降低重力式卸料板鏈提升機返料量的探討

吳衛(wèi)國

降低重力式卸料板鏈提升機返料量的探討

Discussion on Reducing Recycle Material of Plate Chain Elevator

吳衛(wèi)國

圖1 極距

斗式提升機的卸料方式有三種：離心式卸料、重力式卸料、重力式與離心式混合卸料。如果提升機卸料不干凈，返料會造成殼體、料斗以及鏈條磨損，降低設(shè)備使用壽命，返料嚴重時會造成尾部積料，導(dǎo)致料斗在尾部挖料，從而引發(fā)一系列使用問題。本文就如何降低重力式卸料的NB系列板鏈斗式提升機的返料問題做一些探討。

1 重力式卸料的原理分析

提升機頭部在運轉(zhuǎn)過程中，物料經(jīng)過頭軸中心線時，物料在料斗中繞頭部鏈輪做勻速圓周運動，料斗內(nèi)物料受重力mg、向心力mrω2、支持力的作用而處于勻速運動狀態(tài)，即受力平衡。將離心力與重力的合力R的作用線的反向延長線與頭輪垂直中心線交于一點P，該點稱極點，極點P到頭輪回轉(zhuǎn)中心的距離稱為極距h，如圖1所示。

按照極距判斷法，當極點位于料斗外緣的圓周之外（即h＞r1）時，該提升機為完全重力式卸料，椿本公司NB板鏈提升機卸料方式全部采用重力式卸料。

2 卸料過程

如圖2所示，料斗繞過頭輪頂部時開始卸料，其中，料斗底部A區(qū)物料的卸料時間最長，需要從料斗1底部沿著內(nèi)板溜到料斗2背板上，再沿著導(dǎo)料板流經(jīng)B點到達卸料口C進入下料溜子，完成整個卸料過程。

設(shè)定A區(qū)物料流經(jīng)料斗1內(nèi)板時的滑行距離為L1，滑行時間為t1，流經(jīng)料斗2背板時的滑行距離為L2，滑行時間為t2，當B點到達C點時，A區(qū)物料全部進入卸料口，此時料斗1中的物料剛好全部卸出，料斗以鏈速v勻速運行，運行距離為L3，運行時間為T，此時T=t1+t2。因此，為確保料斗中的物料全部卸出，料斗運行距離L3的時間T必須大于A區(qū)物料滑行卸出料斗時間t（t=t1+t2），即T＞t才能保證物料全部卸出。

當物料在L1內(nèi)板和L2背板上滑行時，受重力G、支撐力N和摩擦力f的作用，沿著料斗板加速下滑，加速度為a，受力情況如圖3所示。

圖2 卸料示意

圖3 受力分析

μ——物料與料斗壁摩擦系數(shù)

a——加速度

δ——料斗內(nèi)板和背板與水平線夾角，分別為α，β

A處物料（見圖2）離開該料斗時加速滑行距離為L1，滑行時間為t1，根據(jù)公式：S=at2，導(dǎo)入計算得出

當物料離開料斗1時，沿料斗內(nèi)板方向上的終速度為v1。根據(jù)速度計算公式：v=at，得出

當物料滑行到料斗2背板上時，以初速度v02（v02為v1的分速度）繼續(xù)沿著背板加速滑行，在料斗2背板上滑行距離為L2，滑行時間為t2。

料斗2背板上的初速度v02與離開料斗1時終速度v1的關(guān)系為：

其中：公式中的v=v02，S=L2，a=g（sinβ-μcosβ）

將數(shù)據(jù)導(dǎo)入公式計算物料在料斗2背板上滑行時間t（2即公式中的t值）得出：

物料從料斗中全部卸出時間為t=t1+t2，代入t1及t2數(shù)據(jù)，得出：

從物料全部卸出時間t的計算結(jié)果可以看出：物料卸出時間與料斗形狀（L1，L2，α和β）以及物料和料斗的摩擦系數(shù)有關(guān)。

3 減少返料的措施

根據(jù)以上計算結(jié)果，為避免或減少提升機返料，需要T＞t，即：

因此，在提升機運行速度v、提升機能力、提升機高度以及提升物料不變的情況下，為盡可能地減少返料量，需要增大T值或減小t值。

3.1 增大T值的方式

（1）適當增加L3距離，即延長頭部鏈輪中心到卸料口法蘭的距離L，以增加物料卸料時間，使得物料完全卸出。L3的增加必須適當，太長會影響卸料溜子的工藝布置。另外，物料離開料斗（B點）后做拋物線運動，如L3太長，物料離開料斗后沿水平方向運行的距離會增加，部分物料不是灑落在接料板上，而是撞擊在卸料口上方殼體上，導(dǎo)致卸料殼體磨透從而漏料（見圖4）。

（2）對提升機進行改造，在原出料口下端增加一個輔助出料口，使沒有來得及卸出的物料從輔助出料口卸出。

3.2 減小t值的方式

在保證斗容不變的情況下，根據(jù)物料顆粒大小、摩擦系數(shù)不同等屬性，選擇不同的料斗結(jié)構(gòu)形式。對于流動性好的粉狀物料，可采用深斗結(jié)構(gòu)形式的料斗；對于塊狀物料或附著性大的物料，采用淺斗或圓弧底料斗，通過計算改變L1、L2以及改變α和β角度大小，盡量減少A區(qū)物料量，減少物料在料斗中的滑行時間，使卸料時間縮短到最小。

4 結(jié)語

板鏈斗式提升機的機型隨著水泥工業(yè)粉磨系統(tǒng)的大型化而變大，速度也由原來的慢速變?yōu)榭焖佟Ｔ谙到y(tǒng)穩(wěn)定的前提下，重力式卸料提升機的返料主要與提升機的運行速度、卸料口高度、料斗結(jié)構(gòu)形式以及物料特性等因素有關(guān)。通過計算選擇合適的速度和合適的機型，是降低重力式卸料提升機返料量的最根本的措施。■

圖4 沖料示意

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2016-09-20；編輯：趙星環(huán)