物料調(diào)節(jié)器的改進與應用

于超 欒文軒

（煙臺港集團有限公司，山東煙臺 264000）

0 引言

皮帶機作業(yè)線作業(yè)流程為：卸船機卸料后，皮帶機運輸貨物，途徑每個轉(zhuǎn)接機房物料調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換，經(jīng)由堆取料機到達貨場堆存。由于現(xiàn)有的物料調(diào)節(jié)器采用絲桿的調(diào)節(jié)方式，調(diào)整料流時需要反復調(diào)節(jié)確定，工人操作起來費時費力，增加工人勞動強度的同時還無法保證卸船的效率。在保持原有作業(yè)線主體結(jié)構(gòu)不變的前提下，通過技術上的改造，達到操作簡單，性能穩(wěn)定，隨時可調(diào)的效果。

圖1 絲桿式物料調(diào)節(jié)器

1 物料調(diào)節(jié)器現(xiàn)狀

（1）由于目前卸船貨物的種類、粒度、含水量等各有不同，導致貨物散料在采用帶式輸送機運送時，會出現(xiàn)不同的特性，如粒度小、含水量大的鋁礬土礦粉就容易粘結(jié)，由于物料粘結(jié)出現(xiàn)落料點不同，導致皮帶機跑偏，進而需要經(jīng)常反復人工調(diào)整，此種結(jié)構(gòu)調(diào)解不方便，工人操作起來費時費力，在這種特性沖擊下，還會造成物料調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)絲杠出現(xiàn)松動現(xiàn)象。見圖1。

圖2 物料調(diào)節(jié)器內(nèi)部絲桿

圖3 渦輪蝸桿式物料調(diào)節(jié)器

表1 油脂潤滑時的總效率η

表2 螺桿采用稀油潤滑時的總效率η

表3 蝸桿型號最大徑向力和扭矩表

圖4 電液式物料調(diào)節(jié)器

圖5 電液式物料調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖

（2）在最初項目設計時，是按鐵礦石、鋁礬土和少量進口煤炭進行設計的，其中物料調(diào)節(jié)器也是按鐵礦石、鋁礬土和少量進口煤炭的常用手冊參數(shù)進行結(jié)構(gòu)和功能設計的，鑒于手冊參數(shù)僅為參考試驗參數(shù)，與實際所輸送的散料貨物不可避免會存在各種差別，這就會造成實際使用工況與設計工況存在差別，同時物料連續(xù)沖擊還會造成絲杠的蠕動、疲勞變形，甚至出現(xiàn)斷裂事故，見圖2。

（3）目前設計的物料調(diào)節(jié)器采用手輪驅(qū)動絲杠的方式改變導流擋板的角度，進而調(diào)節(jié)料流方向，由于絲杠采用開式脂潤滑，再加之如果處于較干燥粉料的環(huán)境中，就容易沾染粉料，久而久之，就會阻塞絲杠螺紋，造成人力旋轉(zhuǎn)困難，每次調(diào)整都需要2-3人操作20-30分鐘左右，如遇到卡死現(xiàn)象時間還更長，耗費大量人力物力，同時影響正常的卸船作業(yè)，而且也加大絲杠的負載，縮短使用壽命，綜合成本非常高昂。

圖6 物料調(diào)節(jié)器調(diào)料板結(jié)構(gòu)圖

2 技術改造方案的實施

由于上述分析的結(jié)果，物料調(diào)節(jié)器絲杠通過手輪調(diào)整經(jīng)常出現(xiàn)卡滯的現(xiàn)象，所以為了解決此問題，我們考慮采用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，進行如下選型計算：

（1）驅(qū)動功率：P=FaV/60 η

式中：P---驅(qū)動功率，K W；

Fa---起升力（或拉力），KN；

V---起升速度，m/min；

η---傳遞總效率（見表1，表2）。

（2）驅(qū)動扭矩： T=9550×P/n

式中：T---驅(qū)動扭矩，N·m；

P---驅(qū)動功率，K W；

n---轉(zhuǎn)速，r/min。

（3）蝸桿軸伸上，由于安裝齒輪、鏈輪所產(chǎn)生的徑向力Fr，其最大許用力與起升力和型號有關。在1/2處所許用的最大徑向力和扭矩，見表3。

選型計算完成后，進行采購、安裝、調(diào)試，改造初步完成，見圖3。

在使用初期，該裝置發(fā)揮了很好的作用，旋轉(zhuǎn)輕便，靈活自如，維護也比較方便。但當使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)還存在一些問題，例如還是會有灰塵或粉料進入絲杠螺紋中，造成卡滯；鎖死不可靠，時間久了就會出現(xiàn)絲杠蠕動，導流擋板傾斜角度變化；最嚴重的是由于受力不均等原因，絲杠同樣出現(xiàn)變形或斷裂現(xiàn)象。

針對此情況，我們根據(jù)上述計算結(jié)果，對傳動方案進行優(yōu)化。首先，為了解決絲杠螺紋進灰卡滯問題，同時也鑒于現(xiàn)場客觀存在的環(huán)境條件，我們考慮采用能自動除灰的功能；另外，考慮人工驅(qū)動力有限和提高調(diào)節(jié)的速度和效率的問題，我們考慮采用電動或液壓的伸縮驅(qū)動裝置；同時，也為提高設備的自動化程度，減輕現(xiàn)場人員的占用和操作勞動強度，我們最終確定采用液壓推桿驅(qū)動導流擋板的物料調(diào)節(jié)器革新方案，見圖4和圖5。

在不改變現(xiàn)有調(diào)料板主體結(jié)構(gòu)的情況下，在支撐桿￠76x4mm內(nèi)部增加￠60x10mm熱軋無縫鋼管，增加支撐桿的強度，并且設計支撐桿兩端固定在料槽外部，并在支撐桿與料槽內(nèi)壁增加防護安全鏈，見圖6。

3 技術創(chuàng)新性

（1）改造后的物料調(diào)節(jié)器與之前相比調(diào)節(jié)料流效果明顯，皮帶跑偏情況明顯減少，基本不存在粘料情況。

（2）人員調(diào)整操作簡單輕便、實用靈活，且鎖定可靠，一次調(diào)整后，除非物料屬性發(fā)生較大變化或皮帶出現(xiàn)跑偏，否則不用二次調(diào)整。

（3）防灰效果好，液壓推桿自帶自動除灰密封圈，能有效刮掉粘在推桿軸上的灰塵，且使用壽命長。

（4）推桿支座和調(diào)節(jié)器外壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有效消除了由于其他結(jié)構(gòu)受力不均造成的支座變形等問題。

4 結(jié)語

使用過程中的物料調(diào)節(jié)器完全適應鐵礦、鋁礬土等多種礦石作業(yè)，每次調(diào)整在地面點動操作，不需要登高作業(yè)操作；原來調(diào)整時間20-30分鐘，或者更長時間，到現(xiàn)在的不到1分鐘調(diào)整完畢，解決了工人的勞動強度，方便了工人的操作；根據(jù)不同物料的安息角不同隨時調(diào)整料流落料點角度，內(nèi)壁粘料明顯減少，解決皮帶因落料點出現(xiàn)的撒料、跑偏問題，保證了皮帶機的平穩(wěn)運行，完全滿足生產(chǎn)的需要，保證了卸船作業(yè)效率的穩(wěn)定性。