摘 要

堆取料机是建立在予均化理论基础上的非标混匀工艺设备，侧式刮板取料机是刮板取料机中的一种重要形式。刮板取料系统用于散装物料的连续装卸，是侧式刮板取料机的核心部分。本文主要介绍了侧式刮板取料机的工作原理和刮板系统的组成，对主要零部件进行了设计和计算，采用SolidWorks软件对刮板取料系统进行了三维建模，同时以刮板为例对采用Ansys Workbench软件进行有限元分析。

关键词：侧式刮板取料机；刮板系统；设计计算；建模；有限元分析

Abstract

Stacker reclaimer is based on the pre-homogenization theory on the basis of non-standard mixing process equipment, side scraper reclaimer is scraper reclaimer in an important form. Scraper reclaiming system for continuous loading and unloading of bulk materials, is the core of the side scraper reclaimer. This paper mainly introduces the working principle of the side scraper reclaimer and the composition of the scraper system. The main parts are designed and calculated. The solid foundation software is used to model the scraper reclaim system. At the same time, The finite element analysis was performed using Ansys Workbench software.

Keywords:Sidescraper reclaimer;Scraper system;Design Calculation;Modeling;Finiteelement analysis

目录

摘 要 I

Abstract II

1.绪论 1

1.1侧式刮板取料机概述 1

1.2侧式刮板取料机的发展及国内外的研究现状 2

1.3课题研究的目的及意义 3

1.4课题研究的目标和主要内容 3

2.侧式刮板取料机刮板系统概述 5

2.1侧式刮板取料机刮板系统组成 5

2.2侧式刮板取料机刮板系统的工作原理 6

2.3取料系统存在的问题 6

2.4刮板取料机未来的发展 7

3.主要零部件的设计与计算 8

3.1目前侧式刮板取料机的型号参数以及料场的参数 8

3.1.1侧式刮板取料机型号参数 8

3.1.2料场的参数 9

3.2取料能力的分析 9

3.3链条、链轮的设计 10

3.3.1链轮的设计 10

3.3.2链条的设计 11

3.3.3链传动的受力分析 13

3.4电动机、减速器的计算 14

3.4.1电动机的计算 14

3.4.2减速器的计算 15

3.5刮板的设计 15

3.6轴、轴承的计算 15

4.刮板取料系统结构设计 17

4.1总体设计概论 17

4.2刮板系统设计 17

4.3动力系统设计 19

5.有限元分析 21

5.1有限元简介 21

5.2 Ansys workbench软件的简介 21

5.3 Ansys workbench有限元分析基本步骤 21

5.4有限元分析（以刮板为例） 22

6.总结与展望 26

参考文献 27

`致谢 28

1.绪论

1.1侧式刮板取料机概述

当今社会，科技的发展越来越迅速，工业产品之间的竞争也越来越激烈，因此对产品的自动化生产程度的要求也越来越高，堆取料机因其安全性高、适应能力强、运行可靠而被大多数用户所采用。侧式刮板取料机广泛应用于辅助料场，用来在多个不同的料仓分别堆取多种不同的物料，侧式刮板取料机取料的方式比较灵活，但是其混匀比不高，可以对多种不同物料进行配比达到二次混匀的目的，因此应用比较广泛^[1]。

目前，在煤炭、水泥建材、电力、化工、钢铁、冶金等工业行业侧式刮板取料机有着很大的应用。卷扬提升系统、刮板取料系统、摆动端梁、固定卷扬提升系统、机架部分、导料槽、轨道系统、控制电缆卷盘、动力电缆卷盘等部分组成了侧式刮板取料机。侧式刮板取料机可以对多种不同的物料进行均化处理，如粘土、矾土、铁矿石、原煤等不同密度、不同种类的物料在同一个料场进行预均化的处理，以适应不同的工况要求^[2]。解决了不同工况下的取料能力，取料机在料仓进行工作，把物料混合均匀达到取料目的。在侧式刮板取料机的运用下，可以大幅度提高取料效率，更快更好的完成既定的要求，完成工作任务，达到预期的目标，获得生产效益。图1.1为侧式刮板取料机的实物图。

图1.1 侧式刮板取料机

在当今社会，安全化、自动化、大型化是侧式刮板取料机的发展趋势，大型侧式刮板取料机的应用也将会越来越广泛。我国堆取料机的发展起步较晚，20世纪80年代以来，堆取料机已经诞生30多年，我国侧式刮板取料机得到了很大程度的发展是由于钢铁工业和电力工业的快速发展，我国的侧式刮板取料机研制水平上升了很大的空间，但是与欧美等发达国家仍存在着较大差距，开发设计能力有待进一步加强。物料在进料皮带机一侧进料，通过堆料机把物料堆成一层一层的料堆，堆积完成后取料机在另一侧进行取料进行二次混匀，最后通过出料皮带机输出物料。图1.2为堆取料机的工作示意图。

图1.2 堆取料机的工作示意图

1.2侧式刮板取料机的发展及国内外的研究现状

在美国的一家工厂里，诞生了世界上第一台堆取料机。国内堆取料机产生于上世纪五十年代末期，但是主要在重工业的工厂发挥作用，用于发电厂、冶炼钢铁厂等等，当时由于设备比较落后，堆取料机采用的基本上都是斗轮堆取料机，到了七十年代，堆取料机取得了不小的发展，但是我国的堆取料机的数量很少，而且取料能力很小，不能满足当时工业发展的需求。等到改革开放后，中国广泛学习外来的技术，在国人的共同努力下，堆取料机行业取得了迅速的发展，不仅用于发电厂、钢铁厂等行业，也在煤炭、港口、水泥等行业也有了运用，另外，取料机的取料能力也取得了很大的发展，同时工艺也得到了长足的发展，对链条、刮板进行了改进。进一步根据我国的国情和市场，研制出了不同型号的堆取料机^[3]。

随着现代工业的快速发展，钢铁、水泥、港口、煤炭等行业的生产规模在逐渐的扩大，产量快速增长，而且客户对堆取料机的使用简便性、生产安全性以及使用环保型的要求也越来越高。目前，堆取料机已经由单一的堆取料方式向多种不同的堆取料方式发展，正在向大型化、工艺化方面发展，同时也更加注重于人性化、简便化、环保化的设计，以适应不同场合的使用需求和市场要求。侧式刮板取料机的取料方式有很多种，取料方式比较灵活，可以在不同的工作状况下对不同的物料进行配比达到二次混匀的目的，因此其应用比较广泛。