GW系列圓盤給料機

李楠

一.產(chǎn)品簡介

圓盤給料機，是一種能夠?qū)⒏鞣N非粘性物料均勻連續(xù)地配送到預定位置，并可調(diào)節(jié)流量的給料設備。適用于冶金、煤炭、建材、化工、電力、機械等行業(yè)，可輸送粉狀、小塊狀的物料，用于準確、連續(xù)、均勻地給料與配料。當圓盤給料機停止工作時，還可以起到存?zhèn)}閉鎖的作用。

二.b技術(shù)背景

圓盤給料機的技術(shù)發(fā)展，大致經(jīng)歷了如下幾個階段：

1.1996年以前的圓盤給料機：

1.1 料倉和傳動機構(gòu)無密封罩；

1.2 傳動多數(shù)采用傘齒輪型式；

1.3 物料的軸向重力載荷由推力軸承承擔；

1.4 生產(chǎn)能力低。

2.1996年以后改型的圓盤給料機：

2.1 料倉與傳動機構(gòu)配密封罩；

2.2 改為大齒圈與小齒輪內(nèi)嚙合傳動；

2.3 用回轉(zhuǎn)支承代替推力軸承承擔物料的軸向重力載荷；

2.4 生產(chǎn)能力相對提高。

3.改型后的圓盤給料機雖取得較好的使用效果，但仍存在一些缺陷和弊端：

3.1 內(nèi)嚙合結(jié)構(gòu)形式導致小齒輪承受圓周力增大，因此要求匹配大尺寸的回轉(zhuǎn)支承，不僅增加制造成本，而且要求與回轉(zhuǎn)支承聯(lián)接的各部件制造精度與密封性相應提高；小齒輪一旦出現(xiàn)故障，不便維修，勢必影響整條生產(chǎn)線的連續(xù)運行。

3.2 料倉內(nèi)套筒結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動盤盤面采用了鑄造襯板，但其接觸部位磨損較快，導致襯板使用壽命較短，增加了制造和運行成本。而且鑄造襯板制造、維修成本高，更換不方便。

3.3 出料量不準確，不能達到要求。

三.工作原理

1.圓盤給料機依次通過傳動小齒輪、回轉(zhuǎn)支承，驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤回轉(zhuǎn)。

2. 物料從上部料倉進料口落入內(nèi)套筒，在重力、摩擦力、離心力共同作用下使物料成拋物線方向相繼通過內(nèi)套筒的出料口落料。

3. 圓盤上的物料隨著轉(zhuǎn)動盤回轉(zhuǎn)，相繼落入預定的傳輸設備中，可能有極少量的物料，從轉(zhuǎn)動盤與密封罩之間的縫隙中擠出，它們將落到特別設置的密封槽中，并被轉(zhuǎn)動盤底面的余料刮刀推至出料溜板。

四.設計計算書

現(xiàn)以兩米圓盤給料機為例，計算如下：

1.用戶提供數(shù)據(jù)

