重型板式给料机的设计计算
重型板式给料机的轻量化设计
重型板式给料机的轻量化设计摘要：现阶段我国的重型板式给料机的形式都是采用德国的OK板形式，这种板式给料机在性能上能够有效地满足用户的要求，但是存在设备重量较重的情况，影响设备制造厂家的市场占有率。
文章针对这一方面的问题进行分析和阐述。
标签：重型板式给料机;轻量化设计;成本节约重型板式给料机广泛地应用在采矿、建材和煤炭工业部门。
该机主要用于具有一定仓压的料仓和漏斗下面，将各种大容量物料短距离均匀连续的输送给各种破碎、筛分和运输设备，它不仅适合处理粗粒物料，对细粒物料也同样适应。
可在恶劣的环境中完成繁重的工作，对物料的粒度、成份的变化、温度、粘度、冰霜、雨雪的影响或冰结的物料都有较大的适应性，给料量均匀准确可靠。
1 重型板式给料机的基本结构重型板式给料机是一种适用于物料运输的设备。
这种设备相较于皮带输送机来讲，主要的优势在于可以直接承受物料。
重型板式给料机的主要组成部分有七部分。
第一部分是驱动装置。
第二个部分是主轴装置。
第三个部分是拉紧装置。
第四个部分是支重轮1。
第五个部分是支重轮2。
第六个部分是托链轮。
第七个部分是机架。
重型板式给料机的驱动装置最主要的优点在于采用无基础式的安装，驱动装置通过扭矩杆和支撑连接在设备的机架上，不需要设备的用户另外提供安装基础。
同时驱動装置中的减速机和主轴装置的主轴的连接形式是锁紧盘空心轴连接，这样的连接形式更加的实用和安全。
重型板式给料机的主轴装置采用的是轴承座，链轮和支承轮为主要结构。
主轴装置通过轴承座采用螺栓连接的形式连接在机架的头部。
链轮的主要作用是驱动链条进行运动。
通常链轮的节圆直径有三种。
第一种是522.6mm，631.54mm和732.81mm。
在设计的选择过程中，最长选用的是631.54mm的节圆直径，这种形式的链轮转动最稳定。
支承轮在设计过程中根据重型板式给料机的宽度进行选择。
宽度在1600mm以下的不建议采用支承轮。
重型板式给料机的拉紧装置最主要的特点就是螺旋弹簧拉紧的形式，这种形式的拉紧在拉紧效果上来讲是非常好的，在现场的用户反馈中，也是好评。
重型板式给料机设计要点
重型板式给料机设计要点学习重型板式给料机设计这么久，今天来说说关键要点。
首先我理解，这个给料机的输送能力得搞清楚。
这就像是我们家里排水管道通量一样，如果是一个大家庭，那管道得粗一点才能保证水及时排走，给料机的输送能力就是这个理，如果要给大量物料进行运输，设计的输送量就得大。
我总结下来，要考虑物料的堆积密度、输送带的速度还有料斗的大小这些因素。
比如说，我们要运输的是煤炭这种密度比较大的物料，那料斗大小和输送带速度可能就得精心设计，不然就会出现堵塞或者供料不足的情况。
还有一个很重要的点对了就是链条的设计。
这个链条就相当于给料机的骨架，得结实耐用。
我之前就困惑为啥这个链条强度有那么多讲究，后来才明白它要承受巨大的拉力和摩擦力。
这里我给大家一个记忆方法，就把链条想象成我们平时用的拉链儿，如果拉链儿的齿很脆弱，那拉链儿就容易坏，链条也是，强度不够，整个给料机就没法正常工作啦。
说到动力系统，我也琢磨了很久。
给料机得有合适的动力去驱动，动力不足带不动，动力太大又浪费设备资源。
我理解就像我们开车一样，小马拉大车走不动，大马拉小车浪费油。
这个时候得根据前面提到的输送能力、链条摩擦等众多因素来计算。
我在这方面也在不断学习，参考了一些机电方面的教材，像《机械设计手册》就给了我不少思路，里面有关于动力计算和优化的公式和案例。
讲到这里还有个要点，就是给料机的张紧装置。
这个装置如果设计不好，链条就容易松动或者太紧，就像我们系腰带一样，松了裤子会掉，紧了勒得难受。
这就需要根据实际情况，调整张紧的方式，无论是螺旋张紧还是配重张紧都得设计合理。
