摘 要：文章簡要說明了帶式給料機的結(jié)構(gòu)特點，主要針對導(dǎo)料槽和托輥組的結(jié)構(gòu)形式做出說明，闡明帶式給料機的功率計算方法，并列舉實例。

關(guān)鍵詞：帶式給料機；結(jié)構(gòu)特點；功率計算

帶式輸送機是以輸送帶兼做牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的連續(xù)輸送設(shè)備。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。

帶式給料機除具備帶式輸送機的特點外，還具有其本身的結(jié)構(gòu)特點。第一，帶式給料機應(yīng)用在具有一定倉壓的料倉和漏斗下面時，能夠?qū)⒏鞣N大容重物料短距離均勻、連續(xù)的輸送給各種破碎、篩分和運輸設(shè)備，特別是用在初碎以下更為適合。第二，與板式給料機相比，帶式給料機成本低。而且它應(yīng)用皮帶與滾筒等旋轉(zhuǎn)部件之間的摩擦驅(qū)動，皮帶與托輥之間的成槽性很好，使導(dǎo)料槽與皮帶之間有很好的密封性，在受料處不易撒料。第三，帶式給料機通常情況下全程安裝導(dǎo)料槽，這樣使得給料機本身的運輸能力增大，提高輸送效率。第四，帶式給料機通常帶速很低，目前國際上應(yīng)用的帶式給料機的最低帶速為0.015m/s，應(yīng)用在澳大利亞西部現(xiàn)場，且已經(jīng)投產(chǎn)使用。第五，帶寬上一般采用較大帶寬，因為帶速低，增大帶寬可以提高輸送能力，節(jié)約輸送成本。第六，帶式給料機托輥組的設(shè)計也有本身的結(jié)構(gòu)特點以及布置方式。帶式給料機承載段托輥組一般采用4到5節(jié)輥子組成，對于大帶寬給料機來說，通常中間采用等長3輥，總長度約為帶寬的3/4。側(cè)輥采用短輥，槽角20度。這種結(jié)構(gòu)不僅能夠增加物料的有效容積，而且中間采用三點支撐結(jié)構(gòu)，增加輥子和托輥組橫梁的使用壽命。因為帶式給料機的帶速低，因此輸送帶上的物料停留時間長，這會使托輥長時間受力，增加了托輥的無形損耗和疲勞性，減少了托輥本身的使用壽命，因此帶式給料機承載段托輥間距很小，通常為普通帶式輸送機托輥間距的1/3左右。第七，給料機的導(dǎo)料槽在設(shè)計上也與以往的設(shè)計有很大不同，由于全程導(dǎo)料，帶速低，給料機上的物料會對導(dǎo)料槽側(cè)面的壓力增大，而且如果采用傳統(tǒng)的2000mm長一段的導(dǎo)料槽，在運輸物料時會在導(dǎo)料槽接口處擠出物料，這樣不僅污染環(huán)境，而且對操作巡檢人員造成傷害。因此導(dǎo)料槽在設(shè)計時，盡量采用全程只用一段或者兩段導(dǎo)料槽，且在采用多段導(dǎo)料槽時，連接處采用交錯連接方式，以防止蹦料。同時導(dǎo)料槽的支腿也不能采用以往的設(shè)計形式，而應(yīng)該加強結(jié)構(gòu)，這樣保證結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

以上是給料機的結(jié)構(gòu)特點，而帶式給料機功率的計算與普通帶式輸送機的功率計算也有很大區(qū)別。由于帶式給料機本身還需要承受很大的料倉壓力，因此需充分考慮由料倉壓力所需要的功率。本文以澳大利亞項目中使用的帶式給料機為例，計算給料機的功率。

（1）基本參數(shù)：B=2400，V=0.015m/s，Q=250t/h，傾角0°，L=19.015m，qG=4629.6kg/m，qB=81.6kg/m，qRo=205kg/m，qRu=33.17kg/m，物料密度2.0t/m3。上托輥間距：a0=0.4m，下托輥間距：au=2.4m，托輥槽角：λ=20°其中：L-輸送機長度，m；G-重力加速度，9.8m/s2；qRo-承載輥旋轉(zhuǎn)重量，kg/m；qRu-回程輥旋轉(zhuǎn)重量，kg/m；qB-每延長米膠帶重，kg/m；qG-每延長米物料重，kg/m。

