斗轮堆取料机行走机构设计与安装

万正喜 瞿吉利

【摘要】斗轮堆取料机是一种广泛应用于电厂、钢厂、港口、码头等地的散料堆取的重型机械，行走机构在处于整台机器的最下面，对整机的安全运行尤为重要。本文详细介绍分析了行走机构的组成、保护设备和安装要求及注意事项，为行走机构的设计和安装提供参考和指导。

【关键词】斗轮堆取料机 行走机构 发展趋势 安装调试

1引言1

斗轮堆取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备目前已经广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料存储料场的堆取作业。随着社会发展，料场的吞吐量越来越高，斗轮堆取料机是料场工作运行的核心机械它的生产力决定了料场的工作效率，因此有必要提高斗轮堆取料机工作效率。由于斗轮堆取料机是连续作业系统，其生产率高、能耗低、运行速度稳定、功率变化小操作简单、易于自动化、投资省等特点在很多场合取代了传统适用的装载机。斗轮堆取料机行走机构处于整台机器的最下面，起着支撑整台机器和机器的行走作用，因此设计、制造、安装满足使用要求的行走机构就显得很重要。（如图1）

本文对斗轮堆取料机的发展趋势进行了详细的分析，介绍了行走机构的组成、行走机构的保护设备和行走机构的安装调试要求。

2现代斗轮堆取料机的发展趋势

现代斗轮堆取料机的发展趋势可归结为以下几点：

（1）斗轮堆取料机的理论生产率向大型化发展。它的理论生产率是衡量斗轮堆取料机的规模的一个指标，从初期的每小时几十立方米到现在的每小时进两万平方米。港口使用的斗轮堆取料机一般都是大机型，其生产率越高，港口的使用率也就越高。目前，国内最大的斗轮堆取料是由大连重工研发的取料10000t／h，堆料12000t／h的机型，近来来华泰重工、三一重工、湖南长重机器股份有限公司也在进行大吨位斗轮堆取料机的研发与生产。

（2）随着近年来控制技术的不断发展，斗轮堆取料机的自动化程度越来越高。斗轮堆取料机的控制系统由初期的单机手动控制方式发展到半自动控制阶段，近来来出现了全自动控制系统，实现了无人控制，通过监控系统监视斗轮堆取料机的工作情况。在国外发达国家的港口的斗轮机基本是全自动化控制，国内部分厂家的斗轮机也实现了全自动控制。目前PLC发展迅速，国内近些年开始研究斗轮堆取料机的无人自动控制，在国外大部分斗轮堆取料机已经实现了无人自动控制。设备一旦出现故障，系统平台就会提示相关信息，技术人员就能够在最短的时间对数据进行分析并作出判断，通过远程协助及时排除故障。

（3）采用先进的设计方法，对斗轮堆取料机进行优化设计，在满足使用性能的前提下，减轻机器的重量，减低材料和制造成本，同时提高机器的安全可靠性。目前斗轮堆取料机的设计还是以经验设计为主，采用类比的方法，凭借经验给定机构的尺寸，设备的可靠程度得不到保证，同时整机的重量很重。

（4）实现标准化、系列化和通用化。目前，由于料厂的尺寸、物料的不同及使用环境的不同等原因，斗轮堆取料机还是非标设计，每台产品都需重新设计，设计周期长、设计成本高。

3斗轮堆取料机行走机构的组成

斗轮堆取料机行走机构由多组结构完全相同的行走台车与门座组成。行走台车主要由主动台车组、从动台车组、平衡梁、锚定装置、行走检测装置、夹轨器等组成，见图2。

行走机构安装在行走轨道上，位于斗轮堆取料机的最下部，承受着整台机器的重量。行走机构采用轮轨式，一般行走机构设有四个车轮组，每个车轮组有一套驱动系统，这四组驱动系统完全相同，都是由电机、制动器、联轴器、减速器和一套齿轮系统进行驱动。为了便于该机构的维修，台车架上有检修或更换车轮组时的顶升装置，并标注用途标识。同一支腿下车轮组轮压相同，驱动装置各点同步运行，不啃轨，无冲击，工作安全可靠。

减速器采用立式正交出轴硬齿面减速器，其特点是减速器、制动器、电动机为整体结构，夹轨器、风力警报及机械制动采取联动。斗轮堆取料机行走台车驱动装置主要有以下几种：采用卧式减速机，开式齿轮驱动-电动机驱动双轮；采用立式减速机，开式齿轮驱动-电动机驱动双轮；采用三合一减速机电动机，电机驱动双轮；采用三合一减速机，电机驱动单轮。

