臂式斗輪機銷輪銷齒傳動技術改造

李楠

（中國電建集團長春發電設備有限公司，長春130033）

0 引 言

本次改造的對象是某焦化廠一臺DQ400/800·25 型懸臂式斗輪堆取料機（以下簡稱斗輪機），根據該企業發展后的產能提升需求，需要將現有斗輪機構的取料出力從400 t/h 提升至600 t/h，由于該斗輪機的制造年代久遠，斗輪機構還采用老式的銷輪銷齒傳動方式，用戶反映該斗輪運行起來臂架頭部振動大且噪聲大, 而且斗輪驅動還沒有相應的斗輪過載保護，司機在操作中時常造成斗輪的過載而使設備受到損傷，斗輪機構日常維護工作量也因此而變大。

1 改造方案的對比與選擇

改造后斗輪機構為行星傳動形式，該形式由輪體、斗子、斗輪軸、軸承組件、圓弧擋板、溜料導料裝置、扭力臂裝置及斗輪驅動裝置等組成。圖1 為改造前后的對比圖，斗輪為無格式結構，具有卸料快的優點，輪體與斗輪軸采用花鍵連接，相對以前的鍵連接拆卸起來更加容易，受力也更均勻更合理。輪體結構由原來的實腹式改成了輻條式，在保證輪體剛度和強度的前提下，能適當減輕輪體質量，從而減輕臂架頭部的受力。改造后斗輪軸采用長軸布置形式，斗輪驅動裝置與斗輪輪體分別布置在前臂架的兩側，該布置形式對前臂架兩側受力起到了平衡作用，這樣布置也大大降低了斗輪機構取料作業時對前臂架承受扭轉力矩的沖擊。為了滿足改造后的出力要求，通過計算選型改造后的斗輪機構共有9 只斗子，均勻分布于輪體圓周外側，用銷軸和螺栓固定，拆卸方便，在斗口處裝有鐵磁性耐磨的可拆卸斗齒，斗刃處有由耐磨焊條堆焊的保護層。為利于斗子卸料，斗輪軸相對于水平設有7°傾角垂直輪體安裝。圓弧擋板安裝在輪體前部圓周內側，與輪體之間留有5～10 mm 間隙，圓弧擋板和溜料導料裝置的工作面都裝有便于更換的耐磨襯板。斗輪工作時圓弧擋板保證斗子把從料場中挖取上來的物料提升到輪體上部，經過溜料裝置和導料裝置滑到懸臂膠帶機上，并沿懸臂膠帶機取料方向輸出。為了使導料槽能適應堆料出力大取料出力小的兩種工況，斗輪頭部導料槽設計為提升形式，當堆料作業時，導料槽可通過電液推桿提升活動導料板，導料板提升到位后通過電液推桿上的限位開關控制動作的準確性，導料板提升有助于堆料料流更順利地通過，避免膠帶跑偏、撒料。取料作業時，電液推桿下降帶動導料板落到取料位。斗輪驅動裝置采用大速比行星減速器機械式傳動方式。機械傳動裝置主要由環保節能型電動機、帶聯軸器的限矩型液力偶合器、大速比行星減速器、限矩裝置、限矩桿等構成。

斗輪驅動減速器選用國外合資品牌，性價比好，減速器配備強制潤滑油泵，能保證減速器內齒輪在工作時得到充分的潤滑。減速器與電動機、液力偶合器及底座構成一體，空心軸減速器通過自帶的脹緊套固定在斗輪軸上，安全可靠、拆卸方便。斗輪驅動減速器上裝有杠桿式限矩裝置，其作用是當斗輪挖掘力達到0.8 倍額定載荷時，限矩裝置起到緩沖作用，當斗輪載荷達到額定設計值的1.3倍時，限矩裝置中的限位行程開關動作，自動切斷斗輪電動機電路，對斗輪機構實施過載保護，此種形式的保護為電氣和機械雙重保護，大大提升了斗輪機構在使用過程中的安全性。

圖1 斗輪機構改造前后的對比圖

2 改造后斗輪機構的功率計算

已知額定取料出力Q 為600 t/h，物料煤密度ρ 為0.9 t/m3。

1）計算斗輪直徑D。

表1 斗輪堆取料機單位挖掘力fL值

表2 最佳切割深度比

表3 圓角修正系數km值

3 改造后的注意事項

本次改造主要包括：更換新的斗輪機構、前臂架頭部改造、前臂架頭部平臺的改造。對于懸臂式斗輪機來說，拆卸斗輪機構是一件極其危險的工作，拆卸前務必要做好前臂架的防傾覆措施，機架工裝的強度要牢靠，關系到施工人員生命安全的工作絕對不容馬虎。現場臂架的施焊要保證焊縫質量，臂架對接時，腹板和翼緣板的焊縫要錯開300 mm 以上，避免應力集中在一條線上，此焊縫要求為I 類焊縫，焊接施工完畢后，要做必要的探傷檢測，滿足要求后設備才能投產使用。更換新斗輪機構后，由于斗輪直徑變大，對于斗輪機整體平衡性已經發生了改變，完成施工后必須重新測量斗輪機的著地力，根據現場實測的著地力，需要在后臂架上增加相應的配重，使著地力調整在設計范圍內，最終達到整機平衡的合理性。

4 結 語

通過本次對斗輪機構的技術改造，在為用戶創造效益的同時也大大降低了斗輪機的日常維護量，消除了困擾用戶已久的難題。希望通過本文的介紹能為廣大斗輪機用戶在面對同類問題時提供一定的借鑒和參考。