賀水冰, 吳衛丹, 楊佳衛
(南通潤邦重機有限公司 技術中心,江蘇 南通 226013)
斗輪堆取料機是現代化工業散狀物料連續裝卸的高效大型特種設備,目前已經廣泛應用于港口、碼頭、礦廠等散料(煤礦、鐵礦等)存儲料場的堆取作業。其取料過程是通過斗輪驅動帶動斗輪傾斜旋轉,斗輪上小斗進行取料工作;斗輪與臂架形成一定角度傾斜安裝,利用物料的自重使得物料卸至臂架輸送料槽,從而達到取料、輸送連續作業的功能。這種安裝能使卸料速度最大、斗輪驅動能耗最低、運行最平穩。在實際工作中,斗輪容易發生諸多故障,如負荷變大、沖擊異常、卸料變慢、噪聲增大等,造成這些故障的主要原因一般是前期斗輪安裝出現隱患。
本文以所在單位生產的大型斗輪堆取料機斗輪傾斜安裝為例進行分析說明,逐步介紹斗輪安裝工藝。

圖1 斗輪結構示意圖
圖1是斗輪結構示意圖,由斗輪、小斗、斗輪軸承、斗輪軸、斗輪驅動、驅動罩殼、料槽、輸送系統及臂架組成,斗輪與其它部件采用高強度螺栓連接,便于拆卸。
由圖1可見,斗輪軸中心線與臂架水平線形成夾角β裝配,以便小斗中物料依靠自重卸至臂架料槽輸送系統中。這種傾斜斗輪設計對于斗輪的裝配要求極高,若臂架上斗輪軸承支座、斗輪軸承、斗輪軸、斗輪之間的裝配關系控制不到位,則將對后期斗輪的平穩運行造成嚴重影響。而斗輪傾斜角度依靠軸承座控制,故斗輪軸承座安裝對于整機取料工作來說極為重要,本文將以所在單位制造安裝的斗輪為例,細述斗輪軸承座安裝工藝。
圖2是斗輪裝配關系詳圖,斗輪軸承分驅動側軸承A、料槽側軸承B,斗輪與斗輪軸、兩側的軸承裝成整體后,直接吊裝在臂架上的斗輪軸承座法蘭面上。

圖2 斗輪裝配關系詳圖
斗輪軸與斗輪軸承均是精密機加工件,較之臂架上焊接鋼結構件的斗輪軸承座法蘭面,其平行度、平面度及粗糙度等機加工尺寸比較容易控制,只需根據圖樣安裝即可,而臂架上軸承座法蘭面需嚴格控制安裝工藝。
軸承座法蘭面與臂架結構焊接,依照圖樣要求,全熔透焊縫,焊接量大,結構變形也大,故需要制作工裝定位并控制焊接變形。

圖3 定位工裝示意圖
定位工裝如圖3所示,工裝法蘭面與臂架軸承座法蘭面尺寸一致,法蘭面之間用H型鋼連接,頂部制作水平定位塊,放置水平尺便可知工件定位狀態;工裝結構焊后整體機加工銑面鉆孔,尺寸非常精確。
工裝定位安裝工藝流程如下:1)粗加工斗輪軸承座法蘭面A、B后,安裝工裝并用螺栓緊固,調整工裝頂部定位塊到水平狀態,通過點焊初步固定軸承座法蘭面;2)工裝移除,試裝斗輪并測量斗輪最高點和最低點在臂架寬度方向上的差值,以此計算斗輪傾斜角度;3)吊離斗輪,再次安裝工裝,螺栓緊固后,焊接軸承底座法蘭面A、B;4)焊縫焊接完成后采用振動時效,消除應力集中后,拆除工裝;5)測量軸承座法蘭面A、B的平面度、粗糙度、平行度,根據測量報告精加工法蘭面。

圖4 軸承座法蘭面數據測量圖
圖4是軸承座法蘭面數據測量圖,以臂架水平線為基準,測量法蘭面 A 上點 a、b、c、d 及法蘭面點 a′、b′、c′、d′的高度,從而計算出法蘭面A、B的平面度及高度差值。理論數據:ha=hb=hc=hd=0;ha′=hb′=hc′=hd′=X。其中 X 是法蘭面高度差值,為定值。
若實際測量數據在允許偏差范圍內,則安裝斗輪,同時測量斗輪傾斜角度、斗輪中心點位置;若偏差較大,則采用根據測量數據制作相應的墊片調整。
本文以本司制作安裝的斗輪堆取料機為例,逐步介紹斗輪安裝及檢測技術。此安裝技術操作簡單、成本極低、風險小,具有非常好的實用性、操作性,經過多個項目實踐,效果較為明顯,且還有極好的改進空間。
[1] Mobile equipment for comtinuous handling of bulk materials:AS 4324.1:1995[S].
[2] 王娟.斗輪堆取料機的力學分析[D].大連:大連海事大學,2009.