自行式液压翻车机及行走机构设计
第21卷第6期2005年12月
湖南有色金属
HUNANNONFERROUSMETALS
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#机械设备#
自行式液压翻车机及行走机构设计
李洪平,黄跃飞
(江西理工大学,江西赣州 341000)
摘 要:文章介绍了一种新型的自行式液压翻车机整机基本结构、工作原理及行走机构的设计计算。这种翻车机适合于中小型矿山的卸矿改造。关键词:液压翻车机;行走;设计
中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1003-5540(2005)06-0039-03
地下金属矿山的运输设备,多采用轨道式运输,常采用两种矿车:一是用017m3以下的翻转式矿车,可采用人工卸载;二是用112m左右的固定车厢式
矿车,采用圆型翻车机卸载。若人工卸载则劳动强度大,安全性差。圆型翻车机又是固定安装,一般只能在某个固定点卸载,难以实现向顺着矿车轨道纵向排列的多个矿仓卸载。
FCJ-Ò型遥控自行液压翻车机是一种可对112m3固定车厢式矿车卸载的新型翻车机,与圆型翻车机不同,翻车机可在矿仓(卸载站)增铺的一条与矿车轨道平行的轨道上自己行走。对停放在矿仓上部的矿车(先人工摘钩),逐车卸载,当某部矿车所对的卸载位置因堵塞或检修等原因,不允许卸矿时,可用翻车机将此矿车推拨至其它位置卸载。能自由行走,移动卸矿,是这种翻车机的主要特点。
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1 整机基本结构和工作原理
111 基本结构
FCJ-Ò型遥控自行液压翻车机整机结构简图如图1所示。由行走机构、工作机构、推车机构、液压系统和电气系统组成。为保证横向稳定并尽量减少配重块,将液压站布置在机器中部,并尽量靠后。左端为行走传动装置和推车机构,右端为电气柜和操作者座位。整机布局紧凑、操作方便。工作机构实际上就是液压机械手,完成对矿车的夹持、升降和翻转卸矿、复位等作业。
图1 整机结构简图
1)大臂;2)链轮;3)翻转液压缸;4)链轮;5)支承板;6)花键轴;7)夹持液压缸;8)固定夹持爪;9)活动夹持爪;10)电气柜;11)液压站;12)推车机构;13)行走减速器;14)行走电动机;15)行走车轴;16)车架;17)链轮;
18)举升液压缸;19)油箱;20)机架
112 工作原理
操作方式为有线遥控,操作者手持控制器,可在
以电气柜为中心的约3m范围内任意位置(以便于观察行走对位为宜)工作。参照图1,按住某个按钮,
作者简介:李洪平(1951-)男,副教授,主要从事液压技术教学和科研
工作。
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Ff为风压阻力,室内工作Ff=0N。
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则翻车机进行相应的动作,松按钮则动作停止。当翻车机行走到与待卸矿车对位准确后,举升液压缸18动作,大臂1带动左右二块支承扳5下降,使固定夹持爪8靠近矿车下部圆弧处(图1中双点划线所示);夹持液压缸7动作使活动夹持爪9动作,夹紧矿车;大臂举升到合适的翻矿高度(最低高度是翻矿时使矿石不会落到铁轨上);双活塞杆结构的翻转液压缸3动作,活塞杆牵引链条,使链轮4、2旋转,并通过花键轴6带动支承板,以及安装在支承板上的所有构件,连同矿车一同翻转、完成卸矿。反之,空车回复原位。整个动作循环为:行走对位y大臂下降y夹持矿车y大臂举升(翻矿高度)y翻转卸矿y翻转复位y大臂下降(矿车落轨)y松开夹持y大臂举升(行走高度)y行走对位。一个循环理论时间为53s。
Fm=2G0B(K+Ld/2)/Dc=1520(N)
式中G0为翻车机自重,G0=80000N;K为滚动摩擦系数,取K=010004;L为车轮轴承摩擦系数,取L=0102;d为滚动轴承平均中径,d=(d外+d内)/2=(01140+01065)/2=011025m;B为附加摩擦阻力系数,取B=2;Dc为车轮直径,DC=013m。
FP=KpG0=160(N)
式中KP为坡度阻力系数,取KP=01002。21212 起动时的惯性阻力Fg
Fg=G0V/gt=1714(N)
式中G0为翻车机自重,G0=80000N;V为翻车机行走速度,V=0142m/s;t为加速时间,t=2s;g=918m/s2。
21213 起动时的总阻力FZ
起动时的总阻力FZ,即为最大运行阻力。FZ=FJ+Fg=1680+1714=3394(N)213 行走电动机功率计算21311 起动时所需功率P
P=FZV/1000G=1176(kW)
式中G为传动系统总效率,G=G1G2G3=0181;G1为皮带传动效率,G1=019;G2为行星摆线针轮减速机效率,G2=0194;G3为链传动效率,G3=0196。21312 选电动机
