試論重型板式給料機設(shè)計中的要點

關(guān)大龍　李鴻巖

摘要：重型板式給料機是一種在工業(yè)選礦領(lǐng)域中廣為使用的設(shè)備，由于其需要傳遞較重的物料，因此，在進行重型板式給料機的設(shè)計時需要做好電機的選型與配套工作。文章通過對重型板式給料機的結(jié)構(gòu)進行分析，進行了重型板式給料機運行過程中的受力分析，并對在主電機選型以及功率計算過程中所需要注意的一些問題進行了介紹。

關(guān)鍵詞：重型板式給料機；設(shè)計要點；安裝要求

一、重型板式給料機結(jié)構(gòu)分析

重型板式給料機是一種適用于物料運輸?shù)脑O(shè)備。這種設(shè)備相較于皮帶輸送機來講，主要的優(yōu)勢在于可以直接承受物料。重型板式給料機的驅(qū)動裝置最主要的優(yōu)點在于采用無基礎(chǔ)式的安裝，驅(qū)動裝置通過扭矩桿和支撐連接在設(shè)備的機架上，不需要設(shè)備的用戶另外提供安裝基礎(chǔ)。同時驅(qū)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(jié)構(gòu)。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(qū)動鏈條進行運動。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(shè)計過程中在一側(cè)設(shè)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(shè)備中非常的關(guān)鍵，支撐了設(shè)備上所有部件的重量和運輸物料的重量，因此，在設(shè)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)堅固穩(wěn)定。

二、重型板式給料機設(shè)計要點

在進行重型板式給料機驅(qū)動功率的計算時，需要根據(jù)一定的計算公式進行計算，其中，在計算重型板式給料機傳動鏈的傳遞效率時，需要注意到其他的一些問題，例如：重型板式給料機的電機在負載過大或者是其他一些因素時無法啟動，而有的時候電機可以超負荷運動。在使用驅(qū)動功率進行計算時，對于重型板式給料機的運行是按照一個較為理想化的運行方式進行考慮的，僅僅考慮到了重型板式給料機運行過程中礦石對平板的摩擦阻力，而對于其他的一些影響因素則予以忽略，從而造成重型板式給料機驅(qū)動功率的計算存在一定的偏差，從而使得對于主傳動電機的選用過小。因此，在進行重型板式給料機驅(qū)動功率的計算時，需要計算出傳遞鏈上的總的阻力，從而得出了驅(qū)動鏈輪應(yīng)傳給鏈帶的圓周力，從而得出了現(xiàn)行的功率計算方法。重型板式給料機的運行總阻力主要有：給料機機械運動所產(chǎn)生的總的摩擦阻力，運行物料與欄板的摩擦阻力、提升坡度阻力以及受鏈帶僵直、彎曲等產(chǎn)生的附加阻力。其中，運行的總阻力是指支承裝置中上下分支支承輪摩擦阻力、鏈帶裝置自重摩擦阻力、被輸送物料對鏈帶的正壓力產(chǎn)生的摩擦阻力、倉壓摩擦阻力組合而形成的。這些阻力在計算重型板式給料機運行效率中有著重要的作用。在重型板式給料機的運行過程中，在鏈帶與欄板之間，物料形成了一個橫截面為矩形的運行料流。物料與鏈帶之間所形成的阻力，這種摩擦阻力的大小主要與物料對于欄板面之間的壓力物料與其摩擦系數(shù)的大小相關(guān)，是進行重型板式給料機受力分析中需要考慮的內(nèi)容。重型板式給料機在計算時還需要考慮物料的坡度阻力以及其他一些的附加阻力對重型板式給料機運行所造成的影響。

三、重型板式給料機設(shè)計計算

常規(guī)重型板式給料機長度在20m之內(nèi)，安裝傾角不大于20?。針對本機只是輸送距離較長，因此，僅對相關(guān)的參數(shù)進行必要的設(shè)計、核算。給料機基本參數(shù)設(shè)定和計算輸送槽的有效寬度B1=1.4m，導(dǎo)料槽擋板高度H1=1m，槽內(nèi)物料裝滿系數(shù)?=0.8，根據(jù)給料能力：

Q=3600B1H1v?，

求得輸送槽的運行速度v=0.0744m /s

驅(qū)動功率計算當傳遞到驅(qū)動鏈輪上的功率大于設(shè)備運行阻力所產(chǎn)生的負荷時，設(shè)備就正常運行工作。因此，先分析驅(qū)動鏈輪上的受力情況，求得所受的總阻力。曲線段繞入點的張力F1的計算，由于給料機傾斜安裝布置，因此，此張力主要由料倉的料柱壓力、物料及輸送槽自重所產(chǎn)生的坡度阻力、輸送槽受重時與托輪間的滾動摩擦力及槽內(nèi)物料與導(dǎo)料槽之間的摩擦力組成。

料柱壓力：G1=13.73ρB1L1g=557.6kN

導(dǎo)料槽內(nèi)物料重力：G2=ρB1H1（L—L1）g?=422.4kN

托輪上部輸送槽的重力：G3=28qg /1000=23.4kN

式中：q為輸送槽每米長的質(zhì)量，ZBl500型號的重型板式給料機模塊化設(shè)計參數(shù)，q=850kg /m。

坡度阻力：Fb=（G1+G2+G3）sinβ=343.2kN

由于輸送槽由托輪支承，托輪采用滾動軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)相關(guān)的參考資料，輸送槽與托輪間的滾動摩擦因數(shù)取f=0.02。

滾動摩擦力：Fm=f（G1+G2+G3）cosβ=18.85kN

曲線段繞出點的張力F2的計算，曲線段繞出點的張力F2主要為頭尾鏈輪下部的輸送槽自重產(chǎn)生的向下拉力，即F2=28qg /1000=23.4kN。

曲線段的運轉(zhuǎn)阻力F3的計算，F(xiàn)3主要由鏈條僵直、轉(zhuǎn)彎及鏈條與托輪摩擦等因素產(chǎn)生，根據(jù)相關(guān)的參考資料：

F3=0.03～0.05（F1+F2）選取F3=0.04（F1+F2）=31.5kN計算得F=F1+F3-F2=613.15kN負載功率P負=Fv=45.62kW傳動功率P=KP負/η=72.02kW

式中：K為功率備用系數(shù)，一般為1.3～1.5，取K=1.5，卵為傳動效率，一般為0.9～0.95，取η=0.95，選配電機功率P=75kW。

四、結(jié)束語

本機除動力部分進行必要的計算配置，其余按模塊化設(shè)計的結(jié)構(gòu)制造。由于設(shè)備笨重、超長，在本公司內(nèi)按部件制造，試裝、運轉(zhuǎn)合格后，分散件運到用戶現(xiàn)場安裝調(diào)試。該設(shè)備安裝調(diào)試后，完全滿足用戶現(xiàn)場的要求，到目前為止，已連續(xù)正常運行近2年，用戶沒有反映任何問題。

參考文獻：

[1]茹春彬.重型板式給料機在建筑用碎石生產(chǎn)線中的應(yīng)用[J].企業(yè)文化，2016.