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【摘 要】斗轮堆取料机凭借着自身所具备的操作便利、料场占地面积小、易于实现自动控制、堆取料能力强等优点而被广泛应用到钢铁企业、火力发电厂、散料码头、水泥企业等领域，以承担各种散粒物料的装卸作业。此外，斗轮堆取料机亦是火力发电厂输煤系统的关键设备，其运行效果对电力生产效率具有直接性的影响。本文就斗轮堆取料机取料能力的改造展开讨论。
【关 键 词】斗轮堆取料机 取料能力 提升改造
【中图分类号】TL413+.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0211-01
某发电厂采用了DQL1000/1500 ？30悬臀式斗轮堆取料机，其取料能力、堆料出力、旋转半径分别为100t/h、1500t/h、30m。为了适应该发电厂运煤系统出力装置的优化升级（即由1000t/h提升至1500t/h），厂房决定对斗轮堆取料机取料能力进行提升改造，已解决运煤系统长时间低载陪运的状态。下文以斗轮堆取料机原始技术参数为依据，通过计算分析斗轮机构的取料能力，由此提出了相应的提升改造方案。
一、斗轮堆取料机原始技术参数
斗轮机构以减速机和电机为驱动方式，其位于斗轮堆取料机前悬臀的顶部，其中驱动机构和斗轮分别位于前悬臀的两侧。本文所探讨的斗轮堆取料机的各项原始技术参数如下：斗轮堆取料机的取料能力为1000t/h；斗轮机构由8个斗容为0.45m3的斗子构成，其斗轮直径和转速分别为6m、6.7r/min；悬臀皮带机参数的带速、带宽、机长、出力分别为3.15m/s、1400mm、30.8m、1500t/h；驱动电机型号为Y280S-4；减速机型号为2KH；煤的堆积密度为0.858t/m3。
二、斗轮机构取料能力的提升改造
（一）斗轮机取料过程的容积理论生产率
若斗轮机构的斗容、斗数、转速皆为既定参数，此时可计算出斗轮机取料过程的容积理论生产率Qv ，其计算函数式如下：
Qv
？60zqn（m3/h）
其中，z ——斗数； q——斗容/m3；n ——斗轮转速/（r/min）。由上述函数式可求得斗轮堆取料机取料能力的最大值Q，其计算函数式如下：
Q？60zqn？（t/h）（ ？为定值）
由上述函数式可得，通过提高斗轮运转速度、增加斗子个数、增大斗轮斗容等方式皆可提升斗轮取料机的取料能力。表一结合此型号斗轮堆取料机的技术参数，初步分析了上述改造方案的有关事宜。
（二）斗轮堆取料机提升改造方案分析
1.取料能力参数
煤场取料设备的取煤能力通常应与该煤场运煤系统的出力能力保持高度一致。研究决定，斗轮堆取料机的取料能力经改造提升到：80%运煤系统额定出力（1500t/h）Q额=1200t/h；瞬时取料最大能力Q额=1320t/h，其中Q极等于110%Q额（备注：此改造方案考虑了原煤仓和储煤筒仓）。
2.斗轮参数
根据Q额=1320t/h和Q？60zqn？（t/h）（ ？为定值），计算求得斗容q为0.483m3，其中单个斗子经改造后的斗容较原斗容增加了约0. 033m3（约增大了73‰）。此外，斗轮直径（6m）、斗数（8个）、斗轮转速（6.7r/ min）皆与原斗轮一直。
3.斗轮机构传动功率
此外，斗轮驱动功率通常应克服物料提升阻力、挖取阻力、圆弧挡料板与物料的抹茶阻力，其中各阻力皆满足如下函数式：
N总= 斗zn（K1GH+DπkL均/10z）/（6.12η总）+1.5lρμV摩/（75×1.36×η总）
其中，G——斗中物料自重，取0.411t；K1——不均衡系数，取1.3；h卸——物料卸料高度，其满足h卸=R（1+sin45°）=5.121m；H——提升过程中物料自重G的高度差，其满足H=h卸-R/2=3.621m；η总——传动效率，取0.85；μ——卸料板与物料的摩擦系数，取0.6；ρ——堆比重，取0. 85t/m3；k——斗刃长度切削阻力，取10kg/cm； V摩——圆弧挡料板与物料间摩擦面的线速度，取2.1m/s。由此可得，N总=66kW，则无需更改原有电机（功率为75Kw）。
三、讨论
综上所述，若斗轮转速n和斗数z皆不改变，则斗子容量增加7.3%可实现斗轮堆取料能力增加32%，其中斗子容量对取料能力存在相当大的影响。此外，通过增大斗子容量的方式来提升斗轮堆取料机入料能力，可为发电企业带来更高的设备使用效率；加上此改造方案的改造成本低且实施难度系数小，则其不仅可以提高设备的可操作性，同时也能为发电企业带来更大的经济效益。
参考文献
[1] 韩刚华，梁智强，余崇义等.基于Ansys斗轮堆（取）料机金属结构有限元分析[C].//第八届物流工程学术年会论文集.2008：300-304
[2] 王玉兴，唐艳芹，孙冬野等.斗轮堆取料机变幅试验装置的动态特性[J].农业机械学报，1999，30（2）：75-79
[3] 李浩元，李刚.圆形料场桥式斗轮取料机料堆模型化及取料能力的稳定[J].起重运输机械，2006，（11）：38-43
