江苏联源重型板式喂料机设计要点说明

江苏联源重型板式喂料机设计要点说明

板式喂料机是选矿厂常用的给料设备，主要分为重型、中型、轻型三种。而各种型号的板式给料机按传动方式分右式传动和左式传动，顺物料运行方向，传动系统在机器右侧的为右式传动，反之为左式传动。重型板式喂料机是运输机械的辅助设备，主要负责在大型选矿厂破碎分级车间及水泥、建材等部门，作为料仓向初级破碎机连续和均匀给料之用，也可用于短距离输送粒度与比重较大的物料。本文主要从重型板式给料机结构的组成、应用、工作原理等方面进行具体的阐述，从而分析重型板式给料机的设计要点和经验。  

　　重型板式喂料机属于短距离转载输送设备，经常在仓压工况下的转载作业和初破系统的给料中得到应用。它主要是由主轴装置、驱动装置、支承装置、链带装置、拉紧装置、栏板料斗、机架等部分组成。在主轴装置中，主要是由驱动链轮、驱动轴、支承星轮、轴承座等组成。在驱动装置中，主要有减速器、电机、扭矩杆、联轴器等组成。支承装置由滑轨组成。链带装置中有牵引链轨、承料槽板。拉紧装置由改向轮、拉杆、尾轴、滑动轴承座、复合弹簧等组成。机架是型材组焊成的，并且是其他装置的主要载体。 

　　重型板式喂料机的工作原理是利用驱动装置来旋转主轴装置。主轴装置中的链轮促使链带装置开展直线运动，把物料输送到需要的地方。这种设备的特点是，可以承载深仓仓压，也能满载启动变频调速，只要在小于25度的倾角范围内，就可以安装使用。既可以水平安装，也可以倾斜安装。料仓不能处于卸空的状态，这样物料会直接打到给料机的上方。 

一：设计要点分析 

1）确定主要的设计参数 

　根据工艺流程设计，得出一些原始的参数，例如头尾轮中心距L、物料密度、给料能力Q、安装倾角、槽板宽度B、在一小时内输出料层的平均厚度H、仓压G以及物料粒度α。根据原始的参数，确定出一些主要的设计参数公式。装载的有效长度公式为，槽板的有效宽度公式为，链带运行速度公式为。主轴装置转速公式为。其中，Z是驱动链轮齿数，T是牵引链轨的节距，以米为单位。传动速度比公式为。n是驱动电机的转动速度，为r/min。 

2）驱动功率的计算方法 

　重型板式给料机的驱动功率计算公式一般是。其中，是物料输送时对输送链带槽板的摩擦系数，G是在给料机链带上的物料质量，以kg为单位。为给料机链带的效率，为给料机传动的效率。虽然有这样的公式，但在实际应用中还不够理想。出现的问题也有许多，例如有时候电机没有办法启动，有时候设计工况出现超标，也依旧可以运行。因此，倘若利用上述的计算公式，运行阻力只受到了矿石对平板的摩擦阻力，却没有其他因素的影响和制约。例如支承装置摩擦阻力、链带与栏板阻力、仓压阻力、坡度阻力以及链带弯曲僵直阻力，这些都可能对消耗功率产生影响，因此计算的结果不够有效。根据多年的对重型板式给料机的设计分析，得出了传动链带上的总阻力，也从而得出了驱动链轮应传给链带的圆周力，从而得出了现行的功率计算方法。 

3）运行总阻力 

　运行总阻力主要包括机械运动件产生的摩擦阻力、运行物料与栏板的摩擦阻力、提升坡度阻力以及受链带僵直、弯曲等产生的附加阻力。 

3.1运动件摩擦阻力 

　　运动件摩擦阻力是支承装置中上下分支支承轮摩擦阻力、链带装置自重摩擦阻力、被输送物料对链带的正压力产生的摩擦阻力、仓压摩擦阻力组合而形成的。支承装置中上下分支支承轮摩擦阻力的计算公式为，其中，是回转辊轮摩擦系数，指的是上分支支承轮线集度，是指下分支支承轮线集度。这是由于上下分支支承轮在中心距范围内均布，类似于均布载荷于头尾轴中心距范围内，而产生的摩擦阻力是因为自重而形成的回转摩擦阻力。 

