堆取料机配重研究与整机稳定

2014-01-24苗闯

中国新技术新产品 2014年4期

关键词：悬臂油缸钢结构

苗闯

（北方重工集团有限公司，辽宁沈阳 110141）

堆取料机配重研究与整机稳定

苗闯

（北方重工集团有限公司，辽宁沈阳 110141）

堆取料机工作的稳定性直接决定工业生产中间环节的效率，严重的设备故障甚至会中断工作流程。因此文中针对堆取料机的配重系统进行了研究分析，可以有效地提高设备工作的稳定性。

堆取料机；配重；稳定性

1 配重的分类与作用

目前堆取料机配重有固定配重和活动配重两种形式，由于活动配重可以与斗轮位置的变化相适应，减小整机重心位置的变化而得到广泛应用。一般活动配重是通过钢丝绳和斗轮臂的伸缩装置相连接，主要采用铸铁块、钢筋混凝土块、箱装混凝土等，便于起重机的安装、电气部件拆卸和维修等。通常固定配重安装在回转钢结构后面，当活动配重不能充分的调整整机重心和回转轴承以上重心的情况下使用固定配重，可以改善整机的稳定；当活动配重已满足要求，就不使用固定配重。为保证堆取料机在生产过程中稳定，需要对整机或局部进行配重平衡。

①通过配重来减少俯仰机构油缸和驱动钢丝绳的受力，平衡悬臂梁、主要结构件等，减小扭转和俯仰动作引起的应力和变形；②通过配重调节回转轴承以上的重心位置，整机重心到回转轴承中心的距离变化越小，回转机构的稳定性越高，反之越低。当配重过小时，相对系统的不平衡力矩过大，从而使驱动功率增加，油缸推力增大；当配重过大时，相对系统的不平衡力矩变小或小于零，也会使系统的俯仰机构发生振动甚至倾覆。另外，配重也可以减小对回转轴承某一侧的应力，但避免因配重俯仰角度而引起的轴承局部受力和回转阻力增大，从而提高回转轴承的寿命和降低回转驱动功率；③减少俯仰机构液压油缸受力，最终减小电机功率和减速器型号等。

2 配重的维护调整

堆取料机在运行到一定周期后，液压缸、轴承、钢丝绳等零部件老化和磨损，悬臂容易出现提升困难，所需驱动力过大，液压油温高故障，甚至出现液压系统频繁渗油等现象。主要是由于悬臂钢结构长期处于额定压强或超额定压强下工作，使其接地压力升高，液压系统负荷过大，周而复始，问题越来越严重。

悬臂接地压力升高的因素通常有：①在悬臂上增加了附加设备。如斗轮处增加了漏料接料板，托辊连接板加固以及对斗轮驱动装置底座进行了加固等；②在悬臂上煤粉的堆积以及堵塞，在长期作业过程中，在悬臂钢结构的漏煤、折角处逐渐积累的煤粉和由于部分斗轮结构焊缝磨损，造成了煤炭和粉尘在轮体内部的长期堆积，需彻底清除，还有斗轮溜槽中，由于多面体结构，在折角上自然形成的煤粉微粒粘结沉积，无法随时清除，当遇到雨雪天气，空气湿度大时，更易造成料斗堵塞并产生重量变化；③由于操作人员水平等原因，易产生突然大的进给量对液压系统产生较大冲击。以上这些原因都有可能导致悬臂接地压力升高，需要增加配重量来进行调整，使整机达到相对平衡稳定。

现以舞钢集团中加矿业公司斗轮取料机为例（图1）。其主要性能参数：额定取料能力1500t/h，回转半径35m，俯仰角度上下15度，轨上取料高度12m，轨下取料高度2m。悬臂梁前端为斗轮，后端与L梁铰接，通过前后拉杆及铰接在L梁上的配重臂形成稳定的三角结构。采用钢筋混凝土块作为配重，配重臂由两工字钢构成，配重连接处为箱型结构提高钢结构承载能力。俯仰机构由液压系统驱动，俯仰钢结构包括悬臂梁、配重臂、立柱、拉杆L梁与回转平台之间通过铰接，利用油缸推动钢结构做俯仰动作。

图1 舞钢中加矿业斗轮堆取料机

该取料机存在的问题：在现场运行中悬臂梁经常在下降至最低位，即-15度时，发生悬臂提升困难的情况，甚至提不起来。

原因分析：①液压系统推动力不够，不足以推动悬臂梁提升。②配重不够，一般来说，采用测接地力的方法安装调整配重块，测接地力是指俯仰系统在某个俯仰角度时，斗轮由地面所承受的载荷大小，此时俯仰系统的液压缸不受力。

解决办法：①多次提高2个伸缩油缸的工作压力，悬臂梁工作状况有所缓解，但运行时间越长又多次出现悬臂梁提不起来的情况。②对取料机配重进行校核与调整。一般在在基建安装过程中，测接地力时，首先将油缸解开，用汽车起重机将斗轮吊起，通过起重机上的电子秤测量斗轮处的重力大小，边添加配重边测量，直到满足要求为止。对于已投运的取料机则困难很大，费工费时、影响生产。最终由于现场的特殊情况，场地小及工期长等原因无法实施。最后提出了通过测量计算液压缸受力，间接校核接地力的方法来调整配重，简便快捷地解决了问题，取得了良好的效果。

3 配重安装注意事项

安装前应确保除配重以外的所有设备均已安装到位。配重块的重量必须称重以确定其准确重量，若是现浇混凝土则混凝土配合比应严格按照设计给出的密度要求进行配置，避免出现混凝土密度过小，现浇混凝土要严格称量，要保证其重量的准确性，施工人员要采取扎安全带等必要的安全保护。安装施工部门应当充分重视配重的安装安全，因为配重安装是设备施工安装最需要重视的重要环节，不可忽视，此项工作同样也会涉及到人身和设备的安全。