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        橋式刮板取料機(jī)刮板系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2015-10-31 09:18:05張恩福
        中國科技縱橫 2015年14期
        關(guān)鍵詞:偶合器橋式刮板

        張恩福

        (上海通用(沈陽)北盛汽車有限公司,遼寧沈陽 110044)

        橋式刮板取料機(jī)刮板系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        張恩福

        (上海通用(沈陽)北盛汽車有限公司,遼寧沈陽 110044)

        闡述了橋式刮板取料機(jī)的應(yīng)用,結(jié)構(gòu)組成、工作原理及特點(diǎn);作為主要取料系統(tǒng)的刮板輸送系統(tǒng)的性能好壞直接影響整機(jī)的性能。作者通過多年來在橋式刮板取料機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中總結(jié)出來設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn),從取料能力;刮板驅(qū)動功率(包括刮板鏈負(fù)荷拉力和刮板驅(qū)動軸功率);刮板驅(qū)動鏈條節(jié)數(shù)和拉力幾個方面介紹了刮板輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。對今后橋式刮板取料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

        橋式刮板取料機(jī) 刮板輸送系統(tǒng) 系統(tǒng)計(jì)算

        1 前言

        目前橋式刮板取料機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、建材、能源行業(yè)中,主要用于對某些均化性能有較高要求的生產(chǎn)原料如鋼鐵廠的鐵粉,水泥廠的石灰石、原煤、粘土和熱電廠的原煤等物料進(jìn)行預(yù)均化處理。作為主要取料系統(tǒng)的刮板輸送系統(tǒng)的性能好壞直接影響整機(jī)的性能。

        2 橋式刮板取料機(jī)刮板輸送系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

        橋式刮板取料機(jī)取料方式為全斷面取料,取料面物料由料耙耙松后滾落下來,由刮板輸送系統(tǒng)刮取到出料膠帶機(jī)上。刮板輸送系統(tǒng)由驅(qū)動裝置、刮板裝置、鏈條、驅(qū)動鏈論組、張緊鏈論組、導(dǎo)槽系統(tǒng)、導(dǎo)料槽等組成。刮板裝置由Y系列電機(jī)、液力偶合器、圓柱齒輪硬齒面減速器組成。由于物料容重在一定范圍內(nèi)變化,所以對整機(jī)來說外載荷是變量。為適應(yīng)其變化,電機(jī)與減速器之間加液力偶合器,在外載荷變化時減少外載荷對電機(jī)所產(chǎn)生的沖擊,以保證電機(jī)在任何載荷下不受損壞。

        刮板是直接承受外載荷的構(gòu)件,主要外載荷有刮取物料方向上磨檫阻力和取料機(jī)行走方向上物料對刮板產(chǎn)生的阻力。因此刮板的設(shè)計(jì)除考慮受力外,還需考慮耐磨損性能,因此刮板在刮取物料的一面加耐磨稱板。同時將刮板兩邊制成彎折形狀,其折角取刮板運(yùn)動方向和行走方向的合成方向的角度。刮板鏈鏈板、銷軸、銷套在工作中承受剪切應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。刮板鏈 采用雙鏈板套筒滾子鏈,以提高其強(qiáng)度和壽命。驅(qū)動鏈論組由圓弧齒鏈輪、驅(qū)動軸、軸承座等組成。張緊鏈論組由圓弧齒鏈輪、軸、復(fù)合彈簧、滑塊等組成。

        3 系統(tǒng)計(jì)算

        3.1取料能力計(jì)算

        物料在刮板空間的充滿度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和外國專家介紹為45%~50%,這里取45%。取料能力為:

        式中:v—刮板有效容積m3;v=長X寬X高(有效尺寸)(有效尺寸取臨界尺寸的90%);t—刮板間距m;—容重t/m2;V—刮板鏈速m/s

        3.2刮板驅(qū)動功率的計(jì)算和確定

        3.2.1刮板鏈負(fù)荷拉力的計(jì)算

        鏈拉力:F=F1+F2+F3

        式中:F1—物料對刮板的切削阻力kg

        切割物料的刮板數(shù)量共n個,刮板高度h,按平均刮板高度的50%切割物料; 刮板對物料的切割阻力按5kg/cm計(jì)算:

        F1=n·h×50%×5

        卸料端最后一個刮板空間的物料量kg:

        式中:Q —每小時取料能力t/h;t — 刮板間距m;V — 刮板鏈速m/s;

        所有刮板刮取物料之和為:G=0.5·n·q(0.5 —平均系數(shù);n —切割物料的刮板數(shù)量;q —卸料端最后一個刮板空間的物料量kg;)

        F2—物料沿刮板方向運(yùn)行產(chǎn)生的摩擦作用到刮板上的力kg;

        F2=G·f(f —摩擦阻力系數(shù);)

        F3 —刮板鏈運(yùn)行摩擦阻力kg;

        3.2.2刮板驅(qū)動軸功率

        式中:F—鏈拉力kg;v — 刮板鏈速 m/s;η—傳動效率;(η =η1·η2·η3·η4 其中,η1—偶合器效率一般取0.97;η2—減速器效率一般取0.92;η3—鏈條效率一般取0.83;η4—軸承傳動效率一般取0.97;)

        3.3刮板驅(qū)動鏈條的計(jì)算

        3.3.1鏈節(jié)數(shù)的確定

        鏈條長度L=2.L1+πd0

        式中:L1—刮板輸送系統(tǒng)頭尾輪距離mm;d0—鏈輪節(jié)圓直徑mm;

        式中:t—鏈節(jié)距mm

        3.3.2鏈拉力

        由于刮板是單側(cè)面進(jìn)料,兩條鏈承受拉力不均,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)料側(cè)刮板鏈按兩根鏈條所受總拉力的75%進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        進(jìn)料側(cè)刮板鏈拉力為:

        F'=0.75F

        最后,通過F'對銷軸和鏈板進(jìn)行強(qiáng)度校核,確定疲勞強(qiáng)度。

        4 結(jié)語

        近幾年隨著鋼鐵、建材、能源行業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)堆取料機(jī)的制造業(yè)也發(fā)展非常迅速,堆取料機(jī)正朝著市場競爭越來越大方向發(fā)展。只有開發(fā)設(shè)計(jì)出國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)水平的堆取料機(jī),才能使該行業(yè)能立足于國內(nèi)外。

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