圓料場刮板堆取料機走行端梁的結構分析

董家君 牛艷平（北方重工裝卸設備分公司設計所，遼寧 沈陽 110141）

圓料場刮板堆取料機走行端梁的結構分析

董家君 牛艷平
（北方重工裝卸設備分公司設計所，遼寧 沈陽 110141）

摘 要：圓形料場刮板取料機是散料領域的環保設備，因門架式構造，它的走行端梁遠離回轉中心。如果在現場運行過程中行走機構發生問題，將嚴重影響設備的運行精度，甚至造成巨大的經濟損失。本文介紹和分析了原料場刮板取料機端梁的一些常見結構及產生的問題，并根據現場出現的實際問題對結構加以改進。

關鍵詞：端梁；車輪；寬踏面；經濟適用

圓形料場門式刮板取料機的回轉動作是靠布置在軌道上的走行端梁來實現的。由于圓形料場的軌道是環形軌道，且直徑都在90~120m之間。所以走行端梁的結構布置直接影響的設備的質量、運行、工作效率等。

行走端梁目前均采用4組車輪，每兩組構成一體，每組配置一套驅動，有帶輪緣和不帶輪緣兩種結構。帶輪緣車輪又有平衡梁和燕尾槽兩種結構，不帶輪緣的只有一種結構。

1 平衡梁結構

該結構源于長形料場的擺動端梁，兩組二輪架通過鉸軸與平衡梁相連接，平衡梁再通過一個球鉸（關節軸承）與門架相連，形成一個支點（如圖1所示）。加上中心柱位置的兩個支撐點，使門架形成三支點的靜定結構。該結構允許車輪偏轉，并通過車輪輪緣（或擋輪）保證車輪不會偏出軌道。該結構靠輪緣解決車輪在運行過程中的回轉問題。該結構缺點是端梁垂直度要求限制了軌道的較大偏移，且要求軌道安裝精度較高，如軌道圓與回轉立柱的同心度、軌道本身的圓度等。在現場運行的過程中受地質條件、施工精度、門架剛度等影響較大。運行過程中常會出現啃軌問題，導致車輪、軌道壽命降低，若出現持續啃軌后果更加嚴重，還會導致經濟損失，久而久之就會導致設備失去原有的功能，發生安全隱患。

圖1

圖2

2 燕尾槽結構

燕尾槽結構是擋墻受物料產生的倉壓影響產生較大變形，而原有的帶輪緣平衡梁結構以及光輪結構不能滿足要求，研發出來的一種新型結構。其結構特點是去掉平衡梁，兩個二輪架上裝有關節軸承和燕尾滑移結構，車輪架下裝有擋輪。當設備回轉運行時，通過擋輪與軌道接觸保證設備不脫軌。球鉸允許車輪組在一定范圍內產生縱向及橫向轉動，通過燕尾槽的滑動解決掉軌道精度問題。該結構相對復雜，理論分析嚴謹，但設計忽略了燕尾槽運動力學問題。由于車輪架起到支撐門架作用，車輪的輪壓較大。燕尾槽達到滑動狀態需要擋輪所受的側向力大于燕尾槽由于受壓所產生的摩擦力，在具體設計過程中對燕尾槽內部的滑動阻力估計不足，造成在實際運行中燕尾槽不會產生滑動。

補擋輪的結構設計內容如圖4所示。

圖3

圖4

3 光輪寬踏面結構

寬輪不帶輪緣結構是針對帶輪緣結構制造成本較高的問題，而研發出來的一種結構，該結構分為兩組獨立的車輪組，每組車輪通過鉸軸與門架相連，理論上構成兩個支點。軸鉸結構限制了車輪在垂直軌道方向上的，同時允許兩車輪同時接觸軌道。該結構通過車輪踏面寬度來適應軌道的安裝誤差，保證運行期間不脫軌。

該結構如圖5所示，車輪架與門架通過鞍座采用法蘭面連接。在門架端的法蘭座設置多空結構，保證鞍座的安裝有一定的可調范圍。在設備安裝時通過調整鞍座的位置，解決掉由于門架產生的變形量。通過加大車輪踏面寬度解決設備運行時不同位置的軌道出現的誤差，由于車輪沒有輪緣，從而徹底解決端梁運行的啃軌問題。為了確保運行過程中車輪不脫軌，在二輪架的適當位置安裝檢測開關，開關與中控室連鎖。當車輪運行偏離設定范圍時，開關實現報警停機功能，從而確保走行的安全性。該結構的優點是結構簡單、易于加工、成本低，便于調整，且軌道的安裝精度也不需要太高。該結構的缺點是車輪踏面寬，結構不夠美觀，顯得笨拙。走行端梁的設計要點在于，不論采用什么結構，只要能滿足設備的使用要求，不啃軌、不脫軌、運行平穩，要保證結構可靠，經濟耐用就是好的方案。

圖5

參考文獻

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中圖分類號：TH24

文獻標識碼：A