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堆取料机回转驱动电机功率的分析与计算

摘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

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：

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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