伸缩给料装置在黄骅港三期工程中的应用
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刘振 刚
张 德 全
（ 中建安装工程有限公 司一公司 济南 ２ ５ ０ ０ １ ４） 摘 要：本文通 过工程 实践 ，总结 了一套埋地管道在沿海地 区软地基 、潜水位 的地质条件 下采用 自沉 法的全新施工
黄骅港三期工程 工艺要 求具备单条皮带机给４ 条和５ 条皮 带机送料 。本文就伸缩给料装置在黄骅港三期工程 中的布置形式，驱动 功率计算 以及安装要 点进行描述 ，阐明伸缩给料 装置在使用上的优 点。
重 量 ）。
根据滚 动摩 擦 阻力公式 ：查 《 机械设 计手 册 》表
１ — １ — １ ０ 得 轮 ＝ ０ ． ０ ７ ， 轴 承 ＝ ０ ． ０ ７
２ ０ ０ ０
： —
—
×０ ． ０７： ２８ ０ ｋ Ｎ
ｆ Ｌ
０ ． ５
Ｆ轴承 ＝×＝ ２ ０ ０ ００ ． ０ ０ ４ ８ Ｆ ｋ Ｎ
１ ． 行走 车体 运行 阻力计 算 ：
Ｂ Ｆ 伸 缩装置上行走 车体荷重 １ ８ ０ ｔ 。 （ １ ）车轮沿轨道滚动摩擦 阻力Ｆ １ ｋ Ｎ
由：Ｆ ｘ ＝Ｎ ／ （ Ｄ ／ ２）
＝
三 、伸缩给料装置的安装要点
伸缩给料装置采用齿 传动 ，车体依靠齿轮传动提供
的动 力在 钢轨上 行走 。布 置形式 如下 图所示 。由图可 知 ，伸缩 给料装 置在 运行 时有两 个互相 垂 直的运行 轨 迹 ，车体车轮在钢轨上的运动 ，电机驱 动轮在齿条上 的
一
、
布置形式
Ｉ
—ｒ ’一Ｉ 、
ｌ
下
黄骅港三期工程采 用了三种布置形式的伸缩给料装 置 ：ｌ Ｘ ￣ ５ 斜交给料 ， １ 对５ 垂直给料 ，１ 对４ 垂直给料 。
１ ．１ 对５ 斜 交给料 形式 。
从 翻车机 出来 的Ｂ Ｆ 皮带 机 ，向５ 条Ｂ Ｈ１ 线皮带机 给 料 ，满足给４ 条筒仓线和 １ 条直给线给料。 ２ ． １ 对５ 垂 直给 料
：
８ ５
：
６ ． ０ ９ ｋ Ｗ ｖ ＝ ０ ． ０ ８ ／
（ 行走速度 ） … … …
取单个 电机功率 （ 行走 ）
以上两种方 法进行计算后 ，取３ ０ Ｋ Ｗ双 电机驱 动能 够满 足使用要 求 。经２ ０ １ ２ 年１ ２ 月投人 运行 至今 ，效 果
良好 。
（ ８ ） 上分支空 载运行 阻力Ｆ ｋ Ｎ Ｆ 。 ＝ ２ ． ８ ０ ｋ Ｎ （ ９） 上分支空载运行 阻力Ｆ 。 ｋ Ｎ Ｆ 。 ＝ １ ． ８ ５ ｋ Ｎ
总 阻力 Ｆ：６ ＝ ２ ｘ （ ４ ． １ ２ ＋ ３ ． ０ ６ ＋ ２ ． ８ ８ ＋ ５ ． ９ ＋ ２ ． ５ ３ ＋ ３ ． ９ ２ ＋ ５ ． ２
从筒仓 堆场取料 的Ｂ Ｑ 线 向四条 Ｂ Ｃ 转运 线和 １ 条Ｂ Ｚ
Ｂ Ｚ ｌ Ｂ Ｃ ９ — ２ Ｂ Ｏ Ｂ 一 ２ Ｂ Ｃ ７ — ２ Ｂ ｅ ６ — ２
二 、伸缩给料装置驱动功率计算
伸缩给料装置 的运行阻力主要来 自两个方面 ，车体 运行轮与轨道之间摩擦力 ，轴承运行摩擦力 。另外还有