另外，机身的框架结构设计也不容忽视。
我觉得这就好比大楼的框架，要能承受整个给料机在工作时候产生的各种力。
我的心得就是要做好应力分析，不然一旦有薄弱环节，框架可能就变形了。
我在这学习的过程中还参考了一些大型设备结构设计的资料，虽然每个设备有各自特点，但相互借鉴下思路还是很有帮助的。
再者，密封性也很关键。
重型板式给料机设计要点
重 型 板 式 给 料 机 设 计 要 点
北 方重 工沈 矿 集 团 苗庆 伟
摘
芦 丽华 王学 民
要 ：简 述 了重 型板 式 给 料 机 的 应 用 、结 构 组 成 、工 作 原 理 及 特 点 ；介 绍 了 作 者 多 年 来 在 重 型 板 式 给 料
１ 概 述
重型板 式 给料 机 是一 种 短 距 离 转 载 输 送 设 备 ，
常用 于初 破 系统 的 给料 及 仓 压工 况 下 的转 载 作 业 ， 主要 由驱 动 装 置 、 主轴 装 置 、链 带 装 置 、支 承 装
置 、拉 紧 装 置 、机 架 、栏 板 料 斗 等 部 分 组 成 ，见
图１ 。其 驱动 装 置 由 电机 、减 速 器 、联 轴 器 、扭 矩 杆 等 组成 ；主 轴 装 置 由驱 动 轴 、驱 动 链 轮 、支 承
星轮 、轴 承座 等 组 成 ；链 带 装 置 由牵 引 链 轨 、承 料 槽 板 等 组 成 ；支 承 装 置 由 多 排 辊 轮 （ 滑 轨 ） 或 组 成 ；拉 紧 装 置 由 尾 轴 、 改 向 轮 、滑 动 轴 承 座 、 拉 杆 、复 合 弹 簧 等 组 成 ；机 架 由 型 材 组 焊 而 成 ， 是 其他 装置 的载体 。 该设 备 的工 作 原 理 是 驱 动 装 置 带 动 主 轴 装 置 旋 转 ，主轴 装 置上 的链 轮带 动 链 带 装 置 直 线 运 动 ， 将 物料 输 送 到 目的 地 。设 备 的 主 要 特 点 是 ：能 承
Ｆ ＝ Ｌ ｑ ＋ １ ｆ （ 。 ｑ）
（ ）链 带运行 速度 ３
一
：
一 ３ ６ ０Ｂ； ０
式 中 Ｆ —— 支 承 装 置 中 上 下 分 支 支 承 轮 摩 擦
板式给料机几种阻力计算公式评价
板式给料机几种阻力计算公式评价陈立志【摘要】Heavy-duty apron feeder is important equipment in mining, metallurgical, port and chemical industries.However,there is no accurate theory for calculating resistance caused by hopper in professional design handbooks.Traction resistance formula is deduced with the latest cabin pressure theory.Calculation and comparison of traction resistance formula with other formulas in handbooks are carried out,which in turn points out inappropriate and inadequate points in original formulas.%重型板式给料机是矿山、冶金、港口、化工行业的重要设备，但在专业手册中关于料斗引起的阻力没有精确的设计理论。
采用最新的仓压理论推导出牵引阻力公式，并与诸多手册中的公式进行实例计算比较，从而指出原公式的不当与缺失之处。
