刮板取料机链轮张力对功耗的影响.pdf

刮板取料机链轮张力对功耗的影啕
李波
华电重工股份有限公司上海研发中心上海200122
摘要:对刮板取料机合理的张力进行了分析,通过确定的张力值来分析在工作过程中张力大小对刮板取
料机功率损耗的影响,重点分析了链条在相对转动时张力对功率的影响,并和测试数据进行比较。
关键词:刮板取料机;张力;功耗
中图分类号:U653.928.5文献标识码:A文章编号:1001-0785(2015)11-0075-04
Abstract: The paper analyses the proper tension of the scraper reclaimer, uses the determined tension value to analyze
the effect of the tension on the power consumption of the scraper reclaimer, focuses on the effect of tension on power when
the chain relatively rotates, and compares such result with the testing data
Keywords: scraper reclaimer; tension; power consumption
刮板取料机广泛适用于冶金、建材、电力、1.1.2液压缸张紧力的大小
化工、水泥、港口、码头、煤炭、矿山、粮油
根据链条工作原理,链条工作时最小张力段
食品、饲料等行业和部门。它借助运动着的刮板需要保持一定的拉力,以维持链条的正常工作。
链条来输送散状物料,刮板和链条机构具有结构当最小张力段拉力过小或者不受拉力,或者有
简单、密封性好、安装维修方便、工艺布置灵活些松动时,链条会发出异响,严重时会发生链条
等优点,此外刮板取料机在刮取物料时还具有混脱轨现象。当张紧力过大时,链条本身的拉力增
匀的作用。刮板取料机的使用率较高,取料工作大,影响链条和轴套的寿命,改向链轮和驱动链
时功耗较大。分析和研究张力大小对功耗的影响轮的受力也会随之增大,改向链轮轴和驱动链轮
对于节能减排具有较大意义。
轴的寿命也会受到很大影响。
驱动张力的设置应保证在所有工况条件下最
刮板机链条的张力与空载功率
小张力段受一定的正拉力,同时在所有工况中
张力导致的链条、驱动轮、改向轮、驱动轮轴及
1.1液压缸张紧力的作用
改向轮轴等相关受力部件满足强度和疲劳强度设
1.1.1张紧装置的作用
计要求。
刮板固定在链条上,通过链条的循环运动来
刮取物料,根据链条的工作特点,链轮存在多边1.2链轮的空載功耗
形效应,因此工作时刮板机两个链轮(改向轮和1.2.1空载功耗的组成
驱动轮)之间的距离有轻微变化,在刮板机上仰
空载功耗指刮板在某一位置上不副取物料运
状态取料时,头部的改向链轮工作时还需要支撑转时消耗的功率。空载功率的产生是运动过程中
刮板和链条的重力,所以,需要有张紧装置来释各种阻力造成的。链条与轨道的摩擦阻力、驱动
放多边形效应带来的链轮中心距变化,并且保证轮的效率、改向轮的效率、链条轴的相对转动等
设备在各种状态下都能正常工作。
都是空载功耗的组成部分。
3]宋伟刚.通用带式输送机设计[M].北京:机械工业作者:韵婷婷
出版社,2006.
地址:太原市万柏林区寮路66号太原科技大学
[4)李壮云.液压元件与系统[M].北京:机械工业出版邮编:030024
社
收稿日期:2015-02-11
《起重运输机被》2015(11)
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在与功耗相关的因素中,本文选择分析的是
相对转角
相对转角
张紧力和链轨摩擦力的关系以及张紧力和链条
轴之间摩擦力的关系。
1.2.2链条张紧力对空载阻力的影响
链条张力对链条和轨道摩擦阻力的影响的主
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相对转角
相对转角
要体现是,张紧液压缸张力的增大使链条张力变
大,在头部和尾部链轮处的链条出现悬链,这使
1.改向链轮2.驱动链轮
图2链轮运动示意图
得链条和轨道的摩擦变小。虽然链轮处的受载因
此变大,但链轮是帯轴承的,摩擦因数远比钢
是比较有限的,原因是刮板取料机的设计決定了消耗しら
在张力
作用下链条孔和轴套之间产生正压
钢的小,因此总的来说,当轨道数据较为理想时
增大张紧力会小幅度减小驱动阻力。这种幅度也
カ,在转动过程中产生相对位移,从而产生阻力,
即使在张紧力很大的情况下,也只有很少的链条
见图3,根据链条孔和轴相对转动时的受力,
认为轴孔接触受载时,孔沿径向受力分布符合正
处于悬空状态。
当轨道的数据不理想时,链条张紧力的增加弦分布,则下式成立
会使运行链条与轨道之间的阻力明显增大。原因
sina )mined = F
是当轨道不平或者轨道上有物料粘附时,张紧力
式中:P为轴孔上的最大径向力(0=90°),
的增大会导致链轨接触正应力的増大,从而导致为轴孔接触部位圆周分布角度,F为链条的张
摩擦力的增大。
紧力。
链条张紧力对链板与内套之间的转角阻力也
式(1)的求解结果为P=2F/π,在载荷F的
有一定的影响。见图1,链条之间通过链轴相连
作用下,转角的阻力矩为
链轴外面隔着内套和链条孔接触。链条在通过驱
M. =I ruipsinede H, 6
动链轮或者改向链轮时,两根链条之间会有相对
转动,当张紧力增大时,相对转动所需的驱动力
式中:r为轴孔半径,为轴孔接触摩擦因
也会増大,所以链条张紧力对链条的相对转动的数,M,为轴孔接触转角的阻力矩。
阻力也会产生影响。
图3链条转角时阻力产生示意图
除了改向链轮处发生了链条的相对转动以外,
链条2.刮板3.内套4.轴
由于结构的自重变形,轨道上的链条也发生相对
图1链条刮板部件位置关系
转动,只是转动比较轻微。对于任意位置的链条
铰轴来说,摩擦阻力矩产生的功率公式为
2链条张力对链条转角阻力影响的数值
de 4ru
M
计算
见图2,在链节进、出驱动或者改向链轮组
式中:P为转角功率损耗,为链条运行
时,链条会在链节处发生转动。以下推导链条张速度。
力和转动功耗之间的关系。
在整个轨道长度上,由于结构的自重变形很
《起重运输机械》2015(1)
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