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堆取料机回转驱动电机功率分析与计算 　　摘#8195;要本文介绍了堆取料机回转驱动设计方案及驱动电机的功率计算。 　　关键词回转驱动；回转阻力；回转电机驱动功率 　　中图分类号TH文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0204-02 　　 　　回转机构是由回转支承装置和回转驱动装置两部分组成，对于斗轮堆取料机而言，由于回转大轴承相对于其它回转支承方式的优点是，有效的降低设备重心，增大设备的抗倾翻能力，所以得到广泛的应用。常规的回转驱动装置的传动方案有三种，第一种方案：立式电机+立式圆柱齿轮减速器；第二种方案：卧式电机+涡轮减速器；第三种方案：立式或卧式电机+安全连轴器+立式行星减速器+小齿轮外啮合，由于行星减速器传动比大，结构紧凑，是回转驱动装置较理想的传动方案，斗轮堆取料机也采用此种传动方式。现就针对第三种方案提出设计方案和计算方法。 　　1回转驱动装置结构简介 　　回转驱动布置在设备的有相对回转运动的两个部件间，一般以回转支承分界，上部是回转部件，下部是不动的基础部件。回转支承将两个相对回转部件固定，同时将整个回转支承上部的所有载荷（垂直载荷、水平载荷、弯矩、扭矩等）传递到下部的基础上。回转支承内侧或外侧为齿圈结构。回转驱动固定在回转支承上部的平台（构件）上。通过小齿轮与齿圈的啮合，达到回转的目的（见图1）。 　　图1堆取料机回转驱动主要布置形式 　　2以斗轮堆取料机回转驱动为例 　　原始参数：回转机构支承132.50.3550，03，模数m=22，齿数Z1=176，变位系数X1=+0.5，驱动装置由卧式电动机+安全连轴器+制动器+行星减速器+小齿轮，6级电机。回转部件总质量Gi=回转轴承承载轴向力Fa=2028400N，径向力Fr=50760N斗轮挖掘力F挖=14448N，滚道平均直径D=3550mm，重心相对回转中心最大偏移量（非工作）Li=1.5m。 　　2.1电机功率选择 　　1）臂式斗轮堆取料机的回转阻力矩主要有摩擦阻力距T摩、坡道阻力矩T坡、风阻力矩T风、启动惯性力矩T惯（带物料）或侧向切削力矩 　　T切。通常侧向切削力矩T切启动惯性力矩T惯（带物料），所以计算电机功率时不考虑启动惯性力矩T惯。 　　2）摩擦阻力距T摩： 　　T摩= 　　ω―回转阻力系数，对于滚球式轴承ω=0.01；对于滚柱式ω=0.012； 　　D―滚道平均直径，D=3.550m； 　　∑N―全部滚柱所受的总压力。∑N=Fa/sinγ+4Fr/πcosγ ，γ取90°； 　　∑N=2028400N。 　　T摩=1/2×0.012×3.55×2028400=43204.92N?m。 　　3）坡道阻力矩T坡： 　　T坡=∑Ni=1Gi?Lisinθ?sinφ 　　Gi―回转个部件质量重力， Gi=2028400N； 　　Li―各部件重心至回转中心线距离，Li=1.5m； 　　θ―坡道角度。sinα≈tanα=1/500=0.0019≈0.002； 　　φ―起重机回转角度，当φ=90°或270°坡度阻力最大。 　　T坡=2028400×1.5×0.002×1= 6054N?m。 　　4）风阻力矩T风，见表1。 　　①最大风阻力矩： 　　T风max=∑Ai×Ci×q×l 　　Ai―回转各部分构件迎风面积； 　　Ci―回转各部分构件风力系数； 　　q―工作风压，q=250N/m2； 　　l―风力作用中心至回转中心的距离（力臂）。 　　T风max=∑Ai×Ci×q×l=227.7×250×7.013=399215N?m 　　②等效风阻力矩： 　　T风=0.7?T风max=0.7×399215=279451N?m 　　5）启动惯性力矩T惯（带物料）: 　　T惯=N?m 　　式中：J―回转各构件对回转中心线的转动惯量，J=38,291,420.2 kg?m2。主要部件有斗轮机构、配重、司机室、上部金属结构、胶带机、转台。各部件惯性力矩不是本文重点计算省略。 　　n―起动时回转速度，n=0.828r/min； 　　 t―起动时间，t=4s。 　　6）侧向切削力矩： 　　T侧=0.3×1444.8×35=151704N?mT惯=82911.34N?m。计算时取T侧。 　　回转阻力距： 　　T回=T摩+T坡+T风+T侧（或T惯） 　　#8195; =43204.92N?m+6054N?m+279451N?m+151704N?m 　　 #8195;=480,413.92 N?m≈50tm 　　电机功率计算： 　　①电动机等效功率： 　　kW。 　　式中：n―回转速度，n=0.0828r/min； 　　#8195;#8195;#8195;η