【期刊名称】《矿业工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P55-58)【关键词】重型板式给料机;摩擦阻力;剪切力;计算公式【作者】陈立志【作者单位】河北港口集团秦皇岛港股份有限公司，青岛秦皇岛 066002【正文语种】中文【中图分类】TD562.10 引言重型板式给料机（以下简称重板）在矿山、冶金、化工、港口等行业有着不可替代的重要作用。
自上世纪50年代以来，国内的重型板式给料机设计和制造水平有了长足的发展，但比国外（已达12 000 t／h）仍有一定的差距，一个重要原因是重板的设计理论仍局限于最原始的简单计算［1～4］。
给料、排料设备选择与计算
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟给料、排料设备选择与计算一、带式给料机此种给料机用于大块矿石给料，系采用一种具有特制缓冲措施的排列较密的上平托辊带式输送机。
承受压力较大，长度较短，带速宜在0.3m/s 以下，当给料机上有间控制矿仓的排矿量，带速可提高到1m/s,物料粒度宜在350mm 以下，属非定型设备，设计者可因地制宜设计，是比较经济的。
若用在小块矿石给料，如球磨机给矿，采用较短的普通胶带输送机即可，托辊不用加密，但不能承受较大的压力。
其给矿量的计算按式(1)进行。
q=3600Krδρυ(1)式中q——给矿量，t/h; δ——料层厚度，m; K——断面充满系数，一般取K=0.75~0.85; r——拦板间距，一般大于物料最大粒度2.5 倍，m; ρ——物料松散密度，t/m3; υ——带速,m/s. 二、板式给料机选矿厂常用的板式给料机有重型和中型两种，常装在矿仓底部，向粗碎破碎机给矿，给矿均匀，工作可靠，可直接承受矿柱的压力，但重量大，造价高。
重型最大给料粒度可达1300mm，中型最大给料粒度不超过350mm，链板给料机给矿量的计算公式与式(1)相同，只公式参数略有不同，断面充满系数K，一般取0.8；矿仓排料漏斗口宽b，一般取链板带宽的0.9 倍。
其余符号意义同公式(1)。
三、槽式给料机槽式给料机可以架设在地面，也可吊装在矿仓卸料口的下方，槽底板作往复运动，其冲次n 为20~60 次/min，冲程为20~200mm。
冲程可由驱动装置偏心轮进行适当的调整，偏心距为冲程的一半。
据生产实践，对于粘性矿石，偏心距不应小于30mm。
槽式给料机槽体宽度为给料最大粒度的2~2.5 倍，适用于中等粒度物料，最大可达450mm。
其给矿量计算，按公式(2)进行。
q=120Kbhndρ(2) 式中q——给矿量，t/h; b——槽宽,m; K——断面充满系数，K=0.8; d——偏心距,m; n——冲次，次/min；δ,ρ——意义同前。
重型板式给料机设计及安装要点简介
重型板式给料机设计及安装要点简介作者：孙志勇朱涛来源：《中国新技术新产品》2014年第19期摘要：随着我国经济的发展，对于矿产、冶金等基础行业的也越来越依赖，在这些行业中重型板式输送机被广泛使用，其通过使用料仓和漏斗将物料连续且均匀的输送给各级破碎、筛选设备，能够在各种恶劣环境下稳定进行工作，具有较高的可靠性和适应性，本文将对重型板式给料机的组成、工作原理与结构特性、安装调试等进行介绍，并就设计过程中需要注意的特点进行介绍。
关键词：重型板式给料机；设计要点；安装要求中图分类号：TH237 文献标识码：A重型板式给料机广泛应用于冶金、煤炭、水泥等工业部门，是较为方便的短距离运输设备，由于其长期处于恶劣的工况条件下，因此对其设计的可靠性有着一定的要求，这就要求设计人员在进行重型板式给料机设计时不仅需要有着严格的计算，还需要具有相应经验的人员进行指导，本文结合多年的设计经验，对重型板式给料机在设计时需要注意的要点进行介绍。
1 重型板式给料机简介重型板式给料机，在采矿、冶金等需要短距离大重量运输的行业被广泛应用，给料机主要被安置在具有一定仓压的料仓和漏斗下面，将被料仓分隔好的大体积重物料输送给下一级的破碎、筛选和运输设备，最适合使用的地方是初级破碎。
