吴爱祥，焦华喆，王洪江，杨盛凯，姚高辉，刘晓辉

(北京科技大学 土木与环境工程学院，北京，100083)

作为固液分离的主要设备之一，浓密机在冶金、材料、矿业、造纸等各个行业得到应用[1-2]。但已有的研究主要集中在脱水机理、处理能力等方面，对于搅拌刮泥耙功率，目前最常用的方法是基于尾砂附着的厚度、尾砂与机体间的摩擦因数和耙子运动速度确定刮泥功率[3]。该方法假设浓密机搅拌耙区域内料浆均匀分布，且浓度(以固体质量分数计)在65%～70%的范围内。在浓度大于75%且分布不均匀的情况下，对于耙子运动受力的影响未能细化分析，特别是在极端状态下浓密机过载停机现象未进行研究[4]。某矿使用的新型深锥浓密机，能将质量分数为18%～30%的选厂全尾砂浆直接脱水浓缩，形成质量分数为76%～78%的底流，脱水效果较好。由于尾砂在深锥内部堆积，发生了深锥搅拌刮泥耙过载停机的事故，且发生的频率最高时达到4次/月，每次压耙的处理时间为16 h左右，极大地影响了正常生产[5]。假设深锥内部充满质量分数为70%以上的尾砂浆，通过分析不同位置、不同性质尾砂群对耙子运动的影响，对耙子的运动进行受力分析，计算耙子受力的极大值，建立耙子运动时的扭矩方程，最终得出搅拌刮泥耙最大扭矩的计算模型，并在此基础上对设备参数进行验算。

1 搅拌刮泥耙扭矩模型建立

1.1 深锥搅拌刮泥耙结构

耙式结构由水平支撑横梁和刮泥耙组成，在传动轴和横梁之间安装脱水杆。……