放礦閘門系統(tǒng)的技術(shù)改造

摘要：本文簡要介紹了放礦閘門系統(tǒng)改造的技術(shù)分析、思路及驅(qū)動機構(gòu)的選擇。

關(guān)鍵詞：反扇形放礦閘門 電動執(zhí)行器

江蘇鶴林水泥有限公司是江蘇船山集團與其它投資方共同出資興建的一個大型旋窯水泥企業(yè)，其主要原料石灰石礦是由江蘇船山礦業(yè)公司供應(yīng)。船山礦業(yè)公司用底開門式自卸火車將水泥原料——0-50石灰石礦放卸入鶴林公司原料車間的地下原料礦倉，水泥原料經(jīng)放礦閘門進入原料車間的膠帶輸送系統(tǒng)，最終輸送到原料庫。在試運行期間，由于設(shè)計缺陷，12個放礦閘門系統(tǒng)不能正常工作，嚴(yán)重制約了鶴林及船山雙方生產(chǎn)、運輸?shù)恼＿M行。鶴林公司委托船山方對該放礦閘門進行技術(shù)改造，以解決這一制約生產(chǎn)的瓶頸問題。

鶴林公司放礦閘門系統(tǒng)的工作原理如下圖：電液壓推桿驅(qū)動連桿機構(gòu)，帶動扇形放礦閘門轉(zhuǎn)動，完成扇形放礦閘門的開啟、關(guān)閉。該系統(tǒng)故障主要表現(xiàn)在：①放礦閘門系統(tǒng)只能空負(fù)荷運行，地下礦倉有礦時，閘門不能正常開、關(guān)，必須通過人工操作其上方的棒條閥控制，費時費力；②放礦速度遠(yuǎn)低于設(shè)計能力，影響火車卸礦和水泥生產(chǎn)。

經(jīng)查看現(xiàn)場和圖紙，原系統(tǒng)存在如下問題（見附圖一）：①設(shè)計選用型號為LFZ-10的電液壓推桿，推力10kN，扭矩約800N.M，行程320mm，推速100mm/s，電機功率1.5KW，驅(qū)動力明顯不夠，特別是電液壓推桿屬液壓產(chǎn)品，精度要求高、故障多、難維護，不適用于地下礦槽這種粉塵特別大的工作場合。

②放礦閘門為扇形構(gòu)造，門扇擋板位于斗體的下方，關(guān)閉狀態(tài)的扇形閘門內(nèi)部填滿了密實的礦石（結(jié)料），加重了系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的負(fù)荷；閘門開啟和關(guān)閉時，結(jié)料和扇形閘門間產(chǎn)生相對移動需要克服的摩擦阻力增大，使得所需的驅(qū)動力增加。

③放礦閘門系統(tǒng)斗體構(gòu)造不合理：傾斜角過小，彎角多，0-50規(guī)格的礦石自由下淌不暢，生產(chǎn)流量小。

根據(jù)以上原因分析，確定了放礦閘門系統(tǒng)改造方案：①用反扇形放礦閘門取代扇形放礦閘門，門扇擋板置于斗體的側(cè)面，向上開啟，使閘門上不形成結(jié)料，降低閘門運動阻力。

②重新設(shè)計、制作放礦閘門系統(tǒng)的斗體，加大其傾角，減少彎度，加大閘門的礦石的通過能力。

③反扇形放礦閘門系統(tǒng)的驅(qū)動采用電動機械方式來取代液壓裝置驅(qū)動，確保其運行的可靠性、穩(wěn)定性。

④加大反扇形放礦閘門、斗體所用材料的型號，在斗體內(nèi)裝錳鋼襯板，以提高系統(tǒng)的強度，確保系統(tǒng)的經(jīng)久耐用，減少維修的概率。

經(jīng)查找資料，比對分析，最終選用上海自動化儀表股份公司的DKJ-510型電動執(zhí)行器作為系統(tǒng)的驅(qū)動機構(gòu)。DKJ型電動執(zhí)行器是一個用單相交流伺服電動機為原動力，驅(qū)動行星減速器的位置伺服機構(gòu)，它接受統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號0-10毫安（直流），并將此轉(zhuǎn)變?yōu)榕c輸入信號相對應(yīng)的轉(zhuǎn)角位移，能自動地操縱閥門等，完成自動調(diào)節(jié)任務(wù)；通過其配備的操作器和手輪，能實現(xiàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動←→電動的順暢轉(zhuǎn)換，在停電狀況下也能快速關(guān)閉閘門；伺服電機內(nèi)部裝有杠桿式制動機構(gòu)，能保證電機在斷電時迅速地制動；行星減速器體積小、速比大、承載力大、效率高，機座上裝有可調(diào)節(jié)的機械限位檔塊，保證輸出軸在90度內(nèi)轉(zhuǎn)動。510型電動執(zhí)行器技術(shù)參數(shù)：出軸力矩1600N.M，25秒左右可完成閘門0-90度的開啟或關(guān)閉，消耗功率僅180W，該設(shè)備力矩大，耗電少，轉(zhuǎn)速慢，可以通過調(diào)節(jié)放礦閘門的開啟角度，控制膠帶機的系統(tǒng)運輸流量，滿足不同的工藝要求，極其適合現(xiàn)場需要。

根據(jù)改造思路，我們迅速確定了反扇形放礦閘門系統(tǒng)的技改方案，采購、制作了相應(yīng)的備品備件，制訂了詳細(xì)的施工方案。利用鶴林公司原料車間停產(chǎn)時間，對放礦閘門系統(tǒng)進行改造工作。經(jīng)過幾個月的運行表明：改造后的放礦閘門系統(tǒng)，放礦效率比改造前提高了30%，現(xiàn)場放礦工人勞動強度大大降低，生產(chǎn)得以正常進行，改造達(dá)到了預(yù)期的效果，取得了良好的經(jīng)濟效益。

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