淺談堆取料機(jī)俯仰驅(qū)動(dòng)

摘要：斗輪堆取料機(jī)液壓俯仰驅(qū)動(dòng)型式與機(jī)械俯仰型式的對(duì)比

關(guān)鍵詞：堆取料機(jī)； 液壓俯仰驅(qū)動(dòng)； 機(jī)械俯仰

斗輪堆取料機(jī)作為一種廣泛用于電廠、港口、鋼廠、化工廠、水泥廠等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)用來(lái)連續(xù)裝卸散料的重型設(shè)備，它具有外形尺寸較大，工作狀態(tài)載荷經(jīng)常變化的特點(diǎn)，而俯仰運(yùn)動(dòng)是其運(yùn)動(dòng)中極其關(guān)鍵的一環(huán)，對(duì)設(shè)備的平衡影響很大，錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)和選取俯仰型式會(huì)很大程度的影響設(shè)備的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的可能引起設(shè)備傾翻，所以深入的研究堆取料機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)意義很大，本文意在介紹堆取料機(jī)的俯仰驅(qū)動(dòng)型式及簡(jiǎn)單計(jì)算并對(duì)驅(qū)動(dòng)型式進(jìn)行特點(diǎn)分析。堆取料機(jī)的俯仰裝置現(xiàn)今主要有兩種驅(qū)動(dòng)型式：

1.液壓俯仰驅(qū)動(dòng)型式

主機(jī)俯仰液壓裝置主要由俯仰液壓站、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(dòng)機(jī)、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(jì)、放油閥、油溫自動(dòng)加熱系統(tǒng)等組成。由液壓缸的伸縮來(lái)完成俯仰。液壓俯仰結(jié)構(gòu)的布置如圖。

液壓系統(tǒng)能保證兩油缸同步工作，實(shí)現(xiàn)整機(jī)俯仰系統(tǒng)安全、平穩(wěn)、可靠的工作。液壓泵站可進(jìn)行泵的啟動(dòng)、停止、卸荷（超壓保護(hù)）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(guò)低時(shí)，可對(duì)油液加熱，當(dāng)超溫、超壓及濾油器堵塞時(shí)，可提供報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)超載保護(hù)，可以使俯仰油缸在任意位置停留及保持。

在液壓驅(qū)動(dòng)的型式下，由于液壓油缸可以承受拉力也可以承受壓力，而俯仰運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較慢，運(yùn)動(dòng)的慣性對(duì)整體的平衡影響并不大，對(duì)設(shè)備平衡影響最大的地方在于俯仰的過(guò)程中重心的變化，所以我們只需正確的計(jì)算出設(shè)備的重心便可以防止設(shè)備的傾翻。

重心的計(jì)算：由重心的特性我們知道重心左側(cè)所有質(zhì)點(diǎn)對(duì)重心的力矩之和等于重心右側(cè)所有質(zhì)點(diǎn)對(duì)重心的力矩之和 ，如圖所示，我們以回轉(zhuǎn)中心為參考，假設(shè)重心G距離回轉(zhuǎn)中心的距離為X，圖中左側(cè)所有零部件的重量分別為

由此可以計(jì)算出設(shè)備重心的位置，只要堆取料機(jī)在各個(gè)工況時(shí)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(jì)算出的一個(gè)安全圓之內(nèi)，設(shè)備便不會(huì)發(fā)生傾覆，相對(duì)于液壓俯仰的型式，我們?cè)賮?lái)看下機(jī)械俯仰的結(jié)構(gòu)型式及其穩(wěn)定性計(jì)算。

2.機(jī)械俯仰型式

機(jī)械俯仰型式主要由卷?yè)P(yáng)裝置、動(dòng)滑輪組、定滑輪組、平衡安全裝置、鋼絲繩等組成。卷?yè)P(yáng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器（雙極）、卷筒構(gòu)成，制動(dòng)器采用電力液壓式，推動(dòng)器Ed型帶下降閥，調(diào)整下降閥，可使推動(dòng)器下降時(shí)間五級(jí)延長(zhǎng)，減少?zèng)_擊。

卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)設(shè)有平衡卷筒，使兩側(cè)鋼絲繩受力均衡，保證在一繩斷裂的緊急情況下，懸臂梁不會(huì)墜落。機(jī)械卷?yè)P(yáng)型式的布置如圖

機(jī)械俯仰型式的穩(wěn)定性計(jì)算：

機(jī)械俯仰型式的穩(wěn)定性同樣涉及重心的計(jì)算，計(jì)算的過(guò)程和上述液壓俯仰驅(qū)動(dòng)俯仰的計(jì)算基本相同，除此之外，機(jī)械俯仰型式還有一條額外的要求，這是由其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成的，由于機(jī)械俯仰型式中俯仰角度的改變主要是由鋼絲繩卷?yè)P(yáng)來(lái)影響的，而鋼絲繩與液壓油缸最大的區(qū)別在于，液壓油缸既可以承受拉力，也可以承受壓力，而鋼絲繩只可以承受拉力，不可以承受壓力，所以當(dāng)后部配重部分相對(duì)鉸點(diǎn)的力矩小于前部的力矩之和時(shí)，由鋼絲繩承受拉力并抵消力矩差部分，而當(dāng)后部配重部分相對(duì)鉸點(diǎn)的力矩超過(guò)了前部的力矩之和時(shí)，鋼絲繩不能承受壓力，便會(huì)發(fā)生前部懸臂被抬起，設(shè)備后翻，釀成事故，所以在實(shí)際應(yīng)用機(jī)械俯仰時(shí)，一定要保證在任何時(shí)候配重的力矩不超過(guò)前部力矩，使得鋼絲繩在許用拉力范圍內(nèi)始終承受拉力。

兩種驅(qū)動(dòng)型式由于其自身結(jié)構(gòu)不同，造價(jià)相差極大，甚至幾倍不止，所以從相對(duì)經(jīng)濟(jì)的角度考慮，機(jī)械俯仰型式的性?xún)r(jià)比要高得多，但是由于鋼絲繩的受力范圍比較有限，當(dāng)堆取料機(jī)的工作能力過(guò)大或者前部懸臂過(guò)長(zhǎng)時(shí)，滿載工作時(shí)前部懸臂皮帶機(jī)上的物料重量會(huì)很大，而此部分物料會(huì)使得鋼絲繩所受的拉力增加很多，并且由懸臂物料產(chǎn)生的前部重力也會(huì)使堆取料機(jī)的重心前移很多，有向懸臂方向傾覆的危險(xiǎn)。

正是由于機(jī)械俯仰型式的這種局限性，所以當(dāng)堆取料機(jī)的工作能力較大或者懸臂較長(zhǎng)的時(shí)候，使用機(jī)械俯仰型式將會(huì)很困難，只能使用液壓俯仰型式，并依靠增加配重在空載時(shí)大幅度后調(diào)重心來(lái)應(yīng)對(duì)滿載時(shí)重心前移的情況，而相對(duì)昂貴的液壓俯仰帶來(lái)的這些優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械俯仰型式望塵莫及的。

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