頂堆側取堆取料機的技術應用分析

牛艷平 董家君

摘 要：室內圓料場頂堆側取堆取料機是散料裝卸領域的環保設備。本文從頂堆側取的主要結構形式進行了對比分析，分別從門架式與配重式結構、堆料臂架及堆料膠帶機的結構、取料臂架的結構及供配電方式等當面進行了分析闡述。并結合我公司目前的設計情況對這幾個問題的進行了技術應用分析。

關鍵詞：頂堆側取；上料方式；堆料懸臂；取料臂架；供電方式

中圖分類號：TH23 文獻標識碼：A

一、堆取料機主要結構形式與上料方式的關系分析

頂堆側取堆取料機根據取料機的形式區分有兩種：配重式（懸臂式）和門架式；主要結構根據堆料機的結構區分也有兩種：（水平）不俯仰和液壓俯仰式；根據棧橋膠帶機的入場方式也有兩種：高位上料和低位上料。

低位上料以取料機門架式，堆料機液壓俯仰式結合為主，該結構要求堆料機由取料機頂部越過，堆料機調車工況需要抬高堆料臂以保證不發生碰撞。但也有堆料機不俯仰的低位上料設備，這時需要堆料機可以由棧橋下方通過，而取料機不能通過。

高位上料，堆料機以水平不俯仰為主，該結構因空間因素，布置俯仰堆料機意義不大。

目前我公司上述設備組合共有4種形式：（1）俯仰堆料機配合懸臂式取料機，目前這種結構最少。（2）俯仰堆料機配合門架式取料機，在要求降低落差和地位上料的工藝中應用較多，如業主要求卸料處還可附帶伸縮套筒。（3）不俯仰堆料機配合懸臂式取料機，目前這種結構相對較多，機型出現最早。（4）不俯仰堆料機配合門架式取料機，這種結構在國內應用較多。

二、門架式結構結構與配重式結構比較分析

對于國內用戶使用情況配重式結構產生時間早于門架式，但目前國內該類型設備以門架式為主，這種現象的存在，存在多重原因。安全性：取料臂斷繩時不會對基礎造成過大沖擊，配重式存在斷繩后的嚴重的傾翻力矩問題，能夠達到2萬噸米。而門架式則不存在該問題。經濟性：配重式成本高，如三套取料機回轉驅動的價格等。土建成本：單純討論設備成本是片面的，實際上門架式對周邊軌道及擋煤墻、穹頂網架的要求都要比配重式高。如網架直徑、土建面積等，包括受環境影響，軌道的維護等，門架式比配重式造價要高。

門架式配套俯仰堆料臂時可明顯降低頂部高度，而配重式結構高度降低則非常不明顯。特別是低位上料的圓形料場，門架式有其獨特的優點：低位上料可以有效降低中心柱處高度，同時通過調整棧橋支撐點降低棧橋的制造成本，轉載站可以不用太高，從而降低外部成本，包括占地面積都可以降低。但對于高位上料的棧橋而言，兩者區別不是很明顯。特別是針對一些土層深、高寒地區設備，配重式也有其獨特的優勢。

當料倉直徑超過120m以后，門架式因不需要考慮配重平衡問題，直徑可以繼續做大，目前已知的圓形料場的最大直徑為137m。而配重式的安全問題則突出顯現。同時對于堆料臂架而言，臂長達到一定程度后也不能繼續采用液壓變幅結構而只能采用水平不俯仰結構形式。

三、堆料臂架及堆料膠帶機的結構形式分析

俯仰式堆料機臂架的結構常采用雙工字形板梁結構，前部采用變截面形式以減輕重量，后部采用配重箱和配重進行平衡。采用雙工字型板梁結構便于懸臂油缸鉸支撐點結構布置。

不俯仰堆料臂目前有兩種形式，一種是比較常見，采取的結構都是桁架結構，弦桿采用方管，幅桿采用矩形管、H型鋼制作，方管結構在斷面布置上采用等腰直角三角形結構，懸臂根部與與堆料轉臺相連。水平堆料臂尾部配重采用的是與轉臺相連的整體固定配重，配重箱與上下轉臺相連，堆料臂在另一側與上下臺鉸接。拉桿采用雙板或槽鋼對稱布置。另一種采用的是板梁式堆料臂，該堆料臂外形與臂式斗輪機結構接近。在靠近平臺位置鉸點向外擴，便于人員通過，前端相當于中間架寬度，外部布置走臺。

頂堆側取膠帶機有兩種形式，俯仰結構和水平不俯仰結構。

俯仰結構基本與傳統膠帶機結構相同，但空間上因臂長等因素，尾部較長，便于布置，而且采用了手動液壓張緊。液壓張緊是臂架前端的改向滾筒處布置手動螺旋加自動液壓結構，該種布置方式的缺點是落料點位置的變化，同時油站布置在前部致使配重增加，其優點是各滾筒便于布置且不需要多次手動調整。綜上各因素，我公司目前采用的是臂架后部驅動滾筒手動液壓張緊結構。

水平不俯仰結構的膠帶機近似于地面膠帶機形式，有中間架和支腿，因結構布置支腿作用于桁架水平連桿上，距離較正常膠帶機較遠。而懸臂采用的是板梁結構，這與斗輪機的結構非常相近。板梁的好處是完全的接觸平面，可以布置標準間距的中間架和支腿。

四、取料臂架的結構形式分析

目前我公司設計、制作的側式刮板取料機取料臂有三種結構形式：板梁式、桁架式、薄壁鋼管式。

板梁式，以長型料場中的臂長26.5m以下取料機為代表，最大臂長是Φ80m頂堆側取中的 33.5m取料臂。

桁架式，一種是刮板和鏈條在桁架上下的導槽內運行，臂長可以達到53m，該結構由于臂架可以采用折線形從而降低鏈輪齒數，但該結構和圓管式同樣需要大直徑的鏈輪。另一種是刮板和鏈條在桁架內運行，該結構特別適用于小刮板的取料機。

薄壁鋼管式，由于其重量輕、便于制造的特點，生產周期短，目前長形料場側式刮板取料機刮板臂都在向薄壁圓管方向改進。

五、供配電方式分析

供配電首先引出的是高位上料和低位上料的問題。高位上料設備可以超過360°回轉，低位上料一般回轉角度不超過330°，個別堆料機有超過的，但比較少。高位上料時堆取料機必須通過滑環供電。低位上料時一般通過托令供電，如果堆料機回轉角度要求360°則也需要采用滑環供電。如果機上裝機容量較大，特別是主要供電給刮板驅動。需要采用中高壓供電。在高位上料時，由于中心集電器空間尺寸較大，在中柱與堆料機轉臺中間的空間內無法布置，所以采用大型外置式集電滑環供電。

參考文獻

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