石志君，陳景輝，金 晶

（1.黑龍江省冶金研究所，黑龍江 哈爾濱 150040；

2.黑龍江省計量檢定測試研究院，黑龍江 哈爾濱 150036）

喂線機作為鋼鐵冶煉時調節(jié)鋼液成分的主要設備，其作業(yè)任務是將由密度較小、易氧化的精煉添加劑制成的包芯線投入鋼水深處。在實際應用中，其性能主要體現(xiàn)在能否穩(wěn)定可靠地以規(guī)定的速度、預置的長度將包芯線投入。因此，喂線機的性能主要與喂線驅動力大小和喂線計米精度兩個參數(shù)有關。

要實現(xiàn)增加喂線驅動力、提高喂線計米精度的方法有很多，文章主要針對影響喂線驅動力大小的關鍵指標之一——喂線機輸出動力，通過公式推導、理論計算并結合生產(chǎn)實踐，對比現(xiàn)有機型中兩種主流傳動方式，分析出影響喂線機輸出動力的主要因素，為以后喂線機的改型升級提供可參考的理論依據(jù)。

1 喂線機輸出動力情況分析

喂線機輸出動力來源于電動機，通過主動輪輸出。在這一過程中，各物理量存在如下對應關系。

式中：P為電機軸的輸出功率，kW；n為電機軸的滿載轉速，r/min；T為電機軸的輸出轉矩，N·m。

轉矩在物理學中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，在喂線系統(tǒng)中，喂線輸出轉矩與輸出力的關系為：

式中：F為喂線機主動輪能提供的輸出力，N；R為喂線機主動輪半徑，m；T為電機軸的輸出轉矩，N·m。

式中：n為電機軸的轉速，r/min；ω為電機軸的轉速對應的角速度，rad/s。

式中：ω為圓周運動的角速度，rad/s；R為喂線機主動輪半徑，m；v為圓周運動的線速度，m/s(這里指電機運行時主動輪外沿上的最大線速度，其值與實際喂線速度近似相等，下文以v作為實際喂線速度進行計算)。

通常情況下，在喂線機的技術要求中，會對最大喂線速度做限制要求，即喂線機的最大喂線速度v實為定值。因此，由式（7）可知，喂線機主動輪所能提供的最大輸出力F僅與電機軸的輸出功率P成正比。

以上為電機直接拖動時，輸出力F與電機功率P的關系。當喂線系統(tǒng)中增加減速機進行傳動時，一些主要參數(shù)會發(fā)生變化，具體如：增加減速機后輸出功率P1=η·P（η為減速機的傳動效率）；增加減速機后主動輪的轉速（i為減速機的傳動比）；

由（7’）式可知，當增加減速機傳動后，輸出力的大小不僅取決于電機功率，還與α、η、i三個系數(shù)乘積的大小有關。

由于在實際生產(chǎn)中喂線機的最大喂線速度v為定值，因此要求v1=v，則有經(jīng)推導計算可得α·i＝1。另由于傳動效率η均小于1，所以F1＜F。即同功率、同線速度條件下，增加減速機后的輸出動力會略小于直接拖動時的輸出動力。

2 結語

在電機直接拖動和增加減速機兩種形式的喂線機系統(tǒng)中，當限定了最大喂線速度，喂線機的輸出動力均與電機功率成正比。

當電機功率相同、最大喂線速度相同時，增加了減速機傳動的喂線系統(tǒng)會比電機直接拖動的喂線系統(tǒng)輸出動力略有下降，其下降值與減速機的傳動效率成反比。

因此，僅考量喂線機輸出動力這個單一參數(shù)時，在同功率、同線速度的條件下，直接拖動方式喂線比增加減速機方式喂線略有優(yōu)勢。