4斗轮堆取料机行走机构的保护设备

为了保证机器的使用性能与安全生产要求，斗轮堆取料机的行走机构有以下保护措施：

（1）设备走行时的声光报警装置。当风压超过250Pa时，司机室发出声光信号，报警器报警并停车。

（2）大车行走与锚定装置。当非工作风压超过400Pa时，应将大车停在地面设有锚定桩的位置、手动锚定。下次大车走行时必须人工起动锚定才能行走。

（3）行走轨道两端各设有两个限位开关。当大车行走到轨道两端而未停车的时候，限位开关使大车停车，防止行走机构行走出轨道。

（4）行走机构与行走机构的所有驱动制动器的联锁。行走机构确保驱动机构同步，与行走机构联锁，只有全部的驱动制动器都打开时，行走机构才能运行。

5斗轮堆取料机行走机构的安装调试

斗轮堆取料机的设计制造、安装、使用应符合JB/T8849-2005《移动式散料连续搬运设备钢结构设计规范》、JB/T4149-94《臂式斗轮堆取料机技术条件》和JB/T7328-94《斗轮堆取料机验收技术规范》中的规定。

按照JB/T7328-94《斗轮堆取料机验收技术规范》中的规定，斗轮堆取料机在整机安装后应在现场进行试车和技术考核验收，由安装部门进行空负荷试车，由建设单位、用户负责负荷试车和技术考核验收。其考核的指标有，额定生产率偏差，堆料高度偏差，臂架回转半径偏差，臂架回转角度偏差，回转调速偏差，设备各发声源产生声音的大小，机器的电气使用部分的要求，机器各部分的强度与刚度等。在机器经过连续正常运转168个小时（168交车试验）后才可以正常交车。

5.1行走机构厂内试运行

行走机构的主动台车组是在厂内装配好后再到现场与其它部分组装，其主动台车组需要在厂内试运行，主动台车组在厂内装配好后，在车间对行走机构减速器进行了正反转各一小时的空负荷试验。按JB/T7328-94《斗轮堆取料机验收技术规范》要求，电机和减速器的轴承外壳温升不超过40℃，最高温度不超过80℃。减速器运转平衡可靠、不漏油，噪音≤85分贝。机构运行平稳，无异常振动及异常噪音，满足设计要求。

5.2工作现场整体试车

机器现场装机完后即可进行试车，试车前需要进行机械部分与电气部分的检查，机械部分检查项目及要求见表1，总装检查完毕，有问题处理后，才可进行空负荷试车。首先要进行手控单部分分别试车，然后才进行联动试车。手控单部分分别试车是指在空负荷情况下，按要求分别对臂架带式输送机、斗轮机构、液压俯仰系统、回转机构、行走机构等分别来进行试车。（如表1）

5.2.1行走机构空负荷试车

总装检查完毕，进行空负荷试车，行走机构的空负荷试车操作是，臂架垂直轨道在仰起、水平、俯下三个位置用低速运行各5分钟；臂架沿轨道方向水平位置用高速运行10分钟，并进行启动和制动试验。结果要求行走机构运行平稳，不能出现啃轨现象，行走速度符合设计要求，制动器准确可靠，夹轨钳动作灵敏，电机电流正常，各轴承温升小于40℃，最高温度小于80℃。行走机构运行平稳，无异常振动及异常噪音。经测试，机构运行平稳，未出现啃轨现象，工作时速度7m/min，调车时速度为30m/min，行走速度满足设计要求。制动器准确可靠，夹轨钳动作灵敏，满足设计要求。

5.2.2重负荷联动试车

空负荷试车合格后才能进行重负荷联动试车，为了安全起见加载时应分级进行，即按50%、75%、100%的载荷进行重负荷试运。

堆料试车，将臂架摆到不同位置连续堆料作业2小时，并进行起动和制动试验。除满足空负荷试车要求外，还满足堆高和堆料能力的要求。行走机构运行平稳，无异常振动及异常噪音，主动台车架、门座等的强度和刚度满足要求。

取料试车，以匀速回转和按1/cosφ规律回转分层取料作业各1小时，并进行起动和制动试验。除了满足空负荷试车要求外，还满足了堆高和堆料能力的要求，各机构工作正常，无异常现象出现。

由于168交车试验要求机器正常连续使用168个小时，试车中凡故停车的，待事故处理完毕后，重新开始试车，其试车时间必须重新计算，不得前后累加。

6结语

本文首先详细分析了现代斗轮堆取料机的发展趋势，再对斗轮堆取料机的行走机构的组成、保护设备，安装调试的时候需要注意的问题及安装要求进行了详细的介绍和分析，可为行走机构的设计、安装提供参考。

参考文献：

[1]邵明亮，于国飞，耿华.斗轮堆取料机[M].化学工业出版社，2007.

[2]吕明荟，李毅明.斗轮堆取料机的发展趋势[J].港口装卸，2008（2）：21-23.

[3]蔡增蛟.电站斗轮堆取料机安装技术及工艺控制[J].电力建设，2008（9）：175-176.

[4]钱江涛.斗轮堆取料机主参数的选用[J].水利电力机械，2005（2）：21-22.

[5]瞻伟钢，葛朋.堆取料机行走驱动机构的改进[J].起重运输机械，2006（1）：15-16.