選煤機排料系統中刮板結構優化探討范文

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摘要：以刮板組件卡死這一極端工況為例，通過NXNastran靜力學仿真模塊對比了兩種刮板組件結構形式的最大應力及形變。結果顯示：優化后的刮板組件總質量（33kg）略低于優化前的40kg；最大應力（74.8MPa）位于傳動系統和板蓋連接處，滿足所選材料的許用應力。最終得到比強度較高的刮板結構，可滿足選煤機刮板輸送組件的使用條件。該優化方案對以后的刮板結構設計具有參考意義。

關鍵詞：選煤機；刮板；有限元分析

引言

目前，風力選煤和空氣重介質選煤是干法選煤的兩大技術途徑。空氣重介質選煤設備通過鼓風機得到壓縮空氣，將壓縮空氣通過布風板進入流化床，入選煤由選煤機上方入料口進入流化床，物料在流化床中，比重小的精煤上浮，比重大的矸石下沉，最后由刮板輸送機分別排出機外[1-2]。

1刮板的受力分析

對于刮板的受力分析，我們假設一種惡劣的工況，當刮板受到矸石等硬物卡住后停止運動，此時刮板兩側傳動系統持續運動導致刮板與硬物之間有很強的相互作用，直至刮板將硬物破壞，刮板繼續正常運轉。在整個過程中刮板受到硬物的剪切力與傳動系統對刮板的彎曲應力。為計算方便，將硬物假設為金屬桿。

2刮板結構的分析

優化刮板主要的損壞方式包括磨損、彎曲和沖擊斷裂，我們僅對刮板受到大剪切應力導致折彎或斷裂進行仿真分析。刮板是一個變截面零件實體單元，在某些區域，當最大應力超過材料的許用應力時，會出現折彎甚至斷裂，影響刮板輸送部件及洗煤機整機的壽命。

3刮板組件結構優化及分析

根據上述仿真結果及其分析可知，需對Z形蓋板結構進行改進。

4結論

1）選煤機排料系統工作環境復雜，尤其是刮板處于各種載荷共同作用下，因此對刮板進行優化設計使其滿足復雜工況使用條件尤為重要。2）通過兩種刮板結構靜力學仿真分析，得出對刮板結構設計具有指導意義的結論。

參考文獻

[1]牧騫.新型干法選煤系統的研究與設計[D].西安：陜西科技大學，2013.

[2]熊建軍，梁春成，邢洪波.空氣重介流化床選煤機排料系統結構受力分析[J].煤礦機電，2002（4）：11-12；24.

[3]劉保東.基于Pro/Engineer刮板輸送機刮板的優化設計[J].礦山機械，2017，45（3）：30-34.

作者：趙健翔 單位：霍州煤電團柏礦白龍洗煤廠