８ ＋ ２ ． ８ ０ ＋１ ． ８ ５）＝６ ４ ． ６ ８ ｋ Ｎ
双侧 Ｆ ｔ ＝ ， ・ １ ． ５ ＝ ４ ３ ２ ｋ Ｎ
：
０
．
：
：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ８
０ ． ８
５ ４ ｋ Ｗ ｖ： ０ ． １ ｍ ／
’ 一 ／ （ 行走 速度 ）
８ 一 附加阻力 系数 ８＝ ２
关键词：伸缩给料 装置 布置形 式 功率 齿条 轨 面
黄骅港三期 工程采用筒仓堆场工艺 ，同时为满足配
煤需要 ，要求系统具备一条皮带机给４ 条或５ 条皮带机 给
料能力 。伸缩给料装置就成为了经济适用 的选择 。
一
洲 一
Ｉ
ｌ ｌ ｌ Ｉ ｌ ｌ ＿ ｌ Ｉ ｉ Ｉ ｌ ＿ ｌ ｌ Ｉ ｌ ｌ ● Ｉ ｌ ｌ ｌ ｌ 强 南 Ｉ ． 】 ｜ ｜ ● ｜ ＿ ｜ ｎ 、 ＾ ｝ 磊
１ ８ ０ ｘ ９ ． ８１ ｘ Ｏ ． ７ ／ ３ ０ ０ ＝４ ． １ ２ ｋ Ｎ
式 中： Ｎ一车轮 轮压 ｔ Ｎ ＝Ｇ ｚ
运动 。设计要求钢轨安装 精度为 ：轨 面高低差和左右轨 面高低差 ｌ ｍ ｍ，左右轨道 中心线均为２ ｍ ｍ。齿轮要求 啮
合 良好 ，故齿条 的直线度要求 ｌ ｍ ｍ以内。由上可知 ，伸 Ｄ： ６ ０ ０ ｍｍ 缩给料装置 的安装调整精度要求较高 。
Ｇ ｚ 一 行走车体重量 ｔ
一
Ｇ ｚ ＝１ ８ ０ ｔ
滚动摩擦 因数 ０ ． ７（ ｍ ｍ）
ｇ ：９ ． ８ １ ｍ ／ ｓ
Ｄ 一 车轮直径 ｍ ｍ
ｇ一 重力加速度
Ｆ２ ＝ Ｎ ｄ ／ Ｄ
＝
（ ２）车轮 中滚动 轴承摩擦 阻力 Ｆ Ｎ
伸缩装置在机房的布置图 （ 以１ 对５ 给料 为例 ）
Ｆ牵引 ： Ｆ轮 ＋ Ｆ 轴承 ＝ ２ ８ ８ ｋ Ｎ
３ ０
２ ０ １ ３ 年 第７ 期
冒
－ － － Ｊ三 肓倒
Ｉ ｌ
１ ＾Ｌ Ｌ Ａｌ Ｉ ｕ
考 虑皮带机在伸缩给料装置上产生的阻力等 ，为保
险起 见 ，取安全系数为 １ ． ５
：
取单个 电机功率 （ 行走 ）Ｐ＝３ ０ ｋ Ｗ， 单侧Ｒ ＝２ １ ６ ｋ Ｎ 第 二 种计 算方 法 ，是将 伸缩 给料 装 置各部 位 产生 的摩 擦 阻力进 行单 独计算 ，核算 出需要 的驱 动功 率 。
结果如下 ：
Ｏ ８ ５
．
６ ４． ６ ８ ｘ ０ ． ０ ８
Ｏ ．
一
倒仓线给料 。
直装线 向Ｂ Ｃ 转运线 给料 。
工 艺 流 程 图
些皮带机在伸缩给料装置上 的运行阻力。
本 次设置双驱动 ，减少结构布置难 度和增加装置运 行稳定性 。
本次Ｔ程设计分两个 阶段进行功率计算。 第一种计算方法 ，设计得到伸缩给料装置 的结构参 数后 ，计算 主要 阻力并考虑安全系数 ，结果如下 ： 伸缩头车上结构与物料 共重约２ ０ ０ ｔ（ 考虑一定保 险
张 德 全
