桥式刮板取料机端梁行走功率的设计与计算

刘 旭 刘 宇

北方重工集团有限公司

桥式刮板取料机端梁行走功率的设计与计算

刘 旭 刘 宇

北方重工集团有限公司

桥式刮板取料机端梁行走的设计与计算。

桥式刮板取料机 端梁 行走功率

一.前言

桥式刮板取料机是建立在预均化理论上的一种工艺设备，主要与侧式悬臂堆料机进行配套使用。侧式悬臂堆料机将物料按照连续人字形堆料工艺，将物料堆积在料场即完成第一次混匀，然后由桥式刮板取料机将已堆积好的物料按照全断面取料工艺取走即完成第二次混匀。

目前桥式刮板取料机广泛应用于钢铁、建材、冶金、水泥、电力等行业中，主要用于对原料均化性能有较高要求的处理，如钢铁厂的铁粉，水泥厂的石灰石、原煤、粘土等物料进行预均化处理。该设备主要具有环保、连续作业、自动化程度较高等优点

二.桥式刮板取料机的基本结构及工作原理

本文主要以重庆南桐特种水泥5000t/d项目为依托，该设备(QG80/33桥式刮板取料机)主要用于原煤料场的预均化处理。

1、桥式刮板取料机结构原理

（见图1）

桥式刮板取料机主要由摆动端梁、固定端梁、桥梁、刮板输送系统、料耙系统等部件组成。

摆动端梁和固定端梁在已安装好跨距为33m的钢轨上往复行走，通过料耙系统在桥梁长度方向行走将其物料刮到桥梁底部，然后通过布置在桥梁底部的刮板输送系统将物料取走。

图1

2、端梁行走功率计算

如图1摆动端梁(序号1)和固定端梁(序号2)主要有端梁体、车轮组、行走驱动装置组成。端梁行走速度对整机设备运行的可靠性、能否达到额定产量都起到关键性作用。而端梁行走采用两种速度分别用于取料机取料工况和调车工况。

由于料场工艺要求、设备额定产量由用户根据水泥生产工艺提出。料场参数：

物料：原煤 堆积容重(ρ)：0.9t/m3

额定产量(Q)：80t/h 料堆截面积(S)：263m2

V1=Q/60×ρ×S =80/60×0.9×263=0.005m/min(速度可以根据产量，由变频器调整)

工况二：

根据现场设备运行的实际情况，结合设计经验及国外设备调车工况行走速度一般设计在V2=10～13m/min为最佳。

为了满足上述两种工况运行速度必须匹配合理的电机驱动功率。设备总重：153t 车轮直径：710mm

2.1 取料作业时驱动功率计算

行走驱动布置图如图2所示：取料作业时电机(1)工作，此时电机(2)不工作相当于联轴器作用，而调车工况反之。

2.1.1 负荷阻力(作业时)

F=F1+ F2+ F3

图2

式中：

F1----轨道对车轮的阻力

F1=(G×K)/r

G---设备总重153t

r---车轮半径35.5㎝

K---滚动力臂 0.05～0.07㎝ 取0.07cm

F1=(153×0.07)÷35.5=0.30t=302㎏

式中：

F2---车轮轴承阻力转化到轨道对车轮的阻力

F2=(G×f×rn)/ r

f—滚动轴承摩擦系数0.004

rn--滚动轴承滚动半径21.5cm

(设计中采用轴承 3053134 170X260X67)

F2=(G×f×rn)/ rn=(153×0.004×21.5)÷35.5=0.37t=370㎏

式中：

F3----刮板切削阻力(取料方向)

F3=L×GF×μf×μs

L—链载荷长度28m

GF—每米链条运输量(平均值)822㎏/m

μf—材料摩擦系数 μf=0.7

μs—刮板运行阻力转化到前进方向的阻力系数

取μs=0.3(经验数据)

F3=28×822×0.7×0.3=4839㎏

2.1.2 作业时功率

由于取料机正常取料时，F1、F2、F3负荷同时作用在设备上，此时端梁的驱动功率：

N=FV1/102Xη总(F=F1+F2+F3) =(F1+ F2+ F3)×V1/102Xη总

=5511×0.005/102×0.5×60 =0.009kw

考虑电机的备用系数，查电机样本，根据工况和实际配套件以及电机在低频运转时的情况，综合考虑确定作业电机选用0.55 Kw，采用变频调速电机。

2.2 调车时驱动功率计算

由于调车时刮板不工作，所以不受刮板切削阻力的影响，即F3不作用于整机设备。

F=F1+F2

=302+370=672㎏

N=FV2/102Xη总

=672×12/102×0.8×60

=1.65Kw

根据轴功率，考虑到电机的备用系数，根据整机驱动布置及国外设备相应的参数，确定调车电机功率。

即：N调电=N×1.4=1.65 Kw×1.4

= 2.3 Kw 电机备用系数--1.4

根据N调电功率，查相应的电机样本确定调车电机选用3KW.

由上述分析，桥式刮板取料机端梁驱动功率的计算和选用，直接影响到整机设备运行可靠性、经济性、对额定产量起到关键作用。