给料机能够适应粗物料和各种细物料，其具有良好的适应性，能够在各种恶劣工况条件下工作，可长时间满负荷运转，而且对于对物料的粒度成分的变化，温度，粘度，冰霜，雨雪的影响或冰结的物料都有较大的适应性。
给料量均匀准而且可靠，给料机可以能够在0°～23°的角度范围内安装运行。
1.1重型板式给料机工作原理重型板式给料机的主要动力是电动机，通过电动机与联轴器相联带动减速器驱动链轮轴旋转，其传动方式采用的链轮链条结构，链轮链条机构能够在恶劣的工况条件下工作，其特点是重载低速，能够完成重物的输送，通过链条来拖动链板沿着直线运动，链板是安装在机架上的支重轮与托轮支承上的，链条需要设置相应的拉紧装置来保障链条与链轮正确啮合，完成输送物料之目地。
BZ2300X10000重型板式给料机使用说明书
重型板式给料机使用说明书唐山宇辰重型机械有限公司共16页第1页1.用途：重型板式给料机主要用于向破碎机连续均匀的给料。
在使用中不允许卸空物料，不允许大块物料直接冲击负荷链板（输送槽），不允许在负荷链板上进行爆破破拱操作。
2．设备整体布置：参见我公司提供的设备总图。
3．主要技术参数和特点：链板宽度：1400mm 1500 mm 1600 mm 1800 mm2000 mm 2200 mm 2300 mm 2400 mm 头尾轮中心距：5000～20000 mm输送量：150～1500t/h链速：0.05m～0.095m/s(50HZ时)安装倾角：α=0o～25o电机型号：YTP型变频调速电机功率37～90KW变频范围5～50HZ减速机型号：KDAB型硬齿面磨齿减速机，低速轴为空心轴装结构，整个驱动装置通过锁紧盘把给料机主轴与减速机空心轴联结在一起，不需另设驱动基础。
驱动装置：安装可分为左式或右式，可由用户自行选择。
4．工作原理：重型板式给料机是由电机驱动，通过高速轴联轴器、减速器、锁紧盘最终传给主轴装置。
主动链轮带动牵引链条及固定在上面的负荷链板作直线运动，从而达到输送物料的目的。
5．设备的主要结构：本重型板式给料机由驱动装置、主轴装置、机架、上托链辊、承重辊、下托辊、运行机构、尾部张紧装置等主要部件组成。
5.1驱动装置：驱动装置由电机、高速轴联轴器、减速机、锁紧盘、驱动装置底座的组成,见图(1)。
采用变频调速专用电机、硬齿面磨齿减速机。
减速机低速轴为空心轴结构,用锁紧盘把空心轴和给料机主轴联成一体。
5.2主轴装置：主轴装置由主轴、主动链轮及轴承座组成,见图(2)。
5.3机架：机架由型钢和钢板组焊而成。
5.4下托辊：下托辊用于支承回程段的负荷链板。
托辊由轴、压盖、毡封、轴承、辊体、压注油杯等组成,见图(3)。
5.5上托链辊、承重辊：在链板的两侧纵向布置有两排托链辊,支承牵引链条,料仓下部辊子的间距为310 mm ,出仓后间距为400 mm左右,在两排托链辊的中间纵向布置有1～3排承重辊(与链板宽有关)间距与托链辊相同,但与托链辊前后交错布置。
板式给料机功率计算
板式给料机功率计算摘要：本文阐述了板式给料机功率的定义及计算方法。
关键词：板式给料机、功率、力、产量、运料速度。
问题的提出在国内大型矿山中，运送物料方式主要分为皮带运输和板式给料机运输两种。
由于皮带易被矿石头割裂，使用寿命短，平均为一个月。
有时三五天就要更换一次，每换一次需要停产半天到一天，致使停产维修。
皮带机的给料速度太快，矿仓经常放空，物料很容易砸坏托辊，使皮带机的损坏加剧。
综上可以看出皮带机的维修量大且奋勇高。
板式给料机是钢结构件，与物料接触面为16Mn耐磨材质，不易被物料磨损割裂，运行特点是低速重载，具有很强抗压性。
综上所述在振动筛和破碎机上方的料仓下普遍选用板式给料机。