（ 中建安装工程有限公 司一公司 济南 ２ ５ ０ ０ １ ４） 摘 要：本文通 过工程 实践 ，总结 了一套埋地管道在沿海地 区软地基 、潜水位 的地质条件 下采用 自沉 法的全新施工
黄骅港三期工程 工艺要 求具备单条皮带机给４ 条和５ 条皮 带机送料 。本文就伸缩给料装置在黄骅港三期工程 中的布置形式，驱动 功率计算 以及安装要 点进行描述 ，阐明伸缩给料 装置在使用上的优 点。
重 量 ）。
根据滚 动摩 擦 阻力公式 ：查 《 机械设 计手 册 》表
１ — １ — １ ０ 得 轮 ＝ ０ ． ０ ７ ， 轴 承 ＝ ０ ． ０ ７
２ ０ ０ ０
： —
—
×０ ． ０７： ２８ ０ ｋ Ｎ
ｆ Ｌ
０ ． ５
Ｆ轴承 ＝×＝ ２ ０ ０ ００ ． ０ ０ ４ ８ Ｆ ｋ Ｎ
１ ． 行走 车体 运行 阻力计 算 ：
Ｂ Ｆ 伸 缩装置上行走 车体荷重 １ ８ ０ ｔ 。 （ １ ）车轮沿轨道滚动摩擦 阻力Ｆ １ ｋ Ｎ
由：Ｆ ｘ ＝Ｎ ／ （ Ｄ ／ ２）
＝
三 、伸缩给料装置的安装要点
伸缩给料装置采用齿 传动 ，车体依靠齿轮传动提供
的动 力在 钢轨上 行走 。布 置形式 如下 图所示 。由图可 知 ，伸缩 给料装 置在 运行 时有两 个互相 垂 直的运行 轨 迹 ，车体车轮在钢轨上的运动 ，电机驱 动轮在齿条上 的
一
、
布置形式
Ｉ
—ｒ ’一Ｉ 、
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下
黄骅港三期工程采 用了三种布置形式的伸缩给料装 置 ：ｌ Ｘ ￣ ５ 斜交给料 ， １ 对５ 垂直给料 ，１ 对４ 垂直给料 。
１ ．１ 对５ 斜 交给料 形式 。
从 翻车机 出来 的Ｂ Ｆ 皮带 机 ，向５ 条Ｂ Ｈ１ 线皮带机 给 料 ，满足给４ 条筒仓线和 １ 条直给线给料。 ２ ． １ 对５ 垂 直给 料
：
８ ５
：
６ ． ０ ９ ｋ Ｗ ｖ ＝ ０ ． ０ ８ ／
（ 行走速度 ） … … …
取单个 电机功率 （ 行走 ）
以上两种方 法进行计算后 ，取３ ０ Ｋ Ｗ双 电机驱 动能 够满 足使用要 求 。经２ ０ １ ２ 年１ ２ 月投人 运行 至今 ，效 果
良好 。
（ ８ ） 上分支空 载运行 阻力Ｆ ｋ Ｎ Ｆ 。 ＝ ２ ． ８ ０ ｋ Ｎ （ ９） 上分支空载运行 阻力Ｆ 。 ｋ Ｎ Ｆ 。 ＝ １ ． ８ ５ ｋ Ｎ
总 阻力 Ｆ：６ ＝ ２ ｘ （ ４ ． １ ２ ＋ ３ ． ０ ６ ＋ ２ ． ８ ８ ＋ ５ ． ９ ＋ ２ ． ５ ３ ＋ ３ ． ９ ２ ＋ ５ ． ２
从筒仓 堆场取料 的Ｂ Ｑ 线 向四条 Ｂ Ｃ 转运 线和 １ 条Ｂ Ｚ
Ｂ Ｚ ｌ Ｂ Ｃ ９ — ２ Ｂ Ｏ Ｂ 一 ２ Ｂ Ｃ ７ — ２ Ｂ ｅ ６ — ２
二 、伸缩给料装置驱动功率计算
伸缩给料装置 的运行阻力主要来 自两个方面 ，车体 运行轮与轨道之间摩擦力 ，轴承运行摩擦力 。另外还有
８ ＋ ２ ． ８ ０ ＋１ ． ８ ５）＝６ ４ ． ６ ８ ｋ Ｎ
双侧 Ｆ ｔ ＝ ， ・ １ ． ５ ＝ ４ ３ ２ ｋ Ｎ