1.1 物料名稱：煉焦用煤

1.2 料倉高度：H=50m

1.3 料柱直徑：D=0.824m（作用在盤面上），因此R=0.412m

1.4 物料水分：10-12%

1.5 物料堆比重：ρ=0.75t/m3

1.6 生產(chǎn)能力Q=80-120t/h

2. 校核計算

作用盤面上的徑壓力F=π·R2·H·ρ·g

F=3.14×0.4122×50×0.75×103×10=199873 N

物料與物料自身的摩擦力忽略不計。

3.摩擦轉(zhuǎn)距Mm=1/3FfD

F——壓力

f——物料與盤面摩擦系數(shù)取0.3

D——物料與盤面接觸圓直徑m

Mm=1/3×199873×0.3×1=19987Nm

初選回轉(zhuǎn)支承型號為0.11.25.900.001，減速機為KF127-YVP15-54.25。

4.校核

4.1 回轉(zhuǎn)支承校核

4.1.1 軸向力 Fa=1.25F+P

不計風力，考慮25%試驗負荷的載荷。

轉(zhuǎn)動盤的自身產(chǎn)生的壓力P——16000 N

Fa=1.25×199873+16000=265841 N

4.1.2 回轉(zhuǎn)支承靜態(tài)參照載荷

安全系數(shù)取1.5

Fa′= 265841×1.5 = 398761.5 N

M′=19987×1.5 = 29980.5 Nm

4.1.3 查看回轉(zhuǎn)支承靜態(tài)承載能力曲線圖，靜態(tài)載荷點在靜態(tài)承載能力曲線Ⅰ下方，因此：

初選回轉(zhuǎn)支承011.25.900.001滿足要求。

4.1.4 螺栓選擇GB/T5782國家標準，強度等級為8.8級。螺栓載荷點在8.8級螺栓承載能力曲線下方，因此選擇8.8級螺栓滿足要求。

5.減速機校核

5.1 減速機KF127-YVP15-54.25，輸出扭矩M=5323 Nm ，電動機功率P=15KW。

5.2 T=5.9×5323=31405.7（Nm）>29980.5 Nm

回轉(zhuǎn)支承與小齒輪速比為5.9。

減速機輸出軸轉(zhuǎn)數(shù) n=5 r/mim

圓盤給料機所須功率 P′=Mm？n/9750=19987×5÷9750=10.2KW.

減速機KF127-YVP15-54.25使用安全系數(shù)2.32。

因此減速機KF127-YVP15-54.25滿足要求。

6. 生產(chǎn)能力計算

6.1 客戶要求生產(chǎn)能力Q=80-120 t/h

6.2 初步設計

6.2.1 出料口中心到盤面中心的位置：d=1.5m

6.2.2 轉(zhuǎn)動盤最大轉(zhuǎn)速： n =5r/min

6.2.3出料口橫截面積： S=0.15m2

6.2 計算每小時生產(chǎn)能力Qi=ρ·π·d·n·S·60

Qi=0.75×3.14×1.5×5×0.15×60=159t/h

Qj>Q

因此初步設計滿足客戶要求。

五.主要創(chuàng)新點

本產(chǎn)品是一種全封閉、外嚙合、帶回轉(zhuǎn)支承的新型圓盤給料機。

1.傳動機構(gòu)采用“密封式直齒輪外嚙合傳動”，其優(yōu)點是：

1.1 設備承載能力提高10%；

1.2 傳動采用外嚙合方式，檢修、維護直觀、便捷；

1.3 采用回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)，是因為其抗傾翻力矩大，阻力小，降低了傳動力矩，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。

1.4 傳動機構(gòu)實現(xiàn)全密封，有益于提高傳動機構(gòu)壽命、效率和保護環(huán)境；

1.5 降低了零部件的制造精度及成本。

2. 盤面采用料磨料結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是：

2.1 替代了傳統(tǒng)的耐磨鑄造襯板，不但降低制造和運行成本，還能延長內(nèi)套筒壽命；

2.2 采用特殊裝置，能夠破碎因水分大而結(jié)成柱狀的物料。

3. 料倉和傳動機構(gòu)為全密封，提高了設備的密封性，避免粉塵飛揚，有利于環(huán)境保護。

4. 改進了出料控制機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)出料閘門的大小，提高了給料精度，同時也可通過調(diào)節(jié)變頻電機來控制出料精度。

六.經(jīng)濟效益

本產(chǎn)品不僅給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益，更將創(chuàng)造令人滿意的顯著社會效益：

1. 改進了出料控制機構(gòu)，提高了給料精度，配料系統(tǒng)提高了生產(chǎn)能力，成為國內(nèi)煤化工（焦化）裝備大型化、集約化技術(shù)改造的更新?lián)Q代設備、進口替代設備。

2. 實現(xiàn)了料倉和傳動機構(gòu)全密封，提高了設備的密封性，沒有“二次揚塵”，降低了環(huán)境污染，有利于環(huán)境保護。

3. 經(jīng)用戶使用證明，設備運行可靠，減少了維修費用，相應增加了使用壽命，降低了造價和維護成本，提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4.比其它圓盤給料機節(jié)電20%以上。

5.大批量投產(chǎn)，增加了稅收，創(chuàng)造顯著社會效益。

七.結(jié)束語

綜上所述，本產(chǎn)品消除現(xiàn)有機型的弊端或缺陷，提高整機運行效能，特別是提高出料量精度和主要零部件的使用壽命，實現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代；同時，降低制造和運行成本，方便維護和檢修。