孫玉東　王曉生

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，斗輪堆取料機在我國的礦場、電廠、港口碼頭等地方的使用逐漸增多，通過使用斗輪堆取料機可以較為方便的完成物料短距輸送與裝卸，是一種非常實用的機械設備。其中，在斗輪堆取料機的動作中，其俯仰動作是一種較為常用的動作，其通過采用相應的俯仰驅(qū)動來帶動懸臂、懸臂傳送帶一級斗輪和配重的運動，同時由于斗輪堆取料機常年工作在露天的環(huán)境中，選用合理的俯仰驅(qū)動方式對于斗輪堆取料機的穩(wěn)定性與可靠性有著巨大的影響。文章將就斗輪堆取料機的俯仰驅(qū)動方式進行介紹.

關鍵詞：斗輪堆取料機；俯仰方式；優(yōu)缺點

前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，斗輪堆取料機是一種能夠高效進行散裝料的大型設備，現(xiàn)今廣泛使用于各種港口、碼頭以及發(fā)電廠中的存儲料堆取作業(yè)中，其裝卸能力可以達到每小時萬噸以上。其中斗輪堆取料機的俯仰是其動作的重要一種，對于進行堆取料的作業(yè)有著重要的作用。由于堆取料機長期處于露天作業(yè)下，周邊的環(huán)境對其工作特性有著重要的影響，文章將就斗輪堆取料機的兩種俯仰特性進行介紹。

1 斗輪堆取料機的機械俯仰形式

斗輪堆取料機主要是由斗輪機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、帶式輸送機、尾車以及俯仰與運行機構(gòu)等組成，其中斗輪堆取料機的俯仰主要是通過帶動懸臂中的斗輪機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)等的上下運動。斗輪堆取料機的機械俯仰采用的是卷揚機帶動鋼絲來提升或降低懸臂，斗輪堆取料機的機械俯仰主要是由電動卷揚機、動/定滑輪組，懸臂平衡裝置以及鋼絲繩的組成，其中鋼絲卷揚驅(qū)動機構(gòu)采用的是由電動機通過減速機構(gòu)來帶動卷揚機旋轉(zhuǎn)，通過鋼絲繩來帶動懸臂以及回轉(zhuǎn)機構(gòu)和斗輪機構(gòu)等運動，對于斗輪堆取料機俯仰機構(gòu)的制動采用的是電力液壓式的制動方式，推動器Ed型帶下降閥，通過下降閥進行一定的調(diào)整可以有效的延長推動器的下降時間，從而減少因下降所帶來的沖擊力，延長斗輪堆取料機的使用壽命。由于斗輪堆取料機的懸臂的吊升采用的雙鋼絲繩的方式，因此，在斗輪堆取料機的鋼絲繩卷揚系統(tǒng)中，需要采用平衡卷筒來確保兩側(cè)鋼絲繩的受力保持均衡，避免因鋼絲繩受力不均而導致的鋼絲繩斷裂，同時還需要確保當一根鋼絲繩因故障發(fā)生斷裂時，斗輪堆取料機的懸臂梁不會墜落而產(chǎn)生事故。

在進行斗輪堆取料機的機械俯仰形式的穩(wěn)定性計算時，也需要對整個斗輪堆取料機的重心進行一定的計算，從而確保斗輪堆取料機的懸臂在進行運動時斗輪堆取料機的重心保持穩(wěn)定，不會由于斗輪堆取料機的懸臂運動而產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。在完成了對于斗輪堆取料機的重心計算基礎上還需要額外考慮一個問題，就是鋼絲繩的拉力問題，相較于采用液壓斗輪堆取料機俯仰驅(qū)動方式，由于液壓油缸既可以承受拉力又可以承受壓力，而鋼絲繩僅可以承受拉力，而無法承受一定的壓力，在斗輪堆取料機進行動作時，斗輪堆取料機的懸臂的動作是通過卷揚機來帶動鋼絲繩的運動而實現(xiàn)的，在進行俯仰運動時，當運動到一定的角度導致斗輪堆取料機的后部配重部分相對鉸點的力矩要小于前部的力矩之和時，俯仰結(jié)構(gòu)中所采用的鋼絲繩僅僅需要承受的是以上兩者之間的差值拉力，而當后部配重部分相對鉸點的力矩超過了前部的力矩之和時，而此時鋼絲繩不受力，從而導致斗輪堆取料機的懸臂梁上升，當上升到一定的程度而導致斗輪堆取料機的整體重心發(fā)生變化，極易造成斗輪堆取料機后翻，以此導致危險事故的發(fā)生。因此，在斗輪堆取料機的機械俯仰動作中，要時刻注意保持配重的力矩不超過前部力矩，并確保鋼絲繩的實際拉力控制在允許的范圍內(nèi)，從而確保斗輪堆取料機機械俯仰的正常運行。相較于斗輪堆取料機的液壓俯仰機構(gòu)，兩者由于結(jié)構(gòu)形式的不同導致斗輪堆取料機在整體結(jié)構(gòu)方面也存在著一定的差別，從而導致斗輪堆取料機的整體造價存在的著很大的差異，嚴重的情況下兩種形式的造價甚至相差數(shù)倍，因此，如果從斗輪堆取料機的經(jīng)濟性方面進行考慮，斗輪堆取料機的機械俯仰形式具有較大的優(yōu)勢，但是，由于斗輪堆取料機機械俯仰形式中所采用的鋼絲繩所承受的拉力有限，因此，在需要進行大噸位的原料裝載輸送或者是斗輪堆取料機的懸臂較長時，由于斗輪堆取料機前段的斗輪結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)以及皮帶輸送機構(gòu)的重量較重，這樣就會造成斗輪堆取料機機械俯仰中的鋼絲繩所承受的附加拉力增大，而且由于并且由懸臂物料產(chǎn)生的前部重力也會使堆取料機的重心前移很多，使得斗輪堆取料機的整體重心存在著極大的偏差，從而造成斗輪堆取料機具有極大的前傾風險。

