堆取料機配重研究與整機穩定

苗 闖

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

堆取料機配重研究與整機穩定

苗 闖

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

堆取料機工作的穩定性直接決定工業生產中間環節的效率，嚴重的設備故障甚至會中斷工作流程。因此文中針對堆取料機的配重系統進行了研究分析，可以有效地提高設備工作的穩定性。

堆取料機；配重；穩定性

1 配重的分類與作用

目前堆取料機配重有固定配重和活動配重兩種形式，由于活動配重可以與斗輪位置的變化相適應，減小整機重心位置的變化而得到廣泛應用。一般活動配重是通過鋼絲繩和斗輪臂的伸縮裝置相連接，主要采用鑄鐵塊、鋼筋混凝土塊、箱裝混凝土等，便于起重機的安裝、電氣部件拆卸和維修等。通常固定配重安裝在回轉鋼結構后面，當活動配重不能充分的調整整機重心和回轉軸承以上重心的情況下使用固定配重，可以改善整機的穩定；當活動配重已滿足要求，就不使用固定配重。為保證堆取料機在生產過程中穩定，需要對整機或局部進行配重平衡。

①通過配重來減少俯仰機構油缸和驅動鋼絲繩的受力，平衡懸臂梁、主要結構件等，減小扭轉和俯仰動作引起的應力和變形；②通過配重調節回轉軸承以上的重心位置，整機重心到回轉軸承中心的距離變化越小，回轉機構的穩定性越高，反之越低。當配重過小時，相對系統的不平衡力矩過大，從而使驅動功率增加，油缸推力增大；當配重過大時，相對系統的不平衡力矩變小或小于零，也會使系統的俯仰機構發生振動甚至傾覆。另外，配重也可以減小對回轉軸承某一側的應力，但避免因配重俯仰角度而引起的軸承局部受力和回轉阻力增大，從而提高回轉軸承的壽命和降低回轉驅動功率；③減少俯仰機構液壓油缸受力，最終減小電機功率和減速器型號等。

2 配重的維護調整

堆取料機在運行到一定周期后，液壓缸、軸承、鋼絲繩等零部件老化和磨損，懸臂容易出現提升困難，所需驅動力過大，液壓油溫高故障，甚至出現液壓系統頻繁滲油等現象。主要是由于懸臂鋼結構長期處于額定壓強或超額定壓強下工作，使其接地壓力升高，液壓系統負荷過大，周而復始，問題越來越嚴重。

懸臂接地壓力升高的因素通常有：①在懸臂上增加了附加設備。如斗輪處增加了漏料接料板，托輥連接板加固以及對斗輪驅動裝置底座進行了加固等；②在懸臂上煤粉的堆積以及堵塞，在長期作業過程中，在懸臂鋼結構的漏煤、折角處逐漸積累的煤粉和由于部分斗輪結構焊縫磨損，造成了煤炭和粉塵在輪體內部的長期堆積，需徹底清除，還有斗輪溜槽中，由于多面體結構，在折角上自然形成的煤粉微粒粘結沉積，無法隨時清除，當遇到雨雪天氣，空氣濕度大時，更易造成料斗堵塞并產生重量變化；③由于操作人員水平等原因，易產生突然大的進給量對液壓系統產生較大沖擊。以上這些原因都有可能導致懸臂接地壓力升高，需要增加配重量來進行調整，使整機達到相對平衡穩定。

現以舞鋼集團中加礦業公司斗輪取料機為例（圖1）。其主要性能參數：額定取料能力1500t/h，回轉半徑35m，俯仰角度上下15度，軌上取料高度12m，軌下取料高度2m。懸臂梁前端為斗輪，后端與L梁鉸接，通過前后拉桿及鉸接在L梁上的配重臂形成穩定的三角結構。采用鋼筋混凝土塊作為配重，配重臂由兩工字鋼構成，配重連接處為箱型結構提高鋼結構承載能力。俯仰機構由液壓系統驅動，俯仰鋼結構包括懸臂梁、配重臂、立柱、拉桿L梁與回轉平臺之間通過鉸接，利用油缸推動鋼結構做俯仰動作。

圖1 舞鋼中加礦業斗輪堆取料機

該取料機存在的問題：在現場運行中懸臂梁經常在下降至最低位，即-15度時，發生懸臂提升困難的情況，甚至提不起來。

原因分析：①液壓系統推動力不夠，不足以推動懸臂梁提升。②配重不夠，一般來說，采用測接地力的方法安裝調整配重塊，測接地力是指俯仰系統在某個俯仰角度時，斗輪由地面所承受的載荷大小，此時俯仰系統的液壓缸不受力。

解決辦法：①多次提高2個伸縮油缸的工作壓力，懸臂梁工作狀況有所緩解，但運行時間越長又多次出現懸臂梁提不起來的情況。②對取料機配重進行校核與調整。一般在在基建安裝過程中，測接地力時，首先將油缸解開，用汽車起重機將斗輪吊起，通過起重機上的電子秤測量斗輪處的重力大小，邊添加配重邊測量，直到滿足要求為止。對于已投運的取料機則困難很大，費工費時、影響生產。最終由于現場的特殊情況，場地小及工期長等原因無法實施。最后提出了通過測量計算液壓缸受力，間接校核接地力的方法來調整配重，簡便快捷地解決了問題，取得了良好的效果。

3 配重安裝注意事項

安裝前應確保除配重以外的所有設備均已安裝到位。配重塊的重量必須稱重以確定其準確重量，若是現澆混凝土則混凝土配合比應嚴格按照設計給出的密度要求進行配置，避免出現混凝土密度過小，現澆混凝土要嚴格稱量，要保證其重量的準確性，施工人員要采取扎安全帶等必要的安全保護。安裝施工部門應當充分重視配重的安裝安全，因為配重安裝是設備施工安裝最需要重視的重要環節，不可忽視，此項工作同樣也會涉及到人身和設備的安全。

結語

堆取料機用來堆料、取料和裝卸煤炭、礦石原料等散狀物料的設備，是散料連續裝載系統中的核心機械，由于整機尺寸較大并且工作位置變化頻繁，整機平衡尤為重要。對其平衡穩定性的研究與分析，配重的合理設計和調整，不僅能夠保護人機安全，同時能減少大量的維修和節約成本，大大提高現場生產的作業效率和質量。

[1]高長明.礦物原料預均化[M].中國建筑式業出版社，2007.

[2]石必孝，高譯.國際先進水泥工藝裝備手冊[M].武漢工業大學出版社，2009.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.083