刮板取料系統(tǒng)分析論文
時間:2022-04-01 03:20:46
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1.刮板驅(qū)動
刮板取料機的驅(qū)動系統(tǒng)主要有兩種結(jié)構(gòu),一種是采用立式電機——減速器,力矩臂安裝,布置于轉(zhuǎn)臺內(nèi)部,刮板臂與轉(zhuǎn)臺連接鉸軸位于轉(zhuǎn)臺外側(cè)。另一種是驅(qū)動布置于鉸支點外側(cè),通軸式結(jié)構(gòu)(鉸軸、驅(qū)動軸為一根軸),在外側(cè)布置驅(qū)動。該結(jié)構(gòu)的好處是采用臥式電機減速器,便于檢修,缺點是鏈輪軸較長,制作成本高。而立式電機減速器缺點是檢修不方便,而且減速器需要增加輔助潤滑裝置,但軸的長度可以相對縮短,有條件時還可以縮小軸的外徑。而根據(jù)實際應用情況,刮板驅(qū)動采用臥式減速機結(jié)構(gòu)的形式最多。
2.取料臂
取料臂是刮板取料機的主要鋼結(jié)構(gòu)部件,與刮板、鏈條、鏈輪、驅(qū)動裝置等部件共同完成取料作業(yè),為了減少設備造價和安裝運輸成本,刮板臂的結(jié)構(gòu)形式成為制造、施工人員所關注的問題。目前,桁架式取料臂和圓管式取料臂成為大型取料機的主要結(jié)構(gòu)形式,而節(jié)省材料,減少設備造價和安裝運輸成本已成為刮板臂結(jié)構(gòu)設計、制造、施工人員所關注的重要問題。近年來,隨著取料量的逐漸增大,桁架式取料臂和圓管式取料臂頗受設計師們的青睞。刮板取料機的取料臂有兩種結(jié)構(gòu)形式:桁架式、鋼管式。
(1)桁架式取料臂
桁架式,刮板和鏈條在桁架上下的導槽內(nèi)運行,該結(jié)構(gòu)由于臂架可以采用折線形從而降低鏈輪齒數(shù),但該結(jié)構(gòu)和圓管式同樣需要大直徑的鏈輪。
(2)鋼管式取料臂
薄壁圓管式,由于其重量輕、便于制造的特點,目前長形料場側(cè)式刮板取料機刮板臂都在向薄壁圓管方向改進。選擇取料臂的結(jié)構(gòu)時,不僅要滿足設備的使用性能,考慮取料臂的重量,同時要考慮制造及安裝成本。這兩種取料臂結(jié)構(gòu)的制造及安裝成本分析如下:取料臂的制造過程一般為:放樣、下料、組立、焊接、演裝、涂裝和包裝等。這兩種結(jié)構(gòu)中,由于桁架式取料臂由多個桿件組成,并且桿件之間的連接為焊接結(jié)構(gòu),節(jié)點較多,因此放樣比較復雜,下料困難;而圓管式取料臂由三段鋼管焊接而成,內(nèi)部筋板由鋼板組成,因此放樣比較簡單,下料容易。在演裝時,桁架式取料臂每個接口處有四處對接連接,整個取料臂需要演裝點數(shù)為8處;而圓管式取料臂每處僅有一處對接連接,整個取料臂需要演裝點數(shù)為4處。因此桁架式取料臂的演裝比較復雜。在涂裝時,桁架式取料臂的截面形式由H型鋼和方鋼組焊而成,比較復雜;而圓管式取料臂的截面為圓形,表面光滑,涂趙雷王丹北方重工裝卸設備分公司沈陽110141裝方便。無論何種結(jié)構(gòu)的取料臂,都是通過各件焊接而成,為了運輸方便,制造廠通常把取料臂在廠內(nèi)分成幾段,然后現(xiàn)場組對焊接。焊接結(jié)束后,應對焊接質(zhì)量進行檢查,焊縫質(zhì)量依照JB115211級標準執(zhí)行。圓管式取料臂與桁架式取料臂相比,截面形式比較簡單,截面尺寸較小,焊接點數(shù)較少,因此焊接、檢測都比較容易。綜上所述,圓管式取料臂比桁架式具有制造簡單,安裝方便,制造安裝成本較低的優(yōu)點。
3.鏈條
目前常用的鏈條為免維護鏈條,該結(jié)構(gòu)是在鏈條外側(cè)設置密封滾輪,滾輪在導槽內(nèi)運行,而外置滾輪緊受鏈板和刮板的重量,滾輪不與鏈輪接觸,避免了滾輪的變形,這樣鏈條真正成為一個純滾動結(jié)構(gòu)。與鏈輪接觸部分即使產(chǎn)生變形也不影響鏈條的滾動。原有的鏈條在實際運行過程中,鏈輥作為滾輪同時與鏈輪接觸,鏈輪產(chǎn)生的力會直接導致鏈輥變形,因而鏈輥不是標準的圓形進行純滾動,而是一種多邊形或橢圓形式,也就是變成了滑動形式。因此,使用免維護鏈條不僅可提高設備的安全和可靠性,同時也可降低設備的維護成本。
4.鏈條襯托導槽
我們習慣上將襯托鏈條的導槽直接按其所在位置稱之為上導槽、下導槽,上下導槽在原設計結(jié)構(gòu)中需要襯托整個鏈條,而下導槽還要考慮承受鏈條在運行過程中出現(xiàn)的側(cè)向力,這種側(cè)向力產(chǎn)生有兩種原因,其一是鏈條導槽的直線度造成運行過程中的刮碰,其二是刮取物料時出現(xiàn)的側(cè)向力,而這種側(cè)向力是側(cè)式刮板取料機運行過程中所無法避免的。鏈條導槽尾端在實際設計中距離鏈輪都有一個節(jié)距以上,最多兩個鏈條節(jié)距的距離,在現(xiàn)場實際運行中,這個空間造成很多振動噪聲。鏈條脫離鏈輪后由于自重會產(chǎn)生下沉,運行到導槽位置后被前部鏈條牽引上升,鏈輥沖擊導槽。鏈條脫離導槽后也產(chǎn)生下沉現(xiàn)象,并在到達鏈輪時沖擊鏈輪。合理的結(jié)構(gòu)是使導槽在不發(fā)生干涉的前提下盡可能接近鏈輪,減小鏈條鏈輥沒有支撐的時間,這樣可以有效減緩沖擊。
5.鏈輪張緊
目前設計的張緊結(jié)構(gòu)均采用手動油缸加復合彈簧的張緊形式,而沒有采用自動張緊形式。主要是由于臂架的俯仰導致油缸張緊力處于時刻變化中,而且變化范圍相當大,蓄能器要求保證壓力特別大,因而不適于采用蓄能器結(jié)構(gòu),為此,提出了手動加油后停機保證固定長度的辦法,但該結(jié)構(gòu)油管也很長。對于傳統(tǒng)設備采用螺旋張緊,給現(xiàn)場張緊帶來很多困難:首先是張緊空間問題,鏈條、張緊輪包裹在刮板鏈內(nèi),人員從外部張緊螺母非常困難,且螺母很大,張緊力也較大,不是一般的扳手和人員所能夠緊動的。很多時候需要人員進入內(nèi)部采用附加千斤頂?shù)姆绞绞紫葘㈡溳啠ㄝS)頂?shù)竭m當位置,然后盤動螺母。本文從現(xiàn)場實際應用和理論設計兩方面詳細分析了刮板式取料機取料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),對設備的設計和選型有著很強的實用價值。
作者:趙雷王丹單位:北方重工裝卸設備分公司