辊轮式手动闸门设计
作者:李楠
来源:《世界家苑》2017年第05期
一、产品简介
手动闸门,安装于各种粉粒物料料仓的出料口处,用于设备检修时启闭开关的控制设备,也可通过调整开度的大小,控制其物料的流量。适用于矿山冶金、机械、食品等行业。 二.工作原理
老式手动闸门结构复杂,笨重,对于特定环境下不能完全满足于生产的需要,后改进到液压闸门。以液压站为动力,驱动油缸推动闸门的闸板伸缩,控制闸门的开闭,电液驱动采用液压站双油缸驱动,要求动作同步,输出力大。在一定程度上有所改进,使用方便,但利用率低,成本造价极高。形如大马拉小车,很有物不能尽其用之感。
手动闸门在矿山冶金行业中,一般应用于料仓与给料机之间的过渡连接,使用频率较低。在生产时,将闸门开启到需要大小,不需经常调节;设备年度检修或发现故障需停机时,只需闭合闸门即可。所以采用液压闸门设备成本过高。因此改成新型手动闸门,以便于更有效的发挥其作用。
老式手动闸门在滑道处采用沟槽结构,闸板在槽内滑动,摩擦力很大,而且物料在下落时,也极易落人滑道沟槽内,长时间的积累,使滑道内充满物料,当闸门需要闭合情况下,便不能动作。而新型手动闸门取消原有滑道,在相应位置处采用上、下辊轮装置,闸门在辊轮中间运动,开闭自如,运行平稳,并且在人料口处,采用挡料装置,使物料下落时不会落入滑道辊轮装置上,排除被物料卡住,闸板不能运动的现象。
为了方便料仓与给料机之间的连接,手动闸门上下法兰都做成与其尺寸相匹配的圆形结构,中间部分仍采用方形结构,而闸板也同样按其结构采用方形,这一点区别于其它的产品。因为闸板有足够的空间能够充分的闭合,不会留有间隙,在闭合状态下密封性能良好,不至于漏料。
由于部分物料原料仓由原来的20米增加至现在的50米,当闸门关闭时,料仓对闸门的压力增大,部门闸门不能承受其压力,而辊轮式手动闸门上下均分布10个辊轮,分担了闸门的压力,承载力强。 三.设计计算
当手动闸门闭合时,要承受上部料仓内物料所给的料柱径压力。本产品的合理性可通过计算来进行校核,现以两米圆盘给料机配套的新型手动闸门为例:
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用户提供数据 1.1料仓高度:H=50m
1.2料柱直径:D=0.824m(作用在闸板上),因此R=0.412m 1.3物料名称:煤
1.4物料堆比重:p=0.75t/m3 2.丝杠拉力计算
2.1作用在闸板上的径压力F=π·R2·H·p·g F=3.14×0.4122×50×0.75×10=200KN 物料与物料自身的摩擦力忽略不计。
2.2闸板把径压力分别作用于下部的每个辊轮上,数量共10个,因此 每个辊轮所承受的压力F1=F/10=20 KN
2.3丝杠若需将闸门拉动,所需的拉力应大于辊轮受到的摩擦力,而辊轮的摩擦力取决于物料本身所受的压力(自身重力忽略不 四.结束语
随着现今科技的发展,自动化设备已有代替手动设备的趋势,但在矿山等行业中,也需考虑实用性,如设备每年检修只需要使用一至两次,其余时间闸门处于开启状态。再次情况下,手动设备经过改型,在同等条件下,其结构与性能不亚于自动化设备,而且成本造价也比较低,更适用于当今社会。
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