師華東（中信重工機(jī)械股份有限公司，河南 洛陽(yáng) ）

0 引言

水泥廠(chǎng)一般用輔料堆棚、石膏混合材堆棚、原煤堆棚來(lái)儲(chǔ)存原料燃料。原燃料是通過(guò)受料坑、板喂機(jī)、破碎機(jī)、皮帶機(jī)等工藝設(shè)備輸送到相應(yīng)的儲(chǔ)料倉(cāng)中，受料坑通常采用鏟車(chē)卸料或者自卸卡車(chē)卸料。由于原燃料中經(jīng)常含有大塊物料，所以在受料坑上一般會(huì)設(shè)計(jì)固定篦板來(lái)過(guò)濾掉大塊物料，以減小其對(duì)下游設(shè)備，比如破碎機(jī)的損害。當(dāng)原燃料含水量比較高的時(shí)候或者有大塊物料的時(shí)候，會(huì)蓬在篦板上下不去，這時(shí)候就需要人工清理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響生產(chǎn)。

1 常規(guī)受料坑設(shè)計(jì)

水泥廠(chǎng)原燃料受料坑設(shè)計(jì)時(shí)，為防止大塊物料的堵料，一般會(huì)在受料坑上加一層固定篦板。根據(jù)不同物料的要求，篦孔的尺寸也不一樣，一般100 mm×100 mm～400 mm×400 mm的都有，其工藝布置見(jiàn)圖1。

圖1 常規(guī)受料坑設(shè)計(jì)示意圖

如圖1所示，這種設(shè)計(jì)是一種常規(guī)設(shè)計(jì)，大部分水泥廠(chǎng)均采用此種設(shè)計(jì)。當(dāng)固定篦板角度不合適的時(shí)候，大塊物料滾不下來(lái)，當(dāng)角度太大時(shí)，物料也容易滑下來(lái)，這是一對(duì)矛盾。并且物料比較粘濕的時(shí)候，篦板上蓬料下不去，影響使用效果。怎么在工藝設(shè)計(jì)階段解決受料坑蓬料的問(wèn)題，本文提供了一種有效的在線(xiàn)解決辦法。

2 帶振動(dòng)篦子的受料坑設(shè)計(jì)

2.1 工藝布置

通過(guò)在固定篦板兩端加裝振動(dòng)電機(jī)和振動(dòng)彈簧，來(lái)解決受料坑蓬料的問(wèn)題。其工藝布置見(jiàn)圖2。

圖2 防蓬料受料坑設(shè)計(jì)示意圖

如圖2所示，是振動(dòng)篦板解決受料坑蓬料的方法。振動(dòng)篦板由篦板、振動(dòng)彈簧、振動(dòng)電機(jī)組成。在篦板的上部下方安裝振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)電機(jī)的數(shù)量與篦板的尺寸，蓬料的重量有關(guān)。在篦板的下部下方安裝振動(dòng)彈簧，振動(dòng)彈簧的數(shù)量原則上與振動(dòng)電機(jī)的數(shù)量一致，并且對(duì)稱(chēng)布置。當(dāng)振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)時(shí)，對(duì)篦板提供垂直方向的激振力，振動(dòng)彈簧配合篦板振動(dòng)。從而把蓬料抖落，讓大塊從篦板上滑下。

2.2 振動(dòng)篦板設(shè)計(jì)選型

振動(dòng)電機(jī)是振動(dòng)篦板選型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，振動(dòng)篦板選型流程是：參振重量（G1+G2）振動(dòng)力Fm激振力F電機(jī)功率。其受力關(guān)系見(jiàn)圖3：

由：Fy=Fm·cosα=(G1+G2)g/1000，F(xiàn)=γ·Fm

得出：F=(G1+G2)gγ/1000·cosα

其中：Fm—振動(dòng)力，kN；α—篦板與水平方向的夾角，（°）；G1—篦板重量，kg；G2，蓬料重量，kg；G—重力系數(shù)，9.8 N/kg；γ—激振力富裕系數(shù)，1～3；F—激振力，kN。

根據(jù)具體的工況，算出需要的激振力，從而選配相應(yīng)的電機(jī)。振動(dòng)電機(jī)功率越大其激振力越大，通常激振力富裕系數(shù)選2左右比較合適。但是考慮篦板上有篦孔，此處主要是解決粘濕性物料的下料和大塊物料的過(guò)濾，激振力富裕系數(shù)選可以選1.5左右。振動(dòng)電機(jī)出廠(chǎng)時(shí)激振力不是滿(mǎn)負(fù)荷，一般調(diào)節(jié)在其最大激振力的70%，這樣可以延長(zhǎng)電機(jī)軸承壽命，避免電機(jī)線(xiàn)圈發(fā)熱，從而達(dá)到最佳使用效果。如果選用的振動(dòng)電機(jī)激振力達(dá)不到要求，振動(dòng)機(jī)械設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)振幅不夠，物料不運(yùn)行，影響生產(chǎn)，而且還會(huì)造成振動(dòng)電機(jī)過(guò)載發(fā)燙，嚴(yán)重的會(huì)使電機(jī)損毀。如果選用的振動(dòng)電機(jī)激振力過(guò)大，不但增加設(shè)備成本還會(huì)對(duì)振動(dòng)機(jī)械設(shè)備造成傷害，使焊縫撕裂，鋼板變形，左右搖擺。所以振動(dòng)電機(jī)的選型要根據(jù)具體的使用環(huán)境來(lái)確定。表1為從振動(dòng)機(jī)械網(wǎng)摘抄的某廠(chǎng)家的電機(jī)功率與激振力對(duì)應(yīng)關(guān)系表[2]。

圖3 受力關(guān)系圖

表1 激振力與電機(jī)功率選型對(duì)應(yīng)關(guān)系

由表1可知，振動(dòng)電機(jī)的選取與激振力的大小有關(guān)，激振力又來(lái)源于參振重量。同時(shí)還要考慮篦板的大小尺寸、篦孔大小尺寸、振動(dòng)電機(jī)的數(shù)量、物料性質(zhì)等因素，才能做好設(shè)備選型工作。

3 小結(jié)

水泥工藝設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，形成了固定的設(shè)計(jì)習(xí)慣和設(shè)計(jì)方法。但是隨著國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，行業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步，對(duì)自動(dòng)化水平要求不斷提高，特別是能不用人盡量不要用人，幾乎成為水泥企業(yè)的共識(shí)。本文通過(guò)對(duì)受料坑做防蓬料設(shè)計(jì)，和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比具有以下顯著的特點(diǎn)：

（1）帶振動(dòng)篦板的受料坑在通過(guò)粘濕性物料和大塊物料的時(shí)候，不需要人工清料，能夠節(jié)約人工，改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)清料。

（2）對(duì)振動(dòng)篦板的結(jié)構(gòu)及工藝布置進(jìn)行了介紹，以方便同行參考。

（3）對(duì)振動(dòng)電機(jī)的選型過(guò)程及依據(jù)進(jìn)行了介紹，并給出選型公式，以方便同行參考。