斗輪取料機重錘張緊裝置的改進

王明江

(武鋼集團公司港務公司設備部，湖北 武漢 430082)

1.存在問題

武鋼港務公司QLK1200·51斗輪取料機的重錘張緊裝置(圖1)設計上存在問題。

(1)重錘張緊框架易發生傾斜，與重錘框架傳送帶摩擦嚴重。

(2)重錘塊體積大，布置不合理，受力不均勻，傳送帶撒料嚴重。重錘塊與傳送帶距離近，重錘鐵上積料后，不易滑落，傳送帶和礦粉的干摩擦，加劇了傳送帶的磨損。

(3)傳送帶與重錘滾筒軸承座摩擦嚴重，易引發傳送帶鋼絲纏繞重錘滾筒軸的問題。

2.原因分析

上述問題主要由以下原因造成：

(1)重錘張緊框架發生傾斜。主要是重錘框架結構不合理，致使重錘張緊裝置受力不均衡，發生重錘框架傾斜。

(2)重錘塊結構和在重錘支架上布置形式不合理，造成重錘塊在重錘框架內受力不均勻，從而產生傳送帶跑偏撒料。

(3)重錘滾筒軸承的布置不合理。

3.改進措施

(1)重錘框架結構的改進。改進以前重錘框架過長，且沒有重錘滑槽，重心易偏移；改進后的重錘框架比原來縮短，并設有重錘滑槽，重錘滾筒的軸承座可以在滑槽內均衡地滑行，使得重錘框架受力更合理。

(2)重錘滾筒軸承座改進。改進前，滾筒的軸承座是通過螺栓固定在重錘框架外側。傳送帶運行時，滾筒軸帶動滾筒運轉；出現傳送帶跑偏時，傳送帶鋼絲易纏繞在滾筒軸上，導致滾筒軸拉傷和傳送帶撕毀的事故。通過改進，滾筒軸承座由螺栓聯接改為軸承座滑槽聯接，使重錘滾筒軸承座安置于重錘框架的箱體內。滾筒軸與滾筒之間改為接盤連接，可使滾筒運轉時軸處于靜止狀態，不會出現傳送帶鋼絲纏繞滾筒軸的故障。

(3)重錘塊形狀和其支架布置形式的改進。改進后的重錘塊體積變小，呈U形。重錘塊橫向布置在其支架上，結構緊湊。這種布置方式有利于重錘裝置張緊受力更均勻，平穩性更好。

(4)重錘張緊結構形式。

改進前，傳送帶易跑偏，重錘滾筒傳送帶下積料較多，傳送帶開膠頻繁，制約了生產。改進后(圖2)，由于傳送帶跑偏現象得到了控制，未出現撒料的情況。改進后的重錘張緊裝置，由框架、軸承座、固定軸，滾筒、重錘塊組成。軸承座兩側設有滑槽，在框架上設有與滑槽相配合的滑槽；軸承座與重錘塊支架相連接，重錘塊放置在重錘塊支架上。

(5)輸送帶張力的校核計算。

①重載段允許最小張力：

式中：S1min——滾筒與膠帶在臨界打滑狀態時輸送帶張力，N;

KA——滾筒啟動系數,取1.5;

F u——驅動滾筒圓周驅動力，N;

euΦ2取3.39。

④頭部傳動滾筒:)

式中：

S2——膠帶趨入點輸送帶張力，N;

S1——傳動滾筒與膠帶在臨界打滑狀態時輸送帶張力，N;

S3——尾部滾筒膠帶奔離點輸送帶張力，N;

L——導料板長度，1m;

ω——上下膠帶模擬阻力系數，取0.022；

q1——每米機長上輥子旋轉部分質量，kg;

F5——托輥前傾阻力，N;

F6——導料板阻力，N;

F7——給料點處物料附加阻力，N;

H——提升高度，m。

S3＞S2min才可滿足。

式中：G——重錘張緊裝置重量，kg;

S5——拉緊裝置處輸送帶張力，N;

S4——尾部滾筒膠帶趨入點輸送帶張力，N;

L1——垂直重錘拉緊位置至頭部距離，m;

q2——每米機長下輥子旋轉部分質量，取10.727；

F4——尾部清掃器對膠帶阻力，N;

B——膠帶寬度,m；

t gβ取0.140 5。

比改進前增重0.4t，但通過對傳動功率的校核，在允許范圍內；另一方面，通過增加0.4t，部分解決了以前因張緊力不夠而造成的作業打滑現象。

⑤傳動帶帶速計算：

V=1 490/(31.5×3.14×0.8/60)=1.980 35m/s≈2m/s，滿足現場的設計要求。

4.運行效果

改進前臨時性故障較多，常影響生產。改造后，傳送帶運行的可靠性得到了保障。

(1)傳送帶的使用壽命由原來的不到2個月提高到6個多月。

(2)零星故障的處理次數和時間減少，跑偏、包料等基本消除。

(3)滾筒軸被傳送帶鋼絲拉傷及軸承座損壞的故障被消除，改造前后故障頻次統計見表1。

表1 改進前后斗輪取料機的故障及維保時間對比表

5.經濟效益

⑴減少皮帶費用：改造前，由于皮帶經常破損，使用周期短。改造后，其換帶壽命提升，每年可節約費用為36.8萬元。

⑵減少撒礦費用：改造前月撒料約55t，均價640元/t，撒下料的回收價為80元/t。改造后，不撒料，則每年可減少雜礦費用為36.3萬元。

⑶改造后皮帶壽命由2個月提高到6個月，則1年可節約費用為12.5萬元。

⑷節約待機費用：因為故障共影響生產102h，按照每小時輸送1 200t，混勻礦加工成本4.1元/t計算，凈增效益為50.1萬元

以上幾項合計節約費用為135.7萬元

[1]DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[M].北京起重運輸機械研究所,2003.8.