（2）圓周力及驅(qū)動功率的計算

a.不考慮倉壓時驅(qū)動圓周力FU

主要阻力：FH=F1+F2，

上分支運行阻力：F1=fLg（qRO+qB+qG）=18982N；下分支運行阻力：F2=fLg（qRU+qB）=443N；FH=F1+F2=18982+443=19425N；提升阻力：Fst=0；導(dǎo)料槽摩擦阻力：Fgl=？滋2*qG2*g*l/pb12=130000N；清掃器阻力Fr=Fr1+Fr2=1960+1372=3332N；

FU=FH+Fst+FGS+FGX+Fgl+Fr=163250N；

給料機運輸物料所需軸功率為P1=163250*0.015/1000=2.5kw

b.考慮倉壓時，料倉的功率計算：

在計算料倉功率之前，先介紹一下物料由存?zhèn)}卸出的物理過程。有研究表明，不同粒度的散料物料由存?zhèn)}排料孔卸出時，都會出現(xiàn)兩種基本的排料形式，即：（1）“標(biāo)準(zhǔn)”排料形式——排料孔上部的物料成柱狀運動，物料面成一漏斗形狀；（2）“流體”排料形式——全部物料顆粒如流體般向下移動。而“標(biāo)準(zhǔn)”排料形式適合于周期形式動作的、具有一定倉壁傾斜角的所有存?zhèn)}?！傲黧w”排料形式多用于下列情況，第一，對連續(xù)動作的存?zhèn)}，其倉壁的傾斜角超過臨界值時；第二，當(dāng)存?zhèn)}處于強烈的震動狀態(tài)時；第三，若存?zhèn)}具有似液體那樣多水分的物料時。總之排料形式的確定和存?zhèn)}的動作方式、工作條件及物料的狀態(tài)等因素有關(guān)，必須進行具體分析，而且有時因受到條件的限制也往往會出現(xiàn)中間狀態(tài)的排料形式[1]。經(jīng)分析在本例子中物料排料形式更接近于“標(biāo)準(zhǔn)”排料形式。所以存?zhèn)}排料孔的水力半徑R水=F/L。式中：F-考慮了散粒物料顆粒尺寸的排料孔面積[m2]；L-相應(yīng)于上述排料孔面積的周長[m]。

對于存?zhèn)}中物料，考慮到由于物料顆粒內(nèi)部的摩擦力和粘著力產(chǎn)生的切應(yīng)力τ，將抵消存?zhèn)}上面的部分物料重量，使其上的壓力比流體靜壓力小得多，尤其是對非全部卸空的存?zhèn)}。因此作用在存?zhèn)}上的壓應(yīng)力近似平均值可用下式計算：

σ=5.6k0R水γ [N/m2]

式中 R水：排料孔的水力半徑[m]；γ：物料的堆積重度[N/m3]；k0：考慮到存?zhèn)}動作特點的系數(shù)。這樣，作用在皮帶上的正壓力等于：N=σF[N] F-存?zhèn)}排料孔的面積[m2]。

根據(jù)上述公式本例題：

排料孔的水力半徑R水=F/L=2×2/2×4=0.5m

作用膠帶上的壓應(yīng)力：σ=5.6×2×0.5×2000×9.8=109760N/m2

作用膠帶上的壓力：N=109760×4=439040N

料倉所需要軸功率：P2=439040×0.3×0.015=1.98KW

給料機所需功率為P=（P1+P2）/η=5.4KW

經(jīng)過計算可以看出，考慮到倉壓后，給料機的功率已明顯提高。本例的給料機已經(jīng)在澳大利亞現(xiàn)場開始運轉(zhuǎn)使用，運行狀態(tài)良好。

結(jié)束語

本文介紹了帶式給料機的結(jié)構(gòu)特點，使用范圍，并針對導(dǎo)料槽和托輥組的結(jié)構(gòu)形式做了詳細的說明。在考慮到倉壓的情況下計算出帶式給料的功率，并以澳大利亞現(xiàn)場給料機為例，驗證考慮倉壓的正確性。

參考文獻

[1]洪致育，林良明.連續(xù)運輸機[M].機械工業(yè)出版社，1982.

[2]DTII（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003，12-16.