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：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ８
０ ． ８
５ ４ ｋ Ｗ ｖ： ０ ． １ ｍ ／
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８ 一 附加阻力 系数 ８＝ ２
关键词：伸缩给料 装置 布置形 式 功率 齿条 轨 面
黄骅港三期 工程采用筒仓堆场工艺 ，同时为满足配
煤需要 ，要求系统具备一条皮带机给４ 条或５ 条皮带机 给
料能力 。伸缩给料装置就成为了经济适用 的选择 。
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１ ８ ０ ｘ ９ ． ８１ ｘ Ｏ ． ７ ／ ３ ０ ０ ＝４ ． １ ２ ｋ Ｎ
式 中： Ｎ一车轮 轮压 ｔ Ｎ ＝Ｇ ｚ
运动 。设计要求钢轨安装 精度为 ：轨 面高低差和左右轨 面高低差 ｌ ｍ ｍ，左右轨道 中心线均为２ ｍ ｍ。齿轮要求 啮
合 良好 ，故齿条 的直线度要求 ｌ ｍ ｍ以内。由上可知 ，伸 Ｄ： ６ ０ ０ ｍｍ 缩给料装置 的安装调整精度要求较高 。
Ｇ ｚ 一 行走车体重量 ｔ
一
Ｇ ｚ ＝１ ８ ０ ｔ
滚动摩擦 因数 ０ ． ７（ ｍ ｍ）
ｇ ：９ ． ８ １ ｍ ／ ｓ
Ｄ 一 车轮直径 ｍ ｍ
ｇ一 重力加速度
Ｆ２ ＝ Ｎ ｄ ／ Ｄ
＝
（ ２）车轮 中滚动 轴承摩擦 阻力 Ｆ Ｎ
伸缩装置在机房的布置图 （ 以１ 对５ 给料 为例 ）
Ｆ牵引 ： Ｆ轮 ＋ Ｆ 轴承 ＝ ２ ８ ８ ｋ Ｎ
３ ０
２ ０ １ ３ 年 第７ 期
冒
－ － － Ｊ三 肓倒
Ｉ ｌ
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考 虑皮带机在伸缩给料装置上产生的阻力等 ，为保
险起 见 ，取安全系数为 １ ． ５
：
取单个 电机功率 （ 行走 ）Ｐ＝３ ０ ｋ Ｗ， 单侧Ｒ ＝２ １ ６ ｋ Ｎ 第 二 种计 算方 法 ，是将 伸缩 给料 装 置各部 位 产生 的摩 擦 阻力进 行单 独计算 ，核算 出需要 的驱 动功 率 。
结果如下 ：
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．
６ ４． ６ ８ ｘ ０ ． ０ ８
Ｏ ．
一
倒仓线给料 。
直装线 向Ｂ Ｃ 转运线 给料 。
工 艺 流 程 图
些皮带机在伸缩给料装置上 的运行阻力。
本 次设置双驱动 ，减少结构布置难 度和增加装置运 行稳定性 。
本次Ｔ程设计分两个 阶段进行功率计算。 第一种计算方法 ，设计得到伸缩给料装置 的结构参 数后 ，计算 主要 阻力并考虑安全系数 ，结果如下 ： 伸缩头车上结构与物料 共重约２ ０ ０ ｔ（ 考虑一定保 险