧抑塵裝置、電動夾軌器、漏斗、無線通訊裝置、電動集中潤滑裝置、防撞極限、雷達料位計、旋轉編碼器、PLC控制柜、變頻器等部分。該設備是一種完全實現自動控制的環保型重型移動卸礦車。主要有如下特點：

（1）能滿足大運量的需要。每小時運量達到1500噸。（2）利用干霧抑塵裝置，有效解決了“污染”問題。（3）用雷達料位計對料位進行檢測、反饋控制。（4）用旋轉編碼器進行卸礦車行走位置及方向進行檢測、反饋控制。（5）無線通訊+無線搖桿方式實現了機上、遠程中控的設備控制功能。（6）變頻器調速，控制卸礦車的運行速度，實現了軟啟動。（7）電動集中潤滑裝置定時、定點、定量對設備進行潤滑。（8）防撞極限裝置檢測軌道上是否有人和物，保證了人身安全。（9）采用電動夾軌器，保證了設備的運行安全。（10）設置液壓緩沖器進行保護，防止小車控制失靈情況下不致發生事故。

2 設計計算過程

2.1 卸料車工況分析

根據不同組合的運行工況，應保證膠帶機運行時卸料車無論處于停車狀態還是向前運行狀態，都不被帶動向前滑行，膠帶機重載緊急停車時，也不運行卸料車被拖后移。

通過分析比較，重載穩定等速運轉時，卸料車與膠帶機運行方向相反所消耗功率為最大，從而選擇行走驅動電機。

2.2 受力計算

卸料車受力計算是按輸送帶張力逐點計算法，其最大受力點是在最遠卸料處靠近滾筒趨入點，其受力計算如下：

（1）作用在上部改向滾筒上的合力（單位：N）

（2）作用在下部改向滾筒上的合力（N）：

（3）上部改向滾筒的水平分力及垂直分力（單位：N）

F1=R1*cosα1（水平分力）； P1=R1*sinα1（垂直分力）；

（4）下部改向滾筒的水平分力及垂直分力為（單位：N）

F2=R2*cosα2； P2=R2*sinα2；

式中：Si+1、Si+2----輸送帶張力，N；

Si+3、Si+4---下部滾筒輸送帶張力，N；

α-----Si+2、Si+3張力線與水平線夾角。α=ψ1-ψ

β-----輸送帶傾角，β=14°； D-----改向滾筒直徑，m；

α1-------合力R1與水平線夾角；α2----合力R2與水平線夾角；

（5）利用力矩平衡方程解出車輪的軸壓RA、RB、RD，單位：N

（6）卸料車運行阻力：Fc=2（RA+RB+RD）*（d/2+k）*β/D1

式中：D1---車輪直徑，m；μ---軸承摩擦系數，滾動軸承取0.015；

K----滾動摩擦系數，灰塵較多時取0.002；β---車輪輪緣附加阻力系數，按β=2.5計算。

（7）上承載膠帶運輸阻力：FY=9.81ω*（qo+q+qu）*LH

式中：ω---槽型上托輥阻力系數，取0.035；LH---輸送帶承載段投影長度，m；

qo---輸送帶自重，kg/m； q---物料重量，kg/m； qu---上托輥轉到部分重量，kg/m；

（8）克服上承載膠帶提升物料阻力：FH=9.81 *（qo+q）*H 中：H--物料提升高度，m

（9）卸料車總阻力：F=Fc+F1-F2+FY+FH

2.3 確定驅動功率P，單位：KW

P=FVK/（1000η）

式中：V---卸料車運行速度，m/s；K---安全系數，按1.3—1. 5取。

η---傳動系統總效率。

［1］《運輸機械選型設計手冊》.黃學群主編.

［2］應美玕，梁庚煌主編.《機械化運輸工藝設計手冊》.

［3］《冶金機械設計手冊》.中國科技文化出版社.

張惠萍（1975—），女，寧夏回族自治區中衛市中寧縣人，包頭市佳隆金屬制品有限責任公司，大學本科，中級，機械設計；

郭建東（1969—），男，寧夏回族自治區石嘴山市大武口鄉人，寧夏天地西北煤機有限公司，大學本科，副高，機械設計。