矿用轮式破碎机功率计算研究

张念生

（宁夏天地奔牛实业集团有限公司，宁夏石嘴山753001）

0 引言

目前，轮式破碎机配备的电动机一般采用吨煤消耗功率来计算整机功率，这样计算出来的功率与实际消耗的功率差异较大。为了更精确地计算，我们推理出新的公式，其计算结果和已有相同类型、相似型号的国产设备、进口设备所配功率进行对比，取得了较好的效果。

1 设计计算推理过程

因破碎轴本身的转动惯量很大，在碰撞后大部分物料碎裂后沿运输方向运动，还有一小部分随刀齿做旋转运动，假设破碎轴碰撞后的速度保持不变，这样破碎轴在匀速运转时，主要受三方面的力，即破碎轴的总重力、轴承的摩擦力、破碎过程中与物料的动摩擦力。并通过图1、图2建立如下平衡方程：

图1 运动简图

图2 力分解图

式中：μ为轴承摩擦因数，对球面滚子轴承取0.002；KA为动载荷系数，对破碎机取3；P为轴组总重，N；D轴承内径为轴承的内径，mm为发生碰撞时的平均半径，R、r分别为破碎轴旋转的半径和根部的半径，mm；φ为破碎过程中刀齿脱离物料时与轴中心连线并且与垂直方向的夹角，（°）；β为破碎过程中与物料的动摩擦力的合力F与垂直方向的夹角，（°）；FX、FY为破碎过程中与物料的动摩擦力在水平、垂直方向上的分力，N；由冲量方程v平均可求出F的表达式，即外力等于单位时间内的质量与速度的乘积。其中，因此

2 结论

由式（7）得知，碰撞发生时的作用力F只和破碎轴的转速、单个刀齿质量、总齿数、旋转半径、转轴半径有关，而与齿的分布没有关系，因此式（1）可以再次整理为：

因上面的推理中有假设条件，在这样的情况下所得到的电动机功率偏小，因此可以通过设定选择系数的方法来解决将更为稳妥，一般A取1.5～3.5。

［1］ 水利部科技推广中心，全断面岩石掘进机［M］.北京：石油工业出版社，2005.

［2］ 地盘工学会，盾构法的调查.设计.施工［M］.牛清山，译.北京：中国建筑工业出版社，2007.

［3］ 段书国，杨路帆.现代桥隧机械［M］.北京：人民交通出版社，2004.