延长取料机刮板使用寿命的设计方法

2014-11-16徐丽刘洋

中国新技术新产品 2014年1期

徐丽刘洋

（北方重工装卸设备分公司研究所，辽宁沈阳 110027）

一、概述

刮板取料机是常用的取料机机型。该取料机是用刮板作为取走物料的工具，取料机中桥梁下面吊挂着许多间距相等的刮板，刮板在链条的带动下连续不断地循环运动，当物料被料耙耙松滚落到料堆底部的同时，刮板进给靠近料堆底部，物料进入不断运动着的刮板中间被刮板刮走运出料场。刮板在刮取物料的过程中主要承受的载荷来自物料，在物料载荷的作用下刮板可能产生变形和磨损，刮板产生变形和磨损严重时，就会影响整个取料机的运行，这时必须停机更换刮板，费时费力还耽误整个生产线工作。因此防止刮板在取料时产生变形和延缓刮板磨损，延长刮板的使用寿命，是设计刮板时势在必行的工作。

二、刮板结构

刮板结构通常设计成折线形，就是刮板的两边制成弯折形状，其折角取刮板运动方向和行走方向的合成方向的角度。刮板的两个弯折处对称布置有两个耳板，通过耳板刮板与链条栓接，联接的螺栓用高强度螺栓，用来承受很大的载荷，刮板刮料侧边缘和底边镶有可更换的耐磨衬板条，耐磨衬板条是用沉头螺钉固定在刮板体上的，耐磨衬板条磨损后可随时更换。刮板背面上下各焊接有水平方向的钢板，两横板间焊接有垂直方向的筋板，在刮板的取料侧背面焊有一条倾斜方向的筋板，刮板取料侧边缘的下半部焊有水平或倾斜的刮齿。刮板顶部横板上中间部位开有两个螺栓孔，用于固定导轮，导轮作用是防止刮板受侧向载荷时产生偏斜。

三、载荷分析

刮板取料时所承受的载荷主要来自于物料的阻力。吊挂在桥梁下面均布的刮板，在桥梁的带动下向料堆方向进给，进给的同时刮板沿垂直进给的方向作连续直线运动，刮板进给时切入物料受到物料的切削阻力，物料进入刮板时受到物料的摩擦阻力，物料进入刮板后，刮板推动物料向前直线运动所受的运行阻力。因此刮板主要承受的外载荷为取料机行走方向上物料对刮板产生的阻力和刮取物料方向上摩檫阻力。刮板所承受的其它载荷有由于自重而产生的链条对刮板的拉力还有刮板系统启动和制动时产生的惯性力等。

四、防止刮板变形和延缓磨损的方法

运行中的刮板是直接承受外载荷的，主要外载荷有刮取物料方向上摩檫阻力和取料机行走方向上物料对刮板产生的阻力。因此刮板的设计除考虑受力外，还需考虑耐磨损性能。因此刮板在刮取物料的侧面和底面安装耐磨衬板条，用于延缓刮板的磨损。耐磨衬板条采用耐磨材料钢板制成，其上钻有若干个沉头螺钉孔，用螺钉螺母把在刮板体上，磨损后易于更换。

刮板在刮取物料时各部分受力不均，接触物料处受力很大，其它处较小，物料刚开始进入刮板时其高度不及刮板高度二分之一，也就是刮板取料侧的下半部分以下受力很大，如果该处刚度不足就会产生局部变形，因此在刮板设计时就要增大该局部的刚度，在刮板取料侧下半部分背面增帖一小块钢板，并焊接一条斜拉筋板，斜拉筋板从底部刮料侧向上倾斜，增强该处刚度，满足使用要求。

刮板系统取料进给时，刮板与物料硬碰硬接触，刮板侧边所受阻力非常大，对刮板使用非常不利。为了减少物料对刮板的冲击力，设计时在刮板侧面刮料处焊接上2～3个刮齿，就可改善这种工况。刮齿齿数多少根据刮板大小选择，为便于插入料堆中，刮齿头部设计成楔形，而且倾斜头部朝下。刮板焊上刮齿后，刮板触碰料堆之前，挂齿就已经插入料堆中并拨动物料使物料处于松散状态，减轻刮板取料时的阻力。

由于取料机刮板是单面取料，刮板是受单向载荷作用，工作时刮板有可能会偏斜，为了防止刮板跑偏，其上部横板上开有两个螺栓孔，用于安装固定导轮装置，导轮被限制在中间导槽的两直线轨道之间内运动，从而保证了刮板的直线运动。