曹嘉平，徐立新，隋小麗

圓型堆場(chǎng)堆取料機(jī)的結(jié)構(gòu)、安裝及使用

Structure,Installation and Use of Stacker/Reclaimer in Circular Stockpiles

曹嘉平1，徐立新2，隋小麗2

圓型堆場(chǎng)堆取料機(jī)廣泛應(yīng)用于水泥廠散狀物料的均化堆場(chǎng)，堆料機(jī)部分主要由中心立柱、回轉(zhuǎn)裝置、懸臂、變幅機(jī)構(gòu)和潤滑裝置組成，取料機(jī)部分主要由箱梁、行走裝置、料耙、刮板機(jī)組成。由于生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)者的不同，結(jié)構(gòu)上會(huì)有些許變化，不同的結(jié)構(gòu)對(duì)安裝的要求也不同，同時(shí)也會(huì)影響生產(chǎn)運(yùn)行及設(shè)備的性能。下面介紹目前正在應(yīng)用的幾種典型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

1 大車行走裝置

圖1為某廠的行走裝置，由兩個(gè)小車四個(gè)行走輪組成，端梁為直線結(jié)構(gòu)。圓型堆場(chǎng)堆取料機(jī)料耙在單側(cè)，為保證箱梁的穩(wěn)定性，固定箱梁支座縱向中心線不在端梁體縱向中心線上，向料耙的反方向偏移了一定距離，且固定梁支座橫向中心線與端梁體橫向中心線成一定角度，以保證兩個(gè)小車的中心都在行走軌道的中心上。兩小車行走在圓形軌道上，每組車輪的中心連線與端梁體橫向中心線也要成一定的角度。這種結(jié)構(gòu)使得行走輪的軸徑可以做得小些，小車上面的鉸支座，可以補(bǔ)償軌道高低不平的偏差，保證四個(gè)輪始終能與軌道貼合，行走平穩(wěn)。

要使四個(gè)車輪能在圓形軌道上行走平穩(wěn)，行走輪應(yīng)始終走在軌道的切線上，兩組車輪的中心連線與端梁體橫向中心線形成一定的角度，設(shè)備安裝圖中給出了這個(gè)角度。但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的安裝中，這個(gè)細(xì)小的角度是不好控制的，很多人在安裝的時(shí)候只是憑眼睛觀察來確定一個(gè)大概的位置，這樣的結(jié)果是行走輪與軌道的切線不平行，從而使小車有一個(gè)向軌道圓內(nèi)或圓外行走的趨勢(shì)。行走一定距離后，由于箱梁和端梁的限制，小車會(huì)克服摩擦力，從軌道徑向的偏移位置突然彈回初始安裝的位置，從而產(chǎn)生箱梁和端梁的抖動(dòng)及聲響。

要解決這個(gè)問題，在安裝過程中小車位置的控制很重要，小車的兩個(gè)車輪連線的中心應(yīng)該在與軌道同心的圓周上，兩車輪的中心連線應(yīng)該在軌道的切線上。由圖3可見，以圓上一點(diǎn)為中心的切線上的對(duì)稱的兩點(diǎn)，到圓的垂直距離是相等的，也就是說兩個(gè)車輪中心到軌道的垂直距離應(yīng)該是相等的。所以在安裝過程中只要保證兩車輪邊緣到軌道邊緣的距離相等，就可以保證兩個(gè)車輪與軌道是相切的，就可以保證安裝圖要求的細(xì)小的角度，這種檢測(cè)方法簡單而且容易保證質(zhì)量。

圖2為另一廠的行走機(jī)構(gòu)，與圖1行走裝置不同的是，端梁上有兩個(gè)行走輪，端梁不是直的，而是按軌道直徑加工成三段折線。兩個(gè)車輪各為一段，與箱梁聯(lián)接部分在中間一段上，端梁與箱梁及車輪與端梁間全部為鋼性聯(lián)接，取消了活動(dòng)鉸鏈。

這種結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)安裝過程中端梁找正的要求也簡單，保證車輪的垂直度和對(duì)軌道邊緣的距離就行了，車輪與軌道的相切主要靠端梁的制作加工來保證，安裝時(shí)調(diào)整工作量較小，端梁制作時(shí)要求精度相對(duì)高些。

