重型板式給料機的輕量化設計

王宏洋 李鑫

摘 ?要：現階段我國的重型板式給料機的形式都是采用德國的OK板形式，這種板式給料機在性能上能夠有效地滿足用戶的要求，但是存在設備重量較重的情況，影響設備制造廠家的市場占有率。文章針對這一方面的問題進行分析和闡述。

關鍵詞：重型板式給料機;輕量化設計;成本節約

重型板式給料機廣泛地應用在采礦、建材和煤炭工業部門。該機主要用于具有一定倉壓的料倉和漏斗下面，將各種大容量物料短距離均勻連續的輸送給各種破碎、篩分和運輸設備，它不僅適合處理粗粒物料，對細粒物料也同樣適應。可在惡劣的環境中完成繁重的工作，對物料的粒度、成份的變化、溫度、粘度、冰霜、雨雪的影響或冰結的物料都有較大的適應性，給料量均勻準確可靠。

1 重型板式給料機的基本結構

重型板式給料機是一種適用于物料運輸的設備。這種設備相較于皮帶輸送機來講，主要的優勢在于可以直接承受物料。重型板式給料機的主要組成部分有七部分。第一部分是驅動裝置。第二個部分是主軸裝置。第三個部分是拉緊裝置。第四個部分是支重輪1。第五個部分是支重輪2。第六個部分是托鏈輪。第七個部分是機架。重型板式給料機的驅動裝置最主要的優點在于采用無基礎式的安裝，驅動裝置通過扭矩桿和支撐連接在設備的機架上，不需要設備的用戶另外提供安裝基礎。同時驅動裝置中的減速機和主軸裝置的主軸的連接形式是鎖緊盤空心軸連接，這樣的連接形式更加的實用和安全。重型板式給料機的主軸裝置采用的是軸承座，鏈輪和支承輪為主要結構。主軸裝置通過軸承座采用螺栓連接的形式連接在機架的頭部。鏈輪的主要作用是驅動鏈條進行運動。通常鏈輪的節圓直徑有三種。第一種是522.6mm，631.54mm和732.81mm。在設計的選擇過程中，最長選用的是631.54mm的節圓直徑，這種形式的鏈輪轉動最穩定。支承輪在設計過程中根據重型板式給料機的寬度進行選擇。寬度在1600mm以下的不建議采用支承輪。重型板式給料機的拉緊裝置最主要的特點就是螺旋彈簧拉緊的形式，這種形式的拉緊在拉緊效果上來講是非常好的，在現場的用戶反饋中，也是好評。拉緊軸通常采用的材質是45#。重型板式給料機的支重輪1和支重輪2最大的亮點在于軸承的選擇，放棄了原來固有的滑動軸承，選擇了更加保護小軸的滾動軸承，這樣對于支重輪來講是一種非常好的保護，延長了支重輪的使用壽命，提升了整個設備的使用壽命。重型板式給料機的托鏈輪除了軸承的選擇和支重輪相似之外，托鏈輪還有一個非常重要的作用就是防止鏈板在運輸物料過程中的跑偏，因此，在托鏈輪的滾輪的設計過程中在一側設計有凸臺，能夠很好的限制鏈板的橫向移動。重型板式給料機的機架在整個設備中非常的關鍵，支撐了設備上所有部件的重量和運輸物料的重量，因此，在設計的過程中要給予足夠的重視。重型板式給料機的機架是由鋼板焊接而成的工字梁型結構，在上、下翼緣板之間焊有若干筋板，兩個工字型主梁由若干個槽鋼，工字鋼組焊為一整體，其結構堅固穩定。機架的重量在整個設備中占有很大的比例，因此，在重型板式給料機的輕量化設計過程中，機架的輕量化設計是非常重要的一環。文章闡述的重型板式給料機的輕量化設計就是對設備的機架進行輕量化設計。

2 重型板式給料機的輕量化設計需求

我國現階段的重型板式給料機的機身長度的范圍在3米到20米之間，較長的重型板式給料機的設計還是需要進一步的加強?，F在為中國石化長城能源化工（寧夏）有限公司提供的1400×45738mm的重型板式給料機就是一個非常重要的設計和生產填補。在充分考慮設備的正常使用性能以外，我們還需要將設備的整體重量進一步的優化，進行輕量化處理，以便在市場的競爭中占得先機。

目前市場上的重型板式給料機的結構和形式都趨于同質化，在這個時候，就要考慮在使用性能不變的基礎上繼續設備的結構優化，這樣既能提升公司的市場競爭力，還可以提升公司在重型板式給料機設備中的技術儲備。

3 重型板式給料機的輕量化設計過程

本次1400×45738mm重型板式給料機的輕量化設計主要是從機架，鏈板等重要位置進行。根據以往的重板設計圖紙，機架中的支撐鋼板的厚度都是在20mm到24mm之間，這種范圍的設定主要是依靠了重板的長度和運量。但是本次設計中，重板的長度達到了45.738m。這樣就需要保證重型板式給料機的運行穩定性和持久性。在充分的力學計算的支持下，本次設計的機架支撐板采用的是16mm的鋼板外加筋板的形式，這樣就會讓整個機架的重量減輕大約1/10。

重板的鏈板如果按照類比設計進行設計，1400mm鏈板的底板厚度是22mm，同樣在進行充分的力學分析計算之后，在保證鏈板的強度的同時，減少了鏈板底板的厚度，本次設計采用的厚度是20mm，這樣就讓每一塊鏈板的重量減少約1/5。

4 重型板式給料機的輕量化結果

根據上圖的反映可知，原有的設計中機架立板的厚度是22mm，現機架的立板的厚度變為16mm，同時為了保障機架的整體穩定性能，在立板的兩側增加筋板。

原立板的重量為：9990×430×22×7.85/1000000=741.8kg

現立板的重量為：9990×430×16×7.85/1000000=539.5kg

改造后重板立板減輕為：741.8-539.5=202.3kg

整臺設備中有四段中間架，同時每段中間架有兩個機架立板，整臺設備機架處節約重量為202.3×4×2=1618.4kg。

根據本次設計，為我廠的重型板式給料機的輕量化設計提供了很多資料，我公司可以分批、分步驟的來改造現有的重型板式給料機的結構，在保障結構穩定性的前提下，可以進行相應的設備結構改造。本次設計的機架輕量化處理后可以為我公司節省約5萬元。這樣的輕量化結構可以為我公司以后的設備投標帶來重量的優勢，為拿下設備的合同奠定了基礎！

此合同簽訂金額為785萬元，經過輕量化改造之后，可以實現經濟效益5萬左右。為我公司在長距離的重型板式給料機的市場開拓打下了技基礎。

5 結束語

上述的重型板式給料機的輕量化設計是我公司對于板式給料機整體改進的一個重要部分，鑒于現階段我國在機械制造行業的競爭的激烈程度，我們為了爭取更大的市場空間和市場占有率，必須在保障設備性能的前提下，進行相應的技術改良，這樣才能夠讓設備在市場的競爭中占有優勢。這次改造在現場的使用反饋非常好。業主看重的是設備的使用性能，制造廠家看重的是生產成本和利潤。本次的輕量化設計很好的兼顧了兩種情況，取得了非常好的效果。

參考文獻

[1]西安重型機械研究所編制.重型機械標準[S].國家機械工業委員會重型機械局，1987.

[2]成大先.機械設計手冊（第四版）[M].化學工業出版社，2002，11.

[3]中國機械工程學會熱處理專業分會《熱處理手冊》委員會.熱處理手冊[M].機械工業出版社，2001，8.