劉 旭 劉 宇

北方重工集團(tuán)有限公司

橋式刮板取料機(jī)端梁行走功率的設(shè)計(jì)與計(jì)算

劉 旭 劉 宇

北方重工集團(tuán)有限公司

橋式刮板取料機(jī)端梁行走的設(shè)計(jì)與計(jì)算。

橋式刮板取料機(jī) 端梁 行走功率

一.前言

橋式刮板取料機(jī)是建立在預(yù)均化理論上的一種工藝設(shè)備，主要與側(cè)式懸臂堆料機(jī)進(jìn)行配套使用。側(cè)式懸臂堆料機(jī)將物料按照連續(xù)人字形堆料工藝，將物料堆積在料場(chǎng)即完成第一次混勻，然后由橋式刮板取料機(jī)將已堆積好的物料按照全斷面取料工藝取走即完成第二次混勻。

目前橋式刮板取料機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、建材、冶金、水泥、電力等行業(yè)中，主要用于對(duì)原料均化性能有較高要求的處理，如鋼鐵廠的鐵粉，水泥廠的石灰石、原煤、粘土等物料進(jìn)行預(yù)均化處理。該設(shè)備主要具有環(huán)保、連續(xù)作業(yè)、自動(dòng)化程度較高等優(yōu)點(diǎn)

二.橋式刮板取料機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

本文主要以重慶南桐特種水泥5000t/d項(xiàng)目為依托，該設(shè)備(QG80/33橋式刮板取料機(jī))主要用于原煤料場(chǎng)的預(yù)均化處理。

1、橋式刮板取料機(jī)結(jié)構(gòu)原理

（見圖1）

橋式刮板取料機(jī)主要由擺動(dòng)端梁、固定端梁、橋梁、刮板輸送系統(tǒng)、料耙系統(tǒng)等部件組成。

擺動(dòng)端梁和固定端梁在已安裝好跨距為33m的鋼軌上往復(fù)行走，通過料耙系統(tǒng)在橋梁長度方向行走將其物料刮到橋梁底部，然后通過布置在橋梁底部的刮板輸送系統(tǒng)將物料取走。

圖1

2、端梁行走功率計(jì)算

如圖1擺動(dòng)端梁(序號(hào)1)和固定端梁(序號(hào)2)主要有端梁體、車輪組、行走驅(qū)動(dòng)裝置組成。端梁行走速度對(duì)整機(jī)設(shè)備運(yùn)行的可靠性、能否達(dá)到額定產(chǎn)量都起到關(guān)鍵性作用。而端梁行走采用兩種速度分別用于取料機(jī)取料工況和調(diào)車工況。

由于料場(chǎng)工藝要求、設(shè)備額定產(chǎn)量由用戶根據(jù)水泥生產(chǎn)工藝提出。料場(chǎng)參數(shù)：

物料：原煤 堆積容重(ρ)：0.9t/m3

額定產(chǎn)量(Q)：80t/h 料堆截面積(S)：263m2

V1=Q/60×ρ×S =80/60×0.9×263=0.005m/min(速度可以根據(jù)產(chǎn)量，由變頻器調(diào)整)

工況二：

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及國外設(shè)備調(diào)車工況行走速度一般設(shè)計(jì)在V2=10～13m/min為最佳。

為了滿足上述兩種工況運(yùn)行速度必須匹配合理的電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率。設(shè)備總重：153t 車輪直徑：710mm

2.1 取料作業(yè)時(shí)驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算

行走驅(qū)動(dòng)布置圖如圖2所示：取料作業(yè)時(shí)電機(jī)(1)工作，此時(shí)電機(jī)(2)不工作相當(dāng)于聯(lián)軸器作用，而調(diào)車工況反之。

2.1.1 負(fù)荷阻力(作業(yè)時(shí))

F=F1+ F2+ F3

圖2

式中：

F1----軌道對(duì)車輪的阻力

F1=(G×K)/r

G---設(shè)備總重153t

r---車輪半徑35.5㎝

K---滾動(dòng)力臂 0.05～0.07㎝ 取0.07cm

F1=(153×0.07)÷35.5=0.30t=302㎏

式中：

F2---車輪軸承阻力轉(zhuǎn)化到軌道對(duì)車輪的阻力

F2=(G×f×rn)/ r

f—滾動(dòng)軸承摩擦系數(shù)0.004

rn--滾動(dòng)軸承滾動(dòng)半徑21.5cm

(設(shè)計(jì)中采用軸承 3053134 170X260X67)

F2=(G×f×rn)/ rn=(153×0.004×21.5)÷35.5=0.37t=370㎏

式中：

F3----刮板切削阻力(取料方向)

F3=L×GF×μf×μs

L—鏈載荷長度28m

GF—每米鏈條運(yùn)輸量(平均值)822㎏/m

μf—材料摩擦系數(shù) μf=0.7

μs—刮板運(yùn)行阻力轉(zhuǎn)化到前進(jìn)方向的阻力系數(shù)

取μs=0.3(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))

F3=28×822×0.7×0.3=4839㎏

2.1.2 作業(yè)時(shí)功率

由于取料機(jī)正常取料時(shí)，F(xiàn)1、F2、F3負(fù)荷同時(shí)作用在設(shè)備上，此時(shí)端梁的驅(qū)動(dòng)功率：

N=FV1/102Xη總(F=F1+F2+F3) =(F1+ F2+ F3)×V1/102Xη總

=5511×0.005/102×0.5×60 =0.009kw

考慮電機(jī)的備用系數(shù)，查電機(jī)樣本，根據(jù)工況和實(shí)際配套件以及電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情況，綜合考慮確定作業(yè)電機(jī)選用0.55 Kw，采用變頻調(diào)速電機(jī)。

2.2 調(diào)車時(shí)驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算

由于調(diào)車時(shí)刮板不工作，所以不受刮板切削阻力的影響，即F3不作用于整機(jī)設(shè)備。

F=F1+F2

=302+370=672㎏

N=FV2/102Xη總

=672×12/102×0.8×60

=1.65Kw

根據(jù)軸功率，考慮到電機(jī)的備用系數(shù)，根據(jù)整機(jī)驅(qū)動(dòng)布置及國外設(shè)備相應(yīng)的參數(shù)，確定調(diào)車電機(jī)功率。

即：N調(diào)電=N×1.4=1.65 Kw×1.4

= 2.3 Kw 電機(jī)備用系數(shù)--1.4

根據(jù)N調(diào)電功率，查相應(yīng)的電機(jī)樣本確定調(diào)車電機(jī)選用3KW.

由上述分析，橋式刮板取料機(jī)端梁驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算和選用，直接影響到整機(jī)設(shè)備運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性、對(duì)額定產(chǎn)量起到關(guān)鍵作用。