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）

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(dòng)功率（包括刮板鏈負(fù)荷拉力和刮板驅(qū)動(dòng)軸功率）；刮板驅(qū)動(dòng)鏈條節(jié)數(shù)和拉力幾個(gè)方面介紹了刮板輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)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(duì)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(dòng)裝置、刮板裝置、鏈條、驅(qū)動(dòng)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(duì)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(shí)減少外載荷對(duì)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(duì)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(shí)將刮板兩邊制成彎折形狀，其折角取刮板運(yùn)動(dòng)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(dòng)鏈論組由圓弧齒鏈輪、驅(qū)動(dòng)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(chǎng)實(shí)測(cè)得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和外國(guó)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(zhǎng)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(dòng)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(duì)刮板的切削阻力kg

切割物料的刮板數(shù)量共n個(gè)，刮板高度h，按平均刮板高度的50%切割物料； 刮板對(duì)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(gè)刮板空間的物料量kg:

式中:Q —每小時(shí)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(gè)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(dòng)軸功率

式中:F—鏈拉力kg；v — 刮板鏈速 m/s；η—傳動(dòng)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(dòng)效率一般取0.97；）

3.3刮板驅(qū)動(dòng)鏈條的計(jì)算

3.3.1鏈節(jié)數(shù)的確定

鏈條長(zhǎng)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(duì)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(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越大方向發(fā)展。只有開發(fā)設(shè)計(jì)出國(guó)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(guó)內(nèi)外。