MX型埋刮板输送机功率计算经验浅谈

刘 昶

（大连化工研究设计院，辽宁大连 116023）

MX型埋刮板输送机功率计算经验浅谈

刘 昶

（大连化工研究设计院，辽宁大连 116023）

主要介绍了MX型埋刮板输送机在手册中电机功率计算选取方法，同时举出实际例子，结合另两个经验公式进行对比计算，对此类埋刮板输送机电机功率计算过程进行总结。

MX型埋刮板输送机；功率计算；经验

埋刮板输送机广泛应用于化工、建材、冶金、电力、粮食、轻工和交通等部门，是输送粉尘状、小颗粒及小块状等散装物料的连续输送设备，可以水平、倾斜和垂直输送。输送时由于刮板链条完全埋在物料之中，因此称为埋刮板输送机。其中MX型埋刮板输送机在工程上被称为高效型埋刮板输送机。结构上主要是由封闭的断面壳体（机体，上下机槽）、刮板链条、驱动装置和张紧装置等主体部件组成。采用双排板式滚子链，变滑动摩擦为滚动摩擦，材料强度高，运行不跑偏，具有低噪声，全封闭的特点，是高效节能型输送机。

1 应用范围

①物料松散密度：0.2～0.8 t／m3；

②物料温度：≤250℃；

③物料含水率：一般以用手捏成团撒手后仍能松散为度；

④物料粒度：不超过机槽有效宽度的1／18，且这部分物料不超过物料总量的10%；

⑤安装倾角：0＜a≤30°；

⑥可输送物料举例：高温纯碱、水泥、氧化铝粉、活性炭、尿素、磷矿粉、煤粉、小麦、谷物等。

2 工作原理

由于散装物料具有内摩擦力和侧压力等特性，在进行水平输送物料时，物料受到刮板链条在运动方向的推力，当料层间的内摩擦力大于物料与槽壁间的外摩擦力时，物料就会随着刮板链条向前运动。在料层高度与机槽宽度之比值满足一定的条件时，料流是稳定的，从而达到输送粉体物料的功效。

3 设计计算

我院承揽的设计任务中，MX型埋刮板输送机广泛应用于各碱厂的工艺输送过程，下面详细介绍这种输送机电机功率计算步骤：

（以下计算公式引自《运输机械设计选用手册》（下册））［1］

3.1 输送能力计算

MX型埋刮板输送机输送能力计算公式与通用埋刮板输送机公式一致：

Q0——计算输送量，m3／h；

B——机槽宽度，m；

H——承载机槽高度，m；

v——刮板链条速度，m／s；

η——输送效率，%。

MX型埋刮板输送机区别于普通埋刮板输送机，其输送效率一般为75%～90%，由于此埋刮板的结构为盲板形，输送效率与物料特性和安装的倾角关系不明显。根据日常设计工作经验，结合纯碱物料的特性，以及输送角度相对较大，一般取较低值，即75%。

3.2 刮板链条受力计算

刮板链条最大张力计算：

图1 MX型埋刮板输送机张力计算图

F4——刮板链条绕入头轮时的张力（即刮板链条最大张力），N；

m——刮板链条每米质量，kg／m，查表获得；

u1——刮板链条空载段时对轨道的摩擦系数u1＝0.1～0.13（通常取0.13）；

u2——刮板链条承载段时对轨道的摩擦系数u2＝0.15～0.2（通常取0.2）；

Lh——输送机水平投影长度，m；

H——输送高度，m，头尾轮中心线高度；

mv——输送物料每米质量，kg／m；

f——物料内摩擦系数，f＝tgφ；

f1——物料外摩擦系数，f1＝tgφ1；

φ——物料内摩擦角（堆积角）；

φ1——物料外摩擦角；

n——物料对机槽两侧的侧压系数；

x——动力系数，v≤0.32 m／s时，x＝1.0；v＞0.32 m／s时，x＝1.5；

h——输送物料的料层高度，m；

F1——刮板链条绕出头轮时的张力（即刮板链条的初张力，查表获得），N；

g——重力加速度，g＝9.81 m／s2。

3.3 圆周力计算

说明：经修正此处应为1.04和0.96，不应成10倍关系。

FU——刮板链条驱动圆周力，N。

3.4 电动机功率计算

说明：经修正此处102应为1020，否则结果会成10倍增长。

P0——电动机计算功率，k W；

ηm——传动装置总效率ηm＝0.8～0.85（通常取0.8）；

K——电动机功率备用系数K＝1.1～1.3；必须保证：P0≤PM

PM——电动机额定功率，k W。

4 计算举例

纯碱内摩擦角45°，外摩擦角31°，产量69 t／h，选型用MX52型埋刮板输送机，输送长度35 m，链条质量71.2 kg／m，初张力1 000 N，链条速度0.32 m／s，料层高度0.21 m，求电机功率。

4.1 先引用手册公式进行计算

计算得：FU＝33 090 N P0＝16.9 k W

PM实际电机选取功率要保证P0≤PM，所以按经验会取高于P0一个档的电机，即＝22 k W。

然而在与输送机厂家技术人员交流中发现，各制造厂也有自己多年总结的经验公式，甚至个别厂家会采用国外经验公式进行参照对比试算，如下：

4.2 厂家经验公式

N——电机功率，k W；

K——0.0025～0.003；

Q——产量，t／h；

C——输送长度，m；

带入以上公式，得出N＝7.3 k W。

4.3 国外经验公式

P＝（1.36QCK1＋9.81 LMv K2）／1 000

P——电机功率，k W；

Q——产量，t／h；

C——输送长度，m；

M——链条质量，kg／m；

v——刮板链条速度，m／s；

K1——物料对机槽系数，0.93～2.0；

K2——链条对机槽系数0.82或1.0；

带入以上公式，得出P＝21 k W。

对以上3种计算公式对比结果发现：

手册公式针对纯碱物料，考虑了多种受力情况，综合性较强，计算系数选取相对保守，取值安全范围偏大；厂家经验公式相对简单，可以作为估算的便捷依据，同时也可以作为功率选取的底限值；国外经验公式计算结果与手册公式计算结果最接近，可以作为最终对比计算后的参考值。

在实际计算工作中，需要将3个公式结合起来进行计算结果对比，从而确定最终安全可靠的电机功率值。

5 结 语

为了使埋刮板输送机的理论计算更具有科学性，国内外技术人员做了大量理论和实践工作。但现今仍有不足，各单位的设计计算方法还不统一，很多重要的系数仍然依据经验进行选取，从而造成计算结果误差迥异。特别是对于该设备的现场安装、调试、运行及维修状况，设计人员都应该创造条件进行跟踪考察，充分听取使用厂家的意见及制造厂的改良建议，尊重业主、专家的意见，针对不同的物料，对设计选型工作加以改进，对比不同工况的计算结果和实际使用经验，总结出一套相对完善的设计方法和经验，使计算选型结果更加完善。

［1］ 《运输机械设计选用手册》编辑委员会.运输机械设计选用手册（下册）［M］.北京：化学工业出版社，1999.1

［2］ 余汪洋.埋刮板链条的张力计算［J］.起重运输机械，1988（9）

［3］ 许兆棠.绕出驱动链轮处刮板输送链张力计算［J］.起重运输机械，2003（8）

［4］ 毛广卿.水平型埋刮板输送机设计计算方法探讨［J］.郑州粮食学院学报，1990（1）

［5］ 徐乃兵，李光凡.浅谈通用型埋刮板输送机的设计［J］.粮食加工，2007，32（3）

TQ 114.15

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1005－8370（2012）03－09－03

2012－02－20