橋式刮板取料機刮板系統(tǒng)設(shè)計

張恩福

（上海通用（沈陽）北盛汽車有限公司，遼寧沈陽 110044）

橋式刮板取料機刮板系統(tǒng)設(shè)計

張恩福

（上海通用（沈陽）北盛汽車有限公司，遼寧沈陽 110044）

闡述了橋式刮板取料機的應用，結(jié)構(gòu)組成、工作原理及特點；作為主要取料系統(tǒng)的刮板輸送系統(tǒng)的性能好壞直接影響整機的性能。作者通過多年來在橋式刮板取料機系統(tǒng)設(shè)計中總結(jié)出來設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計要點，從取料能力；刮板驅(qū)動功率（包括刮板鏈負荷拉力和刮板驅(qū)動軸功率）；刮板驅(qū)動鏈條節(jié)數(shù)和拉力幾個方面介紹了刮板輸送系統(tǒng)的設(shè)計計算。對今后橋式刮板取料系統(tǒng)的設(shè)計具有一定的指導意義。

橋式刮板取料機 刮板輸送系統(tǒng) 系統(tǒng)計算

1　前言

目前橋式刮板取料機廣泛應用于鋼鐵、建材、能源行業(yè)中，主要用于對某些均化性能有較高要求的生產(chǎn)原料如鋼鐵廠的鐵粉，水泥廠的石灰石、原煤、粘土和熱電廠的原煤等物料進行預均化處理。作為主要取料系統(tǒng)的刮板輸送系統(tǒng)的性能好壞直接影響整機的性能。

2　橋式刮板取料機刮板輸送系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

橋式刮板取料機取料方式為全斷面取料，取料面物料由料耙耙松后滾落下來，由刮板輸送系統(tǒng)刮取到出料膠帶機上。刮板輸送系統(tǒng)由驅(qū)動裝置、刮板裝置、鏈條、驅(qū)動鏈論組、張緊鏈論組、導槽系統(tǒng)、導料槽等組成。刮板裝置由Y系列電機、液力偶合器、圓柱齒輪硬齒面減速器組成。由于物料容重在一定范圍內(nèi)變化，所以對整機來說外載荷是變量。為適應其變化，電機與減速器之間加液力偶合器，在外載荷變化時減少外載荷對電機所產(chǎn)生的沖擊，以保證電機在任何載荷下不受損壞。

刮板是直接承受外載荷的構(gòu)件，主要外載荷有刮取物料方向上磨檫阻力和取料機行走方向上物料對刮板產(chǎn)生的阻力。因此刮板的設(shè)計除考慮受力外，還需考慮耐磨損性能，因此刮板在刮取物料的一面加耐磨稱板。同時將刮板兩邊制成彎折形狀，其折角取刮板運動方向和行走方向的合成方向的角度。刮板鏈鏈板、銷軸、銷套在工作中承受剪切應力和彎曲應力。刮板鏈 采用雙鏈板套筒滾子鏈，以提高其強度和壽命。驅(qū)動鏈論組由圓弧齒鏈輪、驅(qū)動軸、軸承座等組成。張緊鏈論組由圓弧齒鏈輪、軸、復合彈簧、滑塊等組成。

3　系統(tǒng)計算

3.1取料能力計算

物料在刮板空間的充滿度根據(jù)現(xiàn)場實測得到的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和外國專家介紹為45%～50%，這里取45%。取料能力為:

式中:v—刮板有效容積m3；v=長X寬X高（有效尺寸）（有效尺寸取臨界尺寸的90%）；t—刮板間距m；—容重t/m2；V—刮板鏈速m/s

3.2刮板驅(qū)動功率的計算和確定

3.2.1刮板鏈負荷拉力的計算

鏈拉力:F=F1+F2+F3

式中:F1—物料對刮板的切削阻力kg

切割物料的刮板數(shù)量共n個，刮板高度h，按平均刮板高度的50%切割物料； 刮板對物料的切割阻力按5kg/cm計算:

F1=n·h×50%×5

卸料端最后一個刮板空間的物料量kg:

式中:Q —每小時取料能力t/h；t — 刮板間距m；V — 刮板鏈速m/s；

所有刮板刮取物料之和為:G=0.5·n·q（0.5 —平均系數(shù)；n —切割物料的刮板數(shù)量；q —卸料端最后一個刮板空間的物料量kg；）

F2—物料沿刮板方向運行產(chǎn)生的摩擦作用到刮板上的力kg；

F2=G·f（f —摩擦阻力系數(shù)；）

F3 —刮板鏈運行摩擦阻力kg；

3.2.2刮板驅(qū)動軸功率

式中:F—鏈拉力kg；v — 刮板鏈速 m/s；η—傳動效率；（η =η1·η2·η3·η4 其中，η1—偶合器效率一般取0.97；η2—減速器效率一般取0.92；η3—鏈條效率一般取0.83；η4—軸承傳動效率一般取0.97；）

3.3刮板驅(qū)動鏈條的計算

3.3.1鏈節(jié)數(shù)的確定

鏈條長度L=2.L1+πd0

式中:L1—刮板輸送系統(tǒng)頭尾輪距離mm；d0—鏈輪節(jié)圓直徑mm；

式中:t—鏈節(jié)距mm

3.3.2鏈拉力

由于刮板是單側(cè)面進料，兩條鏈承受拉力不均，根據(jù)經(jīng)驗，進料側(cè)刮板鏈按兩根鏈條所受總拉力的75%進行設(shè)計。

進料側(cè)刮板鏈拉力為:

F＇=0.75F

最后，通過F＇對銷軸和鏈板進行強度校核，確定疲勞強度。

4　結(jié)語

近幾年隨著鋼鐵、建材、能源行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)堆取料機的制造業(yè)也發(fā)展非常迅速，堆取料機正朝著市場競爭越來越大方向發(fā)展。只有開發(fā)設(shè)計出國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)水平的堆取料機，才能使該行業(yè)能立足于國內(nèi)外。