那么如何根据已知条件正确选择板式给料机驱动电机的功率，使功率得到有效利用，功率既要够用也不浪费。
下面将详细介绍功率定义及计算方法并举例说明功率的定义功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。
功的数量一定，时间越短，功率值就越大。
功率的计算求功率的公式为功率=功/时间（即p=w/t），功的计算公式W=FsP表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是“w”。
W表示功，单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”。
t表示时间，单位是“秒”，符号是“s”。
因为W=F （f 力）*s（s 距离）（功的定义式），所以求功率的公式也可推导出P=F·D①（F 为力，D为速度）对于板式给料机运送的物料我们选取其中的一个单元dv。
物料运行方式主要分0度和有倾角两种情况。
0度物料单元受力分析如图：在相对静止的物料中，物料单元受到的其他物料的作用力相互抵消。
去掉抵消的力。
物料主要受图示4个力的作用。
由图中可以知道，重力和支撑力是一对作用力与反作用力，牵引力和摩擦力是一对作用力与反作用力。
即G=F2,F1=f沿着力的位移方向重力和支撑力不做功，我们要求的功率就是单位时间内牵引力所做的功，也就是单位时间内摩擦力消耗的功。
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Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｄ ｕ ｔ ｙ ａ ｐ ｒ ｏ ｎ ｆ ｅ ｅ ｄ ｅ ｒ ；ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ；ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ；ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ
重 型板式 给 料 机 （ 又称 重 型裙 板 喂料 机 ） 是
臂架 的强 度 与刚度 均提 高 ，安全 可靠 性大 大提 高 。
３ ） 新设计 的前 臂架 只是 进 行 了受 力 分 析 和结 构 分析 ，未 进 行 有 限元 对 比 分 析 ，下 一 步 需 要 进
行 有 限元 验证 。
参 考 文 献
与传 统 的前 臂 架 相 比 ，拉 杆 铰 点 Ｂ处 所 受 到 的力
大大减 小 ，铰座处 的安 全可靠 性得 到 了提高 。
［ Ｉ ］万正喜 ．斗轮堆取料机行走 机构力学性 能分析及结 构
优化 ［ Ｄ］ ． 长沙 ：中南大 学 ，２ ０ １ １ ．
［ ２ ］刘舜尧 ，万正喜 ，肖业恒 ，等 ．斗轮堆 取料机 主动台 车架结 构优化设计研究 ［ Ｊ ］ ． 计算机仿真 ，２ ０ １ １（ １ ０ ） ：
料 机 进行 实 际设 计 和计 算 。
关键 词 ：重 型板式给料机 ；原始参数 ；驱动功率 ；减速器 中图分类号 ：Ｔ Ｈ ２ ３ ７ ． １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １ —０ ７ ８ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ １ — ０ ０ ０ ６— ０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｂ ｒ ｉ ｅ ｌ ｆ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ，ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｄ ｕ ｔ ｙ ａ ｐ ｒ ｏ ｎ ｆ ｅ ｅ ｄ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｆ ｅ ｅ ｄ ｅ ｒ ．