2 料耙

液壓驅(qū)動(dòng)的料耙行程有限，因而料耙的寬度一般比行走小車帶動(dòng)的料耙寬，重量也大，在一些嚴(yán)寒地區(qū)，為增強(qiáng)凍結(jié)料的取料效果，在料耙上增加了類似刮板取料機(jī)的活動(dòng)料耙，更加大了料耙的重量，從而使料耙的結(jié)構(gòu)布置更重要。

圖4所示的料耙架上裝有三個(gè)活動(dòng)料耙，中間只有一根主梁2，與梁1和梁3的兩個(gè)橫梁的截面相同，工作鋼絲繩的吊點(diǎn)A在主梁上，其他橫豎方向和傾斜方向上都是截面小的梁。整個(gè)平面上主梁成工字形，因而整體的穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)扭曲和撓曲，這個(gè)料耙在安裝后撓度達(dá)280mm。

圖4和圖5放在一起，可以很明顯地發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，圖5鋼絲繩的吊點(diǎn)在主梁的一個(gè)交點(diǎn)A上，鋼絲繩的吊點(diǎn)A左右各有一個(gè)成三角狀布置的同截面的梁4、5，梁1與吊點(diǎn)A間還有兩個(gè)成三角形結(jié)構(gòu)的同截面的梁6、7。這種結(jié)構(gòu)的主梁布置為三角形，增強(qiáng)了整個(gè)平面的穩(wěn)定性，鋼度也更好。

圖6為另一廠家的圖，料耙架主結(jié)構(gòu)也是三角形，耙架中心的縱橫兩根梁與垂直于料耙平面的三角形的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形成了一個(gè)立體的桁架結(jié)構(gòu)，而不只是在一個(gè)平面內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的鋼度更強(qiáng)，撓曲也就更小。

料耙一般為散貨到廠，現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)。為保證料耙架的平整度，組對(duì)時(shí)要先組對(duì)最下面底梁，再先主梁后次梁順序組對(duì)，然后再組對(duì)支撐。焊接也要按此順序進(jìn)行，焊接時(shí)每根梁都要先焊一端，再焊另一端，以減少焊接收縮帶來的料耙架的變形及焊縫開裂。

圓型堆場(chǎng)的取料機(jī)只從單側(cè)取料，料耙用鋼絲繩懸掛在箱梁一側(cè)，鋼絲繩塔架在箱梁上是固定位置的，這樣在液壓缸推動(dòng)料耙往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，料耙固定用的鋼絲繩的運(yùn)行軌跡為一個(gè)圓錐面。從投影上看，料耙上吊點(diǎn)距箱梁中心的距離是有變化的，使得料耙的傾角也有角度變化，如圖7所示。按料耙鋼絲繩吊點(diǎn)間距離水平投影12m，液壓缸行程4m，料堆休止角為40°計(jì)算，初始位置的料耙傾角與液壓缸伸出位置的料耙傾角相比有2°左右的變化，也就是說，由于料堆的休止角不變，物料在料耙的行程中傾角有變化，物料向下滑動(dòng)的量和速度會(huì)變大。

料耙變化角度過大會(huì)使物料下滑過快，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使取料刮板機(jī)過載。料耙的角度在安裝初期按圖約設(shè)計(jì)角度安裝，生產(chǎn)調(diào)試時(shí)按實(shí)際料堆堆積角略作調(diào)整，觀察位置主要看靠近取料機(jī)下料點(diǎn)的位置。因?yàn)榱习覒覓煊娩摻z繩在液壓缸驅(qū)動(dòng)的初始位置與箱梁垂直，這樣料耙運(yùn)行到靠近取料機(jī)下料點(diǎn)的位置時(shí)，物料向下滑動(dòng)速度及料量最大，而且刮板越向前運(yùn)行，刮到的料越多。料耙角度的調(diào)整還要和取料機(jī)的行走速度、刮板取料情況綜合起來考慮，避免取料負(fù)荷或料耙移動(dòng)負(fù)荷過大而造成設(shè)備損壞。

3 回轉(zhuǎn)裝置

圖8為某廠的回轉(zhuǎn)支承裝置四根立柱為?273×16的無縫鋼管，在車間加工時(shí)，上下平臺(tái)與鋼管柱的接觸面及鋼柱兩個(gè)端面出廠前在刨床上加工過，可以保證回轉(zhuǎn)裝置的整體平行度，下部中心立柱頂面的水平在安裝過程中也檢測(cè)過，符合規(guī)范要求。