　　链带装置自重摩擦阻力的计算公式为，当中的指的是链带装置线集度。链带原先在头尾轴中心部位是均布载荷，但因为上下分支的链带是支承辊轮支承，所以对支承辊轮产生的正压力形成摩擦阻力就是链带自身产生的摩擦阻力。 

　　物料在链带上的料层厚度是一个固定值H，所以在链带上的正压力中，物料自重作用也是均布载荷，而这个压力也同样反映给了上支承辊轮，被输送物料对链带的正压力产生的摩擦阻力的计算公式为，是物料装载的长度，是指装载物料线载荷。仓压摩擦阻力的计算公式为。综合而言，运动间摩擦阻力为。 

3.2运行物料与栏板的摩擦阻力 

　　在链带与栏板之间，物料形成了一个横截面为矩形的运行料流。而由于物料运动时候的内摩擦对栏板的摩擦阻力比较小，因此可以不计其中。这时物料对栏板某一高度的压强运算公式为，正如静止液体的压强计算方法。物料运行中，在某一高度单位里，物料对单侧栏板的正压力为，从而求得H高度单位长度总压力 在高度方向呈现抛物线的分布状况。而两侧的压力和。装载长度物料对栏板的总压力，运行物料与栏板的摩擦阻力则为，是运行物料和栏板之间的摩擦系数。 

3.3坡度阻力 

　　重型板式给料机倾斜安装的时候，会产生一定的运行坡度阻力。支承辊轮属回转件，倾斜安装不会影响它的运行坡度阻力。链带装置因为存在着上下分支，跨链轮后可视为上、下分支平衡，所以倾斜安装也无法影响它的运行坡度阻力。因而只有上分支承载的物料会产生运行坡度阻力，根据，得出坡度阻力。 

3.4附加阻力 

　　附加阻力是由链轨拐弯、僵直以及链轨和支承辊之间产生的滚动摩擦阻力等综合形成，国外一般取整机机械摩擦阻力0.05—0.1倍 ，即公式为，运行的总阻力为。而驱动的功率为，为机械效率，而k为功率储备系数。 

4）合理配置驱动装置 

　　一般来说，功率计算通式是P=FV，转矩计算通式是M=FR。牵引力一定时，运行线速度和功率的大小成正比。而回转半径和转矩的大小也成正比，且与运行线速度没有一定的关系。重型板式给料机是一种恒转矩设备，也就是恒定的工艺参数，运行牵引力理论依旧是一个常数。考察牵引力的大小，从而获得了牵引链轨的型号，确定了驱动链轮节圆。主轴转矩保持恒定，它就与运行线速度没有关系。从这个理论基础上来说，可经济合理地配置驱动装置。 

4.1减速器的选型 

　　在选取减速器时，部分工程技术人员都是用电机功率来反推减速器的类型，这明显是一个误区。通过实践证明，这样对重型板式给料机选出的减速器来说，显得偏大，而且非常的不经济。合理的选型条件是将减速器输出转矩和输入转速、负载转矩和驱动电机转速匹配。 

4.2驱动电机的选用 

　　驱动电机选用要根据计算功率，还要确定好运转基速靠近电机全速时的频率，让电机发挥出较大的能力。在功率不变的前提下，将减速器速比灵活地配合，并从而调整电机级数。由于重型板式给料机大多属于变频调速，该设备又附属于恒转矩设备，所以要用降频调速，但不能低于全速时2/5的频率。同时，还要考虑好电机的富余输出转矩和富余功率，倘若出现输出转矩富余，频率就可以调整到电机全速时的频率以上。倘若输出的功率富余很大，就可以将频率再调低使用。无论如何的调整，都不能够低于实用转矩和负载实用功率。 

结束语： 

通过对重型板式喂料机设计分析，要确定好主要的设计参数，并对驱动功率、运行总阻力的计算，才能够得出重型板式给料机的设计优质方案。而对驱动设备、减速器以及驱动电机，进行合理的配置、选型和选用，能够完善重型板式给料机的设计方案。 

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