由于斗輪堆取料機具有以上介紹的這些缺點，導致機械俯仰在斗輪堆取料機的使用中存在著較大的局限性，在一些大型的或者是懸臂較長的斗輪堆取料機中無法使用機械俯仰，而只能依靠液壓俯仰驅(qū)動，且僅能依靠增加配重在空載時的大幅度后調(diào)重心來解決由于懸臂過長等而導致的重心前移的問題，這一問題采用斗輪堆取料機機械俯仰驅(qū)動方式是無法解決的。

2 斗輪堆取料機的液壓俯仰驅(qū)動形式

以上通過對斗輪堆取料機的機械俯仰驅(qū)動進行了介紹，機械俯仰驅(qū)動適用于懸臂較短或者是斗輪機構(gòu)較小的斗輪堆取料機。而采用液壓俯仰驅(qū)動形式則可以規(guī)避這些問題，下文將就斗輪堆取料機的液壓俯仰驅(qū)動進行介紹。

斗輪堆取料機的液壓俯仰驅(qū)動組成：斗輪堆取料機的液壓俯仰驅(qū)動主要是由俯仰液壓站、液壓鎖塊、液壓缸、管路、管接頭、膠管、密封圈等組成。俯仰液壓站由電動機、液壓泵、電磁控制閥、濾油器、溢流閥、液控單向閥、閘閥、管路、管接頭、密封圈、壓力表、液位液溫計、放油閥、油溫自動加熱系統(tǒng)等組成。其主要動作主要是通過液壓系統(tǒng)來驅(qū)動液壓缸的伸縮來完成斗輪堆取料機的懸臂的升降的。其中斗輪堆取料機液壓俯仰系統(tǒng)中的液壓泵站可進行泵的啟動、停止、卸荷（超壓保護）控制，系統(tǒng)的壓力、流量可在允許的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，在環(huán)境溫度過低時，可對油液加熱，當超溫、超壓及濾油器堵塞時，可提供報警信號，從而實現(xiàn)超載保護，可以使俯仰油缸在任意位置停留及保持。在液壓驅(qū)動的型式下，由于液壓油缸可以承受拉力也可以承受壓力，相較于機械俯仰驅(qū)動形式，液壓俯仰運動速度相對較慢，運動的慣性對整體的平衡影響并不大，對設備平衡影響最大的地方在于俯仰過程中重心的變化，所以我們只需正確的計算出設備的重心便可以防止設備傾翻。在進行斗輪堆取料機的重心計算時，需要結(jié)合斗輪堆取料機的機構(gòu)形式來計算重心，同時由于斗輪堆取料機的特性我們知道重心左側(cè)所有質(zhì)點對重心的力矩之和等于重心右側(cè)所有質(zhì)點對重心的力矩之和，當完成了對于斗輪堆取料機重心的計算后，則只要堆取料機在各個工況時重心的位置始終保持在回轉(zhuǎn)軌道圓內(nèi)按照一定的安全系數(shù)計算出的一個安全圓之內(nèi)，便可以確保斗輪堆取料機在運行的過程中不會發(fā)生危險，通過對比可以發(fā)現(xiàn)，相對于斗輪堆取料機的機械俯仰驅(qū)動形式，斗輪堆取料機的液壓俯仰驅(qū)動形式具有較大的優(yōu)點，但是由于不同的俯仰形式也會造成斗輪堆取料機的結(jié)構(gòu)存在一定的差別，從而導致兩中形式之間的價格存在極大的差異。因此，需要結(jié)合形式選用合適的俯仰形式。

3 結(jié)束語

斗輪堆取料機是一種在港口、發(fā)電廠、碼頭等廣泛應用的原料連續(xù)裝卸的重型設備，其中斗輪堆取料機俯仰機構(gòu)是控制斗輪堆取料機懸臂梁進行上下運動的重要機構(gòu)，對于斗輪堆取料機的正常工作有著十分重要的意義，文章通過對斗輪堆取料機的兩種主要的俯仰機構(gòu)形式進行介紹及對比，并對兩種俯仰形式的優(yōu)缺點進行了一定的說明。

參考文獻

[1]吳井輝，葛俊波，等.斗輪堆取料機常見故障的處理及預防[J].企業(yè)技術開發(fā)，2011，3.

[2]王英潔，李毅民，等.臂式斗輪對取料及回轉(zhuǎn)裝置常見故障的分析[J].起重運輸機械，2012，2.

[3]周奇才，何群，邵新建，等.兩類斗輪堆取料機挖掘切割邊長計算方法[J].同濟大學學報，2003，3.