淺談液壓馬達在重型板式給料機中的應用前景

摘 要：重型板式給料機傳統驅動裝置是電機、聯軸器（液力偶合器）、減速器、制動器。隨著科學技術的進步，這種驅動形式面臨著新的挑戰，文章所提到的液壓馬達驅動能否在競爭中取得優勢地位，這得從重型板式給料機的工作特點和各種傳動形式的技術特點進行分析，比較各自的利弊，決定其取舍。

關鍵詞：重型板式給料機；液壓馬達；驅動裝置；減速器；聯軸器；液力偶合器

1 重型板式給料機的主要服役條件

（1）重型板式給料機共同特點是：用于大型選礦廠破碎分級站，作為貯料倉向初級破碎機連續給料用。將其布置在初級破碎的貯料倉下面，在具有一定倉壓的重載工作條件下，其對物料的粒度、成份的變化、溫度、粘度、冰霜、雨雪的影響都有較大的適應性，故其可在惡劣的環境中完成繁重的工作，且對有一定傾角的上運工況重型板式給料機也能正常工作。

（2）給料能力大。新重型板式給料機已達到4500t/h。

（3）給料粒度大，可用在原料倉，給料粒度可達1500mm，重型板式給料機速度低，減速器速比大、扭矩大。

（4）給料速度可調，滿足系統的合理匹配。

a.淺原料倉存貯物料的多少，受隨機因素影響較大，無法人為的、較好的控制，這將直接關系到板式給料機的給料量，通過調整板式給料機的速度來控制其給料量滿足破碎機的吞吐能力。

b.由于礦石的含礦量不同，造成礦石的硬度也不同，破碎機的處理能力受礦石硬度影響較大，需通過調整板式給料機的速度來控制給料能力，實現系統的合理匹配。

2 現有重型板式給料機各種驅動裝置

（1）最初的重型板式給料機的驅動裝置中減速器是平行軸式，加一對開式齒輪傳動，并設有安裝基礎。

（2）1987年從德國引進的新重型板式給料機的驅動裝置是采用行星加直交硬齒面減速器的型式。雖然重量輕、結構緊湊、占地面積小，可與主機的機架鉸接在一起構成懸掛式，其出軸與主軸采用無鍵聯接的外用鎖緊盤，使得運轉平穩、噪音小，且方便了安裝、拆卸與維修；還可以避免工藝布置及土建打地基等一系列麻煩。但是以上兩種驅動裝置都是采用電機、聯軸器（液力偶合器）、減速器、制動器（逆止器）等一套很復雜的機械驅動。

（3）液壓馬達驅動是大負載啟動（達200%～300%的額定扭矩）；馬達的慣量小，具有極好的過載保護，可長時間過載運行，電機不會過熱；可頻繁起制動，并隨時正反轉，解決堵料問題；馬達直接安裝在驅動軸上，結構緊湊，體積小，重量輕，可極大地減輕了驅動軸的負載和重量，減小了整機的橫向尺寸和工作空間，不需要支座；抗惡劣環境；易于安裝和維護。

我公司1991年給江西德興銅礦設計、生產的1.2×9m、1.2×6m的七臺板式給料機、2001年為廣西蘋果鋁生產的兩臺1.5×26m重型板式給料機、2002年為拉拉銅礦設計的2.3×10m重型板式給料機均采用液壓馬達驅動，到現在生產狀況良好，很少出現故障，不但提高生產率，而且減少了用戶的維修費用，操作簡單，低噪音對操作人員和環境都有利，用戶很滿意。

3 液壓馬達型號的選用及初步計算

（1）根據用戶對板式給料機提出的技術參數：生產能力Q（t/h）、物料堆比重γ（t/m3）、傾角θ（°）算出鏈條牽引力F（N）。

（2）根據鏈條牽引力F（N）選出合適的鏈條后，確定板式給料機的給料速度V（m/s），計算出所需的功率，以及板式給料機連續運行的扭矩M（N·m）。

（3）選取合適的電機（此電機為液壓馬達驅動所用的電機）計算出板式給料機所需轉速。

（4）按所用功率和該速度下的轉速計算驅動軸的最大扭矩

Mmax（N·m），該扭矩值即為液壓馬達的選型依據。例如：板式給料機連續運行的扭矩135000（N·m），最大扭矩185000（N·m），轉速0～2.37（r/min），電機功率45KW。

（5）液壓馬達的主要性能參數有轉矩、轉速、壓力、排量、容積效率、總效率等。根據樣本可進一步選定有三個型號的馬達符合要求。即MB566、MB800、MB1150。它們的額定壓力均為350bar，現計算各馬達的連續工作壓力：

MB566的工作壓力=135000/566=238bar

MB566的最高工作壓力=185000/566=327bar

MB800的工作壓力=135000/800=168bar

MB800的最高工作壓力=185000/800=231bar

MB1150的工作壓力=135000/1150=117bar

MB1150的最高工作壓力=185000/1150=160bar

可以看出三個馬達的最高工作壓力均小于350bar，所以均滿足要求，區別在于工作壓力。如選工作壓力大的馬達，經濟性好，整機價格低。但壓力越大，馬達壽命越低。所以一般推薦選用工作壓力為150～200bar為液壓馬達最佳使用，從上面計算的結果比較，選型MB800比較合理。

4 液壓馬達驅動的應用前景

液壓馬達驅動具有機械驅動不可代替的許多優點，這是不容懷疑的，但是有人不禁會問：為什么在我國液壓馬達驅動應用在板式給料機上這樣稀少？這是由于以下原因造成的。

（1）液壓馬達中的液壓元件加工精度要求高、制造難度大，所需設備及工人的技術就要求非常高，這樣，生產出來的液壓馬達在工作壓力才能達到沒有滲漏和泄漏現象存在，否則就不能保證設備所需要的穩定的、恒定的壓力。目前國產的液壓元件大多數在這方面不過關。

（2）液壓馬達的檢測手段也要求非常嚴格，需要一整套完善的檢測儀器和壓力試驗臺，目前世界上能生產高質量的液壓馬達的國家并不多。國外生產液壓馬達的企業都建有較大規模的設備先進、精良、完善的檢測試驗室，產品出廠需要嚴格檢驗。

（3）由于上述原因造成液壓馬達生產的壟斷，產量也有限，其價格自然就昂貴，具調查統計一臺液壓馬達價格相當于一臺中等規格的板式給料機整機的價格。液壓馬達驅動系統的價格相當于能完成同樣性能的機械驅動系統的3倍左右。目前，我國應用液壓馬達驅動的板式給料機用戶，一般是經濟效益比較好的單位，指名要用液壓馬達驅動，或者是根據用戶所提技術參數選不到合適的減速器而被迫改選為液壓馬達驅動。

但是，因為液壓馬達驅動具有很多優點，隨著我國工業的騰飛、國民經濟的富強、高端技術的發展，液壓馬達同樣能實現國產化，打破液壓馬達生產的壟斷局面，價格也會相應降低，從發展的前景看液壓馬達驅動有逐步取代機械驅動的趨勢。