但圖8這個(gè)回轉(zhuǎn)支承在皮帶廊安裝后產(chǎn)生撓性變形，頂部有偏移和偏轉(zhuǎn)，偏移最大達(dá)80mm，用吊車吊起頂部鋼結(jié)構(gòu)后，四根鋼柱又恢復(fù)到正常狀態(tài)。

回轉(zhuǎn)裝置頂部有兩個(gè)滾輪滑動(dòng)支承，用來支承來料皮帶裝置，這一點(diǎn)廠家設(shè)計(jì)時(shí)只考慮了這部分有垂直載荷而沒有考慮水平載荷，但是來料皮帶廊兩頭標(biāo)高不在同一個(gè)面上，加上摩擦力的作用，因而整體的回轉(zhuǎn)支承頂部是有水平力的，在水平力的作用下，回轉(zhuǎn)裝置發(fā)生撓曲。

按圖9所示位置對(duì)回轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行了加固，增加了斜拉撐和水平支承，偏移情況得到明顯改善。

回轉(zhuǎn)裝置安裝后，頂部鋼結(jié)構(gòu)才能安裝，鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)下平面應(yīng)該為水平面，并檢查滾輪是否能靈活滾動(dòng)，以最大程度地減小回轉(zhuǎn)裝置所承擔(dān)的水平力，避免回轉(zhuǎn)裝置頂部的水平偏移。

4 配重

配重的多少在堆料機(jī)上對(duì)變幅機(jī)構(gòu)的影響很大，圖10為某廠的箱式配重。配重箱內(nèi)澆注部分混凝土，其他部分使用鋼配重，在生產(chǎn)調(diào)試初期按變幅機(jī)構(gòu)的液壓壓力情況調(diào)整。堆料機(jī)空載時(shí)配重的總量，以堆料臂處于水平位置時(shí)，變幅液壓缸受輕微壓力為好。

配重箱的大小決定了調(diào)整配重的體積，部分廠的調(diào)整配重加不進(jìn)配重箱，只能在配重箱外側(cè)加長或加大，這樣會(huì)影響到堆料臂架的主結(jié)構(gòu)與配重箱相連的焊接位置的強(qiáng)度。如配重增加過多，則易出現(xiàn)焊縫開裂、下面支撐負(fù)荷過重而使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等問題。

圖11為另一廠的配重結(jié)構(gòu)。配重為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，然后安裝到配重架上。這種配重總重由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，在生產(chǎn)調(diào)試時(shí)一般不作調(diào)整。維修時(shí)，如果有必要可以拆卸。這種結(jié)構(gòu)和塔吊配重相似，要求精確設(shè)計(jì)計(jì)算。

5 料堆中心位置控制機(jī)構(gòu)

因?yàn)槎蚜蠙C(jī)是以高度來控制堆料的，堆高達(dá)到一定程度后按物料的休止角可自然形成一個(gè)料堆，料堆的中心實(shí)際是以料堆最高點(diǎn)來確定的。有些廠的料堆中心位置不正，會(huì)出現(xiàn)料堆的邊緣太靠近軌道，甚至?xí)绊懭×蠙C(jī)的行走。

要避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，首先要調(diào)整卸料擋板的位置和角度，卸料擋板安裝在堆料皮帶的頭部，結(jié)構(gòu)如圖12所示，擋板的位置可變而且角度連續(xù)可調(diào)。通過調(diào)整擋板，料堆的中心位置會(huì)在堆場(chǎng)內(nèi)有一個(gè)500mm左右的移動(dòng)，通過調(diào)整擋板的角度控制物料拋射的遠(yuǎn)近，從而調(diào)整料堆到軌道的距離。

如果卸料擋板調(diào)整后，料堆邊緣還是距離軌道太近，則要通過調(diào)整限位裝置來調(diào)整懸臂堆料高度，使料堆邊緣內(nèi)移，但這樣會(huì)影響堆場(chǎng)總的儲(chǔ)量。

6 結(jié)束語

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，減少活動(dòng)零件數(shù)量，才能進(jìn)一步減少故障維修，保證設(shè)備主要性能的實(shí)現(xiàn)。如果能將上述結(jié)構(gòu)中的圖2、5、6、9、11、12結(jié)合起來，會(huì)更有效地保證安裝質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

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