[4] 贺浩.斗轮堆取料机轮体结构优化及可靠性分析[D].中南大学， 2011
[5] 郭天纲，费勇.“三支点 ”臂式斗轮堆取料机轮压的分析[J].机械工程师，2011，（11）：16-17
【关 键 词】斗轮堆取料机 取料能力 提升改造
【中图分类号】TL413+.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0211-01
某发电厂采用了DQL1000/1500 ？30悬臀式斗轮堆取料机，其取料能力、堆料出力、旋转半径分别为100t/h、1500t/h、30m。为了适应该发电厂运煤系统出力装置的优化升级（即由1000t/h提升至1500t/h），厂房决定对斗轮堆取料机取料能力进行提升改造，已解决运煤系统长时间低载陪运的状态。下文以斗轮堆取料机原始技术参数为依据，通过计算分析斗轮机构的取料能力，由此提出了相应的提升改造方案。
一、斗轮堆取料机原始技术参数
斗轮机构以减速机和电机为驱动方式，其位于斗轮堆取料机前悬臀的顶部，其中驱动机构和斗轮分别位于前悬臀的两侧。本文所探讨的斗轮堆取料机的各项原始技术参数如下：斗轮堆取料机的取料能力为1000t/h；斗轮机构由8个斗容为0.45m3的斗子构成，其斗轮直径和转速分别为6m、6.7r/min；悬臀皮带机参数的带速、带宽、机长、出力分别为3.15m/s、1400mm、30.8m、1500t/h；驱动电机型号为Y280S-4；减速机型号为2KH；煤的堆积密度为0.858t/m3。
二、斗轮机构取料能力的提升改造
（一）斗轮机取料过程的容积理论生产率
若斗轮机构的斗容、斗数、转速皆为既定参数，此时可计算出斗轮机取料过程的容积理论生产率Qv ，其计算函数式如下：
Qv
？60zqn（m3/h）
其中，z ——斗数； q——斗容/m3；n ——斗轮转速/（r/min）。由上述函数式可求得斗轮堆取料机取料能力的最大值Q，其计算函数式如下：
Q？60zqn？（t/h）（ ？为定值）
由上述函数式可得，通过提高斗轮运转速度、增加斗子个数、增大斗轮斗容等方式皆可提升斗轮取料机的取料能力。表一结合此型号斗轮堆取料机的技术参数，初步分析了上述改造方案的有关事宜。
（二）斗轮堆取料机提升改造方案分析
1.取料能力参数
煤场取料设备的取煤能力通常应与该煤场运煤系统的出力能力保持高度一致。研究决定，斗轮堆取料机的取料能力经改造提升到：80%运煤系统额定出力（1500t/h）Q额=1200t/h；瞬时取料最大能力Q额=1320t/h，其中Q极等于110%Q额（备注：此改造方案考虑了原煤仓和储煤筒仓）。
2.斗轮参数
根据Q额=1320t/h和Q？60zqn？（t/h）（ ？为定值），计算求得斗容q为0.483m3，其中单个斗子经改造后的斗容较原斗容增加了约0. 033m3（约增大了73‰）。此外，斗轮直径（6m）、斗数（8个）、斗轮转速（6.7r/ min）皆与原斗轮一直。
3.斗轮机构传动功率
此外，斗轮驱动功率通常应克服物料提升阻力、挖取阻力、圆弧挡料板与物料的抹茶阻力，其中各阻力皆满足如下函数式：
N总= 斗zn（K1GH+DπkL均/10z）/（6.12η总）+1.5lρμV摩/（75×1.36×η总）
其中，G——斗中物料自重，取0.411t；K1——不均衡系数，取1.3；h卸——物料卸料高度，其满足h卸=R（1+sin45°）=5.121m；H——提升过程中物料自重G的高度差，其满足H=h卸-R/2=3.621m；η总——传动效率，取0.85；μ——卸料板与物料的摩擦系数，取0.6；ρ——堆比重，取0. 85t/m3；k——斗刃长度切削阻力，取10kg/cm； V摩——圆弧挡料板与物料间摩擦面的线速度，取2.1m/s。由此可得，N总=66kW，则无需更改原有电机（功率为75Kw）。
三、讨论
综上所述，若斗轮转速n和斗数z皆不改变，则斗子容量增加7.3%可实现斗轮堆取料能力增加32%，其中斗子容量对取料能力存在相当大的影响。此外，通过增大斗子容量的方式来提升斗轮堆取料机入料能力，可为发电企业带来更高的设备使用效率；加上此改造方案的改造成本低且实施难度系数小，则其不仅可以提高设备的可操作性，同时也能为发电企业带来更大的经济效益。
参考文献
[1] 韩刚华，梁智强，余崇义等.基于Ansys斗轮堆（取）料机金属结构有限元分析[C].//第八届物流工程学术年会论文集.2008：300-304
[2] 王玉兴，唐艳芹，孙冬野等.斗轮堆取料机变幅试验装置的动态特性[J].农业机械学报，1999，30（2）：75-79
[3] 李浩元，李刚.圆形料场桥式斗轮取料机料堆模型化及取料能力的稳定[J].起重运输机械，2006，（11）：38-43
[4] 贺浩.斗轮堆取料机轮体结构优化及可靠性分析[D].中南大学， 2011
[5] 郭天纲，费勇.“三支点 ”臂式斗轮堆取料机轮压的分析[J].机械工程师，2011，（11）：16-17