GW系列圓盤給料機

李楠

一.產品簡介

圓盤給料機，是一種能夠將各種非粘性物料均勻連續地配送到預定位置，并可調節流量的給料設備。適用于冶金、煤炭、建材、化工、電力、機械等行業，可輸送粉狀、小塊狀的物料，用于準確、連續、均勻地給料與配料。當圓盤給料機停止工作時，還可以起到存倉閉鎖的作用。

二.b技術背景

圓盤給料機的技術發展，大致經歷了如下幾個階段：

1.1996年以前的圓盤給料機：

1.1 料倉和傳動機構無密封罩；

1.2 傳動多數采用傘齒輪型式；

1.3 物料的軸向重力載荷由推力軸承承擔；

1.4 生產能力低。

2.1996年以后改型的圓盤給料機：

2.1 料倉與傳動機構配密封罩；

2.2 改為大齒圈與小齒輪內嚙合傳動；

2.3 用回轉支承代替推力軸承承擔物料的軸向重力載荷；

2.4 生產能力相對提高。

3.改型后的圓盤給料機雖取得較好的使用效果，但仍存在一些缺陷和弊端：

3.1 內嚙合結構形式導致小齒輪承受圓周力增大，因此要求匹配大尺寸的回轉支承，不僅增加制造成本，而且要求與回轉支承聯接的各部件制造精度與密封性相應提高；小齒輪一旦出現故障，不便維修，勢必影響整條生產線的連續運行。

3.2 料倉內套筒結構與轉動盤盤面采用了鑄造襯板，但其接觸部位磨損較快，導致襯板使用壽命較短，增加了制造和運行成本。而且鑄造襯板制造、維修成本高，更換不方便。

3.3 出料量不準確，不能達到要求。

三.工作原理

1.圓盤給料機依次通過傳動小齒輪、回轉支承，驅動轉動盤回轉。

2. 物料從上部料倉進料口落入內套筒，在重力、摩擦力、離心力共同作用下使物料成拋物線方向相繼通過內套筒的出料口落料。

3. 圓盤上的物料隨著轉動盤回轉，相繼落入預定的傳輸設備中，可能有極少量的物料，從轉動盤與密封罩之間的縫隙中擠出，它們將落到特別設置的密封槽中，并被轉動盤底面的余料刮刀推至出料溜板。

四.設計計算書

現以兩米圓盤給料機為例，計算如下：

1.用戶提供數據

1.1 物料名稱：煉焦用煤

1.2 料倉高度：H=50m

1.3 料柱直徑：D=0.824m（作用在盤面上），因此R=0.412m

1.4 物料水分：10-12%

1.5 物料堆比重：ρ=0.75t/m3

1.6 生產能力Q=80-120t/h

2. 校核計算

作用盤面上的徑壓力F=π·R2·H·ρ·g

F=3.14×0.4122×50×0.75×103×10=199873 N

物料與物料自身的摩擦力忽略不計。

3.摩擦轉距Mm=1/3FfD

F——壓力

f——物料與盤面摩擦系數取0.3

D——物料與盤面接觸圓直徑m

Mm=1/3×199873×0.3×1=19987Nm

初選回轉支承型號為0.11.25.900.001，減速機為KF127-YVP15-54.25。

4.校核

4.1 回轉支承校核

4.1.1 軸向力 Fa=1.25F+P

不計風力，考慮25%試驗負荷的載荷。

轉動盤的自身產生的壓力P——16000 N

Fa=1.25×199873+16000=265841 N

4.1.2 回轉支承靜態參照載荷

安全系數取1.5

Fa′= 265841×1.5 = 398761.5 N

M′=19987×1.5 = 29980.5 Nm

4.1.3 查看回轉支承靜態承載能力曲線圖，靜態載荷點在靜態承載能力曲線Ⅰ下方，因此：

初選回轉支承011.25.900.001滿足要求。

4.1.4 螺栓選擇GB/T5782國家標準，強度等級為8.8級。螺栓載荷點在8.8級螺栓承載能力曲線下方，因此選擇8.8級螺栓滿足要求。

5.減速機校核

5.1 減速機KF127-YVP15-54.25，輸出扭矩M=5323 Nm ，電動機功率P=15KW。

5.2 T=5.9×5323=31405.7（Nm）>29980.5 Nm

回轉支承與小齒輪速比為5.9。

減速機輸出軸轉數 n=5 r/mim

圓盤給料機所須功率 P′=Mm？n/9750=19987×5÷9750=10.2KW.

減速機KF127-YVP15-54.25使用安全系數2.32。

因此減速機KF127-YVP15-54.25滿足要求。

6. 生產能力計算

6.1 客戶要求生產能力Q=80-120 t/h

6.2 初步設計

6.2.1 出料口中心到盤面中心的位置：d=1.5m

6.2.2 轉動盤最大轉速： n =5r/min

6.2.3出料口橫截面積： S=0.15m2

6.2 計算每小時生產能力Qi=ρ·π·d·n·S·60

Qi=0.75×3.14×1.5×5×0.15×60=159t/h

Qj>Q

因此初步設計滿足客戶要求。

五.主要創新點

本產品是一種全封閉、外嚙合、帶回轉支承的新型圓盤給料機。

1.傳動機構采用“密封式直齒輪外嚙合傳動”，其優點是：

1.1 設備承載能力提高10%；

1.2 傳動采用外嚙合方式，檢修、維護直觀、便捷；

1.3 采用回轉支承結構，是因為其抗傾翻力矩大，阻力小，降低了傳動力矩，運轉平穩可靠。

1.4 傳動機構實現全密封，有益于提高傳動機構壽命、效率和保護環境；

1.5 降低了零部件的制造精度及成本。

2. 盤面采用料磨料結構，其優點是：

2.1 替代了傳統的耐磨鑄造襯板，不但降低制造和運行成本，還能延長內套筒壽命；

2.2 采用特殊裝置，能夠破碎因水分大而結成柱狀的物料。

3. 料倉和傳動機構為全密封，提高了設備的密封性，避免粉塵飛揚，有利于環境保護。

4. 改進了出料控制機構，通過調節出料閘門的大小，提高了給料精度，同時也可通過調節變頻電機來控制出料精度。

六.經濟效益

本產品不僅給企業帶來可觀的經濟效益，更將創造令人滿意的顯著社會效益：

1. 改進了出料控制機構，提高了給料精度，配料系統提高了生產能力，成為國內煤化工（焦化）裝備大型化、集約化技術改造的更新換代設備、進口替代設備。

2. 實現了料倉和傳動機構全密封，提高了設備的密封性，沒有“二次揚塵”，降低了環境污染，有利于環境保護。

3. 經用戶使用證明，設備運行可靠，減少了維修費用，相應增加了使用壽命，降低了造價和維護成本，提升了企業的經濟效益。

4.比其它圓盤給料機節電20%以上。

5.大批量投產，增加了稅收，創造顯著社會效益。

七.結束語

綜上所述，本產品消除現有機型的弊端或缺陷，提高整機運行效能，特別是提高出料量精度和主要零部件的使用壽命，實現產品的升級換代；同時，降低制造和運行成本，方便維護和檢修。