圓料場(chǎng)刮板堆取料機(jī)走行端梁的結(jié)構(gòu)分析

董家君 牛艷平（北方重工裝卸設(shè)備分公司設(shè)計(jì)所，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

圓料場(chǎng)刮板堆取料機(jī)走行端梁的結(jié)構(gòu)分析

董家君 牛艷平
（北方重工裝卸設(shè)備分公司設(shè)計(jì)所，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

摘 要：圓形料場(chǎng)刮板取料機(jī)是散料領(lǐng)域的環(huán)保設(shè)備，因門(mén)架式構(gòu)造，它的走行端梁遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)中心。如果在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中行走機(jī)構(gòu)發(fā)生問(wèn)題，將嚴(yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行精度，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文介紹和分析了原料場(chǎng)刮板取料機(jī)端梁的一些常見(jiàn)結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的問(wèn)題，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題對(duì)結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：端梁；車(chē)輪；寬踏面；經(jīng)濟(jì)適用

圓形料場(chǎng)門(mén)式刮板取料機(jī)的回轉(zhuǎn)動(dòng)作是靠布置在軌道上的走行端梁來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于圓形料場(chǎng)的軌道是環(huán)形軌道，且直徑都在90~120m之間。所以走行端梁的結(jié)構(gòu)布置直接影響的設(shè)備的質(zhì)量、運(yùn)行、工作效率等。

行走端梁目前均采用4組車(chē)輪，每?jī)山M構(gòu)成一體，每組配置一套驅(qū)動(dòng)，有帶輪緣和不帶輪緣兩種結(jié)構(gòu)。帶輪緣車(chē)輪又有平衡梁和燕尾槽兩種結(jié)構(gòu)，不帶輪緣的只有一種結(jié)構(gòu)。

1 平衡梁結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)源于長(zhǎng)形料場(chǎng)的擺動(dòng)端梁，兩組二輪架通過(guò)鉸軸與平衡梁相連接，平衡梁再通過(guò)一個(gè)球鉸（關(guān)節(jié)軸承）與門(mén)架相連，形成一個(gè)支點(diǎn)（如圖1所示）。加上中心柱位置的兩個(gè)支撐點(diǎn)，使門(mén)架形成三支點(diǎn)的靜定結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)允許車(chē)輪偏轉(zhuǎn)，并通過(guò)車(chē)輪輪緣（或擋輪）保證車(chē)輪不會(huì)偏出軌道。該結(jié)構(gòu)靠輪緣解決車(chē)輪在運(yùn)行過(guò)程中的回轉(zhuǎn)問(wèn)題。該結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)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(zhuǎn)立柱的同心度、軌道本身的圓度等。在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的過(guò)程中受地質(zhì)條件、施工精度、門(mén)架剛度等影響較大。運(yùn)行過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)啃軌問(wèn)題，導(dǎo)致車(chē)輪、軌道壽命降低，若出現(xiàn)持續(xù)啃軌后果更加嚴(yán)重，還會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，久而久之就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備失去原有的功能，發(fā)生安全隱患。

圖1

圖2

2 燕尾槽結(jié)構(gòu)

燕尾槽結(jié)構(gòu)是擋墻受物料產(chǎn)生的倉(cāng)壓影響產(chǎn)生較大變形，而原有的帶輪緣平衡梁結(jié)構(gòu)以及光輪結(jié)構(gòu)不能滿足要求，研發(fā)出來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是去掉平衡梁，兩個(gè)二輪架上裝有關(guān)節(jié)軸承和燕尾滑移結(jié)構(gòu)，車(chē)輪架下裝有擋輪。當(dāng)設(shè)備回轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)擋輪與軌道接觸保證設(shè)備不脫軌。球鉸允許車(chē)輪組在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生縱向及橫向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)燕尾槽的滑動(dòng)解決掉軌道精度問(wèn)題。該結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，理論分析嚴(yán)謹(jǐn)，但設(shè)計(jì)忽略了燕尾槽運(yùn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。由于車(chē)輪架起到支撐門(mén)架作用，車(chē)輪的輪壓較大。燕尾槽達(dá)到滑動(dòng)狀態(tài)需要擋輪所受的側(cè)向力大于燕尾槽由于受壓所產(chǎn)生的摩擦力，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)燕尾槽內(nèi)部的滑動(dòng)阻力估計(jì)不足，造成在實(shí)際運(yùn)行中燕尾槽不會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)。

補(bǔ)擋輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容如圖4所示。

圖3

圖4

3 光輪寬踏面結(jié)構(gòu)

寬輪不帶輪緣結(jié)構(gòu)是針對(duì)帶輪緣結(jié)構(gòu)制造成本較高的問(wèn)題，而研發(fā)出來(lái)的一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)分為兩組獨(dú)立的車(chē)輪組，每組車(chē)輪通過(guò)鉸軸與門(mén)架相連，理論上構(gòu)成兩個(gè)支點(diǎn)。軸鉸結(jié)構(gòu)限制了車(chē)輪在垂直軌道方向上的，同時(shí)允許兩車(chē)輪同時(shí)接觸軌道。該結(jié)構(gòu)通過(guò)車(chē)輪踏面寬度來(lái)適應(yīng)軌道的安裝誤差，保證運(yùn)行期間不脫軌。

該結(jié)構(gòu)如圖5所示，車(chē)輪架與門(mén)架通過(guò)鞍座采用法蘭面連接。在門(mén)架端的法蘭座設(shè)置多空結(jié)構(gòu)，保證鞍座的安裝有一定的可調(diào)范圍。在設(shè)備安裝時(shí)通過(guò)調(diào)整鞍座的位置，解決掉由于門(mén)架產(chǎn)生的變形量。通過(guò)加大車(chē)輪踏面寬度解決設(shè)備運(yùn)行時(shí)不同位置的軌道出現(xiàn)的誤差，由于車(chē)輪沒(méi)有輪緣，從而徹底解決端梁運(yùn)行的啃軌問(wèn)題。為了確保運(yùn)行過(guò)程中車(chē)輪不脫軌，在二輪架的適當(dāng)位置安裝檢測(cè)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)與中控室連鎖。當(dāng)車(chē)輪運(yùn)行偏離設(shè)定范圍時(shí)，開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)報(bào)警停機(jī)功能，從而確保走行的安全性。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、成本低，便于調(diào)整，且軌道的安裝精度也不需要太高。該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是車(chē)輪踏面寬，結(jié)構(gòu)不夠美觀，顯得笨拙。走行端梁的設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于，不論采用什么結(jié)構(gòu)，只要能滿足設(shè)備的使用要求，不啃軌、不脫軌、運(yùn)行平穩(wěn)，要保證結(jié)構(gòu)可靠，經(jīng)濟(jì)耐用就是好的方案。

圖5

參考文獻(xiàn)

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中圖分類(lèi)號(hào)：TH24

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