因翻车机自行对位,逐车翻矿,行走机构工作频繁,选YZ型双出轴冶金起重电动机:YZ132M1,FC=40%,Pe=212kW,ne=935r/min,G=0174。214 传动比分配
车轮转速nc=26175r/min,总传动比i=ne/nc
=i1i2i3=35,第一级皮带传动i1=1,第二级减速机i2=35,第三级链条i3=1
215 皮带与链传动设计
由上述参数及翻车机结构,即可按常规设计计
2 行走机构设计
能自由行走是与固定式卸载设备的重要区别。行走机构性能好坏直接影响到翻车机的工作生产效率。
211 传动方案
采用电动双轴双轮轨轮行走机构,由减速机到车轮轴9用双排滚子链,前后轮轴间用单排滚子链。为使准确对位和停车安全,在行走电动机上设计了电磁制动器。如图2
所示。
图2 行走机构示意图
1)制动器;2)三角皮带;3)行走电动机;4)摆线针轮减速器;5、7、8、12)链轮;6)双排链;
9、13)行走轮轴;10、14)车轮;11)单排链
算,主要结果如下:
11皮带。A型三角带3根,带轮直径D1(D2)=125mm,中心距a=445mm。
21链条(双、单排)。链号20A,链节距P=31175mm,链轮齿数Z1(Z2)=19,中心距(双排/单排)=65019/225519mm。至此,行走机构主要设计参数确定。216 主要特点
11212 运行阻力的计算
21211 运行静阻力Fj
Fj=Fm+Fp+Ff=1520+160+0=1680(N)/N;Fp为道路
第6期李洪平,等:自行式液压翻车机及行走机构设计41
靠近,减速机安装在行走轮轴9的上方,减小中心距。由于采用摆线针轮减速机,体积小,速比大因而使整个装置简化,传动效率高。
21运转平稳,工作可靠。采用皮带与摆线针轮减速机,可减缓起动、制动时的冲击,翻车机运转平稳。行走电动机能适应频繁起动;在与矿车对准位置后迅速制动,停位准确。缩短对位时间。
31驱动力矩大,过载能力强,多种用途。采用双轴驱动以增大驱动力矩。卸矿后将推车杆伸出,翻车机行走,即可同时推拨1~6辆空车,或推拨1~3辆重车行走,改变矿车停放位置,起调度绞车作用。当采用另外一种卸矿调度方式)))将矿车逐辆溜放到卸载点卸载这种卸矿方式时,可将翻车机停在卸矿位置,将推车机构的推车杆伸出,即可先兼作停车铁牛作用,然后卸矿。
自行式液压翻车机是一种新型的矿山卸矿设备,为实现矿山卸矿机械化和自动化提供了条件。在银山矿的生产实践证明:此机设计合理,工作可靠,性能良好,现场改造量小,施工方便,一次性投资较小,适合于中小型矿山的卸矿改造。参考文献:
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化学工业出版社,19871
3 结束语
收稿日期:2005-08-20
Self-travelingHydraulicDumperandtheDesignofIts.TravelingMechanism
LIHong-ping,HUANGYue-fei
(JiangxiTechnicalUniversity,Ganzhou341000,China)
Abstract:Thepaperintroducesthebasicstructureandoperatingprincipleofanewsel-ftravelingHydraulicdumper,and
thecalculationinthedesignoftravelingmechanism1Thisdumperissuitableforthedumperimprovementformiddleandsmallsizemine1
Keywords:hydraulicdumper;traveling;design
(上接第13页)
StudyonReducingMetalContentinDiscardedResidueofBlastFurnance
GAOJun
(NandanxianNanxingAntimonyCo1Ltd,Nandan547200,China)
Abstract:ThepaperintroducestheindustryexperimentsforreducingmetalcontentindiscardedresidueofblastfurnaceinonemetallurgyfactoryofGuangxi,thecharacteristicesofmetalindiscardedresiduewereanalyzed1Accordingtotheeffectfactortheexperimentschemewasestablishedandcarriedoutinmanufacture,goodeffecthasbeenobtained1Keywords:blastfurnace;crudePb-Sballoy;discardedresidue