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重型板式給料機给料能力及动力的设计计算

[发布日期:2018-09-06 17:57:59 浏览量:1020 ]
 

重型板式給料機给料能力及动力的设计计算
板式給料機 
    重型板式給料機(又称重型裙板喂料机)是矿山、冶金、建材、化工、港口及煤炭等工矿企业中广泛使用的一种连续运输机械,常用于初破系统的给料及仓压工况下的转载作业,也可用于短距离输送粒度与密度较大的物料。板式給料機是礦石原料處理和連續生産過程中重要和必不可少的設備之 一。其主要結構組成見圖1。 


1.头轮装置2.尾部拉紧装置3.输送槽4.电机5.减速器6.上托轮组7.下托轮组8.机架 9.传动轴10.牵引链11.导料槽 
图1重型板式給料機 
    该給料機的工作原理是:由電動機通過聯軸器與軸裝式減速器的高速軸直聯,減速器的輸出軸爲空心的,頭輪裝置的驅動軸直接串在空心軸內,由收縮盤將驅動軸脹緊傳遞扭矩,使頭輪裝置轉動。通過裝在驅動軸上的2只鏈輪帶動輸送槽作直線運動,將物料輸送到目的地。其主要特點是:能承載深倉倉壓,可變頻調速並可滿載啓動,在0~20°傾角範圍內安裝使用。
 
1、原始參數 
    我公司接受贵州某磷矿选厂一台重型板式給料機的设计与制造任务,其基本要求如下:输送物料为磷矿石,密度ρ=1.48t/m,最大粒度不大于550mm,输送距离L=28m,给料能力Q≤300m/h,设备布置倾角β=20°(向上),传动装置右式,給料機型号:ZB1500×28m,原料仓给矿口尺寸宽B1=1.4m、长L1=2m,原料仓高H=8m。 

2、設計計算 
    常规重型板式給料機长度在20m之内,安装倾角不大于20°。针对本机只是输送距离较长,因此,仅对相关的参数进行必要的设计、核算。

2.1 
給料機基本参数设定和计算 
    输送槽的有效宽度B1=1.4m,导料槽挡板高度H1=1m,槽内物料装满系数=0.8,根据给料能力 
Q=3600B1H1v 
求得輸送槽的運行速度 
v=0.0744m/s 

2.2 
驅動功率計算 
    当传递到驱动链轮上的功率大于设备运行阻力所产生的负荷时,设备就正常运行工作。因此,先分析驱动链轮上的受力情况,求得所受的总阻 
力。驅動鏈輪的受力見圖2。 

圖2驅動鏈輪受力分析簡圖 
圖中F1爲曲線段繞入點的張力,F2爲曲線段繞出點的張力,F3爲曲線段的運轉阻力。

1)曲線段繞入點的張力F1的計算 
由于給料機倾斜安装布置,因此,此张力主要由料仓的料柱压力、物料及输送槽自重所产生的坡度阻力(见图3)、输送槽受重时与托轮间的滚动摩擦力及槽内物料与导料槽之间的摩擦力组成。 

圖3坡度阻力分析簡圖 

料柱壓力 
G1=13.73ρB1L1g=557.6kN 
導料槽內物料重力 
G2=ρB1H1(L-L1)g=422.4kN 
托輪上部輸送槽的重力 
G3=28qg/1000=23.4kN 
式中:q为输送槽每米长的质量,ZB1500型号的重型板式給料機模块化设计参数,q=850kg/m。坡度阻力 
Fb=(G1+G2+G3)sinβ=343.2kN 
由于輸送槽由托輪支承,托輪采用滾動軸承結構設計,根據相關的參考資料,輸送槽與托輪間的滾動摩擦因數取f=0.02,滾動摩擦力 
Fm=f(G1+G2+G3)cosβ=18.85kN 
槽內物料與導料槽間的摩擦力 
FL=μLH2ρg=243kN 
張力 
F1=Fb+Fm+FL=605.05kN 
2)曲線段繞出點的張力F2的計算 
曲線段繞出點的張力F2主要爲頭尾鏈輪下部的輸送槽自重産生的向下拉力,即 
F2=28qg/1000=23.4kN 
3)曲線段的運轉阻力F3的計算 
F3主要由鏈條僵直、轉彎及鏈條與托輪摩擦等因素産生,根據相關的參考資料 
F3=0.03~0.05(F1+F2) 
選取F3=0.04(F1+F2)=31.5kN 
計算得F=F1+F3-F2=613.15kN 
負載功率 
P負=Fv=45.62kW 
傳動功率 
P=KP負/η==72.02kW 
式中:K爲功率備用系數,一般爲1.3~1.5, 
取K=1.5,η爲傳動效率,一般爲0.9~0.95,取 
η=0.95。 
選配電機功率P=75kW。
 
2.3 
牽引鏈條的校核 
    根据ZB1500重型板式給料機模块化设计参数选择,牵引链条选择工程推土机用履带式链条,规格为8216MJ(山推第四色男人最爱的网站),其节距P=216mm,双链条传递最大功率为161kW,安全系数为8,本机的负载功率远小于其承受能力,因此,选用该规格的链条能满足实际使用。驱动链轮与链条相配,具体模块设计链轮齿数Z=10。 
2.4 
減速器、電機的配置 
2.4.1減速器選型 
    驱动链轮每转一圈,输送槽的运行距离为S=ZP=2.16m,求得链轮转速 
n=60v/s=2.056r/min 
    选用轴装式减速器,根据转速及输入功率,对照减速器厂家的相关参数选定减速器的型号为TFK1080-450(泰星减速器),输入转速n1=1000r/min,输出转速为n2=2.2r/min。 

2.4.2 
電機的選型 
    重型板式給料機给料一般要求调速,因此电机选用变频电机,型号为YVP2-315S-6,功率P=75kW,全频转速为960r/min。 

2.5 
輸送能力的核算 
    选配后减速器的实际输出转速n实=2.11r/min,输送槽的运行速度v实=n实s/60=0.076m/s,输送能力Q实=3600B1H1v=306m/h>300m/h。 

3、存在問題 
    重型板式給料機的具体工况各不相同,由于经验数据及计算公式的不确定性,使得理论计算量与实际使用量有时会存在较大的误差,并且有些因素无法计算,如输送物料的含水率、粘性、托辊内部轴承的润滑,包括设备的使用环境等,都会改变重型板式給料機的工况。具体设计时,以理论计算为基准,参考经验并与相近使用工况要求进行对比,做适当的调整。 

4、結語 
    重型板式給料機经过多年的发展,目前在矿山第四色男人最爱的网站使用的机型、结构形式基本定型,相关的组件大多进行了模块化设计,并广泛使用。板式給料機除動力部分進行必要的計算配置,其余按模塊化設計的結構制造。由于設備笨重、超長,在本公司內按部件制造,試裝、運轉合格後,分散件運到用戶現場安裝調試。該設備安裝調試後,完全滿足用戶現場的要求,到目前爲止,已連續正常運行近2年,用戶沒有反映任何問題。

 

文章作者:www.hnxxxz.com



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