可逆配仓带式输送机行走机构驱动功率的计算及不打滑分析

贺小飞 廖岚 刘艳

摘要：通过分析重型可逆配仓带式输送机行走状态时的受力情况，计算了可逆配仓带式精送机的行走功率，得出可逆配仓带式输送机行走不打滑的条件，并针对具体项目中的可逆配仓带式输送机进行了实例计算，验证了行走驱动功率及不打滑的条件，并进行了总结。以供参考。

关键词：可逆配仓;受力分析;主动轮;不打滑

中图分类号：TH22 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）22-0218-02

1 引言

可逆配倉带式输送机常用于钢铁冶炼厂布料、煤炭集运站集运，可实现双向运输，可逆行走，多点卸料。具有负载能力大、运行阻力小、卸料干净、对胶带损伤小等优点。目前国内对于可逆配仓带式输送机行走机构的计算还没有专门的资料，大部分设计是参考起重机相关标准及实际应用经验[1～8]，本文通过分析与计算，总结提出了可逆配仓带式输送机的行走功率计算及不打滑条件，其他类似行走机构可参考此方法进行。2行走驱动功率计算

可逆配仓带式输送机在行走状态（加速运行）时作用在行走车上有3个力：

（1）沿着行走方向的由电机产生的牵引力F;

（2）逆着行走方向的行走车静阻力F_j;

（3）逆着行走方向的行走车加速运行的惯性阻力F_g。此状态下，受力平衡，即：

F=F_j+F_g（1）

2.1 静阻力

可逆配仓带式输送机在直线水平轨道上稳定运行时，静阻力F_j包括运行摩擦阻力F_m、坡道阻力F_p及风阻力F_f。由于可逆配仓输送机一般都在封闭的环境中做水平运行，且运行速度较低，所以风阻力忽略不计，即：

F_j=F_m+F_p（2）

可逆配仓带式输送机在无风、水平轨道上运行时，其主要摩擦阻力矩有：

（1）车轮踏面在轨道上的滚动摩擦阻力矩;

（2）车轮轴承的摩擦阻力矩;

（3）附加摩擦阻力矩（包括车轮轮缘与轨道的摩擦阻力矩和集电环与滑线之间的摩擦阻力矩等）。这些阻力矩的计算式如下：

M_m=G（μ_k+μd/2）β（3）

式（3）中：G为最大负荷下的可逆配仓带式输送机自重，N;μ_k为滚动摩擦系数，取0.8，mm;μ为轴承摩擦系数，取0.015;d为车轮轴直径，mm;β为附加摩擦阻力系数，取2.0;对应的运行摩擦阻力：

F_m=2M_m/D=G（2μ_k+μd）β/D=Gω（4）

式（4）中：D为车轮直径，mm;ω为单位摩擦阻力系数;

坡度运行阻力：F_p=Gα（5）

式（5）中：α为坡度阻力系数，取0.001。

由以上可知：

2.2 惯性阻力

可逆配仓带式输送机启动行走时，除去本身的惯性，还应考虑电机、减速器等旋转部件对惯性阻力的影响，用惯性系数Y来增大惯性阻力。因此，惯性阻力计算式：

F_g=m（1+γ）a（7）

式（7）中：m为最大负荷下的可逆配仓带式输送机自重，kg;γ为惯性系数，一般取0.1;a为加速度，一般取0.05m/s²。

2.3 驱动功率

P=FV/1000η（8）

式（8）中：V为可逆配仓带式输送机行走速度，m/s;η为传动效率取0.86，可根据实际采用的驱动形式计算传动效率。

3 不打滑分析及防止措施

为了防止主动轮在轨道上打滑而影响可逆配仓带式输送机的正常工作，加剧车轮的磨损，应做主动轮的打滑验算，对于多驱动行走，应对轮压最小的主动轮进行验算。

电动机的驱动力是通过主动轮踏面与轨道之间的黏着摩擦来实现的。当电动机为克服运行阻力而提供的牵引力F大于主动轮能够产生的最大轮缘牵引力时，即产生相对摩擦。设主动轮能够产生的最大轮缘牵引力为F_max，分配在主动轮上的质量为G_z，黏着摩擦系数为μ₀，μ₀取0.12。即可得出不打滑必须满足：

F≤F_max;F_max=G_zgμ₀（9）

如打滑验算不能通过，可采取以下措施防止打滑：重新布置主动轮位置，使主动轮轮压增大;采用变频电动机，延长启动时间，减小车轮圆周切向力;采取相应措施（如撒沙），增大黏着摩擦系数。

4 计算实例

某台可逆配仓带式输送机B=2000mm，带速V=1.25m/s，运量Q=1750t/h，头尾轮中心距L=10.5m，行走速度V₁=0.14m/s，车轮直径D=500mm，车轮轴直径d=200mm，整机重26000kg，物料重4083kg，分配在主动轮上的质量16000kg，考虑最不利工况（满载行走）：

F=7380max