２ ． ２ 新 的前臂 架 的分析 新 的前 臂 架 的受 力 和 变 形 趋 势 如 图 ５所 示 ， 由于前臂 架 在 设 计 制作 时有 一定 向上 的 预 拱 ，预 拱 的变形 可 以 抵 消 一部 分 自重 的 变形 ，前 臂 架 的 变形减 小 ，刚度 大 幅 提升 。拉杆 铰点 Ｂ处 的受 力
如图 ６所示 （ 省去 Ｂ Ｄ段对 铰点 Ｂ竖直方 向的力 ） ， 在 水平 方 向 Ｂ点 受 力 为 Ｆ ＝Ｔ ｂ ． ｃ ｏ ｓ ０一Ｆ 可 以
３ 结论
１ ）详 细 分 析 了斗 轮 堆 取 料 机 前 臂 架 的受 力 ，
发 现传统 前 臂 架 在结 构 方 面存 在不 合 理 性 ，为此
业 中广泛 使 用 的一 种 连 续 运 输 机 械 ，常用 于 初 破 系统 的给料 及 仓 压 工 况 下 的转 载 作 业 ，也 可 用 于
《 起重运输机械》 ２ ０ １ ３（ １ ）
矿山 、冶金 、建材 、化工 、港 口及煤炭 等工矿企
— —
６ — —
短距 离输 送 粒 度 与 密 度 较 大 的 物 料 。是 矿 石 原 料 处理 和连 续 生 产 过 程 中重 要 和必 不 可 少 的 设 备 之
一
２ ． １ 给 料机 基本 参数 设定 和计 算 输送 槽 的有 效宽 度 Ｂ ＝１ ． ４ ｍ，导 料槽 挡 板 高 度Ｈ ＝１ ｍ，槽 内物 料 装 满 系数 ＝０ ． ８ ，根 １ 。
Ｑ＝３ ６ ０ ０ Ｂ Ｈ 。 求得输 送槽 的运 行 速度
３７ ４ —３ ７８．
图 ５ 新 的前 臂 架 受 力 示 意 图
［ ３ ］万正喜 ，贺浩 ，许鹏 ．斗轮堆 取料机前 臂架振 动分析
与处理 ［ Ｊ ］ ． 起重运输 机械 ，２ ０ １ ２（ ７ ） ：７ ６— ７ ８ ．
作 地 邮 者 ：万正 喜 址 ：湖南 省 长 沙 市 雨 花 区东 二 环 一 段 ５ ６号 湖 南 长 重
＝
０ ． ０ ７ ４ ４ ｍ／ｓ
２ ． ２ 驱动 功率 计算
当传 递 到驱 动链 轮 上 的 功 率 大 于设 备 运 行 阻 力所 产生 的 负荷 时 ，设 备 就 正 常运 行 工 作 。 因此 ， 先分 析驱 动链 轮 上 的受 力 情 况 ，求 得 所 受 的 总 阻
力 。驱动 链 轮 的受 力见 图 ２ 。
机器股份有 限公司技术开发部
编 ：４ １ ０ ０ １ ４
图 ６ 新 的前臂架拉杆铰座处受力示意图
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２— ０ ８— ２ ０
重型 板 式 给 料 机 的设 计 计 算
黄建农
溧 阳市翔龙矿 山设 备有 限公 司 溧阳
摘
２ １ ３ ３ ０ ０
要 ：简述 重型板式给料机 的工作原理 、特 点及 应用 ，根据 经验及相 关理论 ，对 特殊规格 的重型板 式给
设 计 了一种新 的前 臂架 。 ２ ）新 结 构形式 的前臂 架 受 力好 ，拉 杆 铰 座处 受 力大 为 改 善 ，同时 前 臂 架 的抗 变形 能 力 强 ，前
看 出在水 平 方 向拉 杆 铰 点 Ｂ 处受 力 为 拉 杆 力 水 平 方 向的分量 与 Ｂ Ｄ段 对 铰 点 Ｂ水 平 方 向的 力 相减 。
１ ．头 轮 装 置 ５ ． 减 速器
２ ．尾 部 拉 紧 装 置 ６ ．上 托 轮 组
蜒川 螽 。 ＼
３ ． 输送槽 ４ ．电 机 ７ ．下 托 轮 组 ８ ．机 架 １ １ ．导 料 槽