取料机行走轨道存在的问题及解决方法

孙祥瑞， 李建光

（神华黄骅港务有限责任公司，河北沧州061113）

0 引言

悬臂取料机轨道在运行中，发现轨道下面的调整垫片有被挤出的现象，由于垫片的松脱，取料机轮压使轨道产生下降，从而造成取料机行走夹轨器与轨道螺栓相干涉；特别在冬季温度较低的情况下，由于整条轨道上的每根轨道压板的压力不一样，造成了低温时轨道的收缩趋向轨道压板压力紧的一边，对取料机的行走轮造成了安全隐患。

本次技术改造是基于提高取料机行走轨道的安装精度和使用寿命而设计的，其目的为设计一种新型的行走轨道固定装置，不会使得固定支座轻易地移位，同时提高固定支座的安装精度和使用寿命，间接地保障轨道垫片的安装精度和使用寿命，使得轨道垫片、弧形平垫和U型弹条都会减小垂直于轨道方向的位移，从而在较长的使用时间里保障行走轨道的直线度。本技术改造不仅适用于取料机的行走轨道，同样适用于堆料机和堆取料机的行走轨道。

1 存在问题

1.1 问题现象

黄骅港煤炭港口经过10余年的运行，港口基础设施和港口运营设备都出现不同程度的问题,尤其是轨道问题格外严重，黄骅港的堆场机械采用P50重轨，轨道单根长度为25 m，新采购的轨道为12.5 m，现运行轨道大部分为25 m，小部分新更换轨道为12.5 m，轨道存在如下问题：轨道梁不同程度的下沉，轨道U型弹条锈蚀严重，轨道垫片老化，鱼尾板连接螺栓及轨道腹部锈蚀极其严重。改造前的取料机行走轨道存在下述问题：由于取料机行走的两侧轨道轨道梁不平，造成取料机对行走轨道形成一个侧向载荷，在该载荷作用下，轨道向下侧方挤压轨道垫片。通常取料机的重量较大，黄骅港的取料机重量为970 t左右，因此，尽管轨道梁左右两侧的高度差不太大，对轨道垫片的作用力也是较大的。又由于固定支座两侧无止挡，因此，垫片会发生侧滑，最终移除轨道下方。由于垫片滑移出轨道下方，轨道高度下降，进而造成U型弹条弹力丧失，造成轨道固定丧失。综上所述，轨道处于失控状态，造成侧向变形，同时轨道下方支撑不同程度的丧失，轨道经常发生断裂，如图1所示。

图1 取料机行走轨道固定失效造成轨道断裂

1.2 问题分析

悬臂取料机轨道在运行中，发现轨道下面的调整垫片有被挤出的现象，由于垫片的松脱，取料机轮压使轨道在轨道垫片虚空的位置产生下降，使得本来由弹性垫片对轨道产生弹性支撑的轨道支撑方式，变为类似简支梁一样的行走轨道支撑方式，这样就造成轨道断裂，尤其在轨道接头部位，不仅要承受本条轨道上的取料机载荷，还要承受另一条轨道上的载荷，因此轨道断裂现象频发。不仅如此，由于轨道下沉，整机下沉，造成取料机行走夹轨器与地面堆场洒水泵水泥台相干涉，对夹轨器和水泥台均造成损坏。由于上述原因，再加上季节变化，特别在冬季温度较低的情况下，由于整条轨道上的每根轨道压板的压力不一样，造成了低温时轨道的收缩趋向轨道压板压力紧的一边，从而造成局部轨道接缝宽度达到3～4 cm，超出设计标准达2 cm，对取料机的行走轮造成了安全隐患。取料机行走轨道改造前的固定方式如图2所示。

图2 取料机行走轨道改造前固定方式示意图

综上所述，由于轨道垫片的固定方式不当，在一系列因素的作用下，取料机行走轨道的直线度严重下降，并且由于支撑方式的变化，轨道尤其是轨道接头部位频繁断裂，从而对取料机的使用带来一系列问题和安全隐患。

2 解决方法

2.1 解决问题的目标与思路

为提高取料机行走轨道的安装精度和使用寿命，设计一种新型的行走轨道固定装置，不会使得固定支座轻易移位，同时提高固定支座的安装精度和使用寿命，间接地保障轨道垫片的安装精度和使用寿命，使得轨道垫片、弧形平垫和U型弹条都会减小垂直于轨道方向的位移，从而在较长的使用时间里保障行走轨道的直线度。本技术改造不仅适用于取料机的行走轨道，同样适用于堆料机和堆取料机的行走轨道。

2.2 解决问题的技术内容

为了保证取料机行走轨道的平直，解决根本问题，只能从轨道、垫片及轨道固定装置着手。为了降低诸多不利因素的影响，垫片必须采用有一定强度的钢板与合适厚度塑料板以合适的比例结合的方式，为了更好地保证轨距，轨道压板的两侧须有合适的定位方式。

图3 固定挡板结构尺寸图

制作固定挡板：根据现场测量数据，分别截取尺寸为280 mm×165 mm×8 mm钢板和165 mm×30 mm×8 mm的钢板，按图3加工成固定挡板，固定挡板的结构尺寸如图3所示。

拆卸掉紧固螺栓上的螺母、平垫、弧形垫片、U型弹条、轨道底座；将轨道用手动葫芦吊起来，将制作好的固定挡板插入轨道固定螺栓；将轨道放下来，将固定底座放在轨道挡板上面，并将底座后侧对齐在固定挡板的小板上，然后依次安装U型弹条、弧形垫片、平垫、螺母，然后紧固，如图4所示。

当紧固螺栓松动造成轨道底座活动时，有固定挡板的阻挡，固定挡板后端直接作用在轨道底座上，轨道底座就不会发生横向移动，避免了轨道发生横向移动的现象。在黄骅港的取料机行走运行中，轨道的直线度比改造前有着明显的提高。

轨道挡板采用套装式装卡在轨道固定螺栓上，这样刚度明显优于以往开口槽式的挡板，同时在挡板两侧焊接小型的直角止挡定位卡槽，如图4所示。首先增加了固定支座下的钢板，使得支座与钢板的作用力比较匀称，而且固定挡板面积较大，且固定挡板与轨道固定螺栓连接，轨道固定螺栓与轨道梁浇筑在一起，这样大大提高了轨道的固定作用力。同时，在轨道挡板两侧焊接的定位止挡，避免轨道垫片移除，由于轨道垫片牢固地定位于轨道下方，U型弹条的弹力不丧失，轨道固定始终牢靠。保障了轨道的平直度，避免了轨道断裂，提高了轨道的使用寿命。

图4 新改造取料机行走轨道固定挡板与固定方式

3 结语

在本次技术改造过程中，首先根据黄骅港取料机行走轨道问题现象，分析出轨道出现问题的原因，并对问题原因进行分析总结，找到问题的最关键的原因，即轨道垫片的固定方式；而后对该问题研究解决方案，不但增加了固定挡板，使得轨道固定装置有了较好的固定平台，而且在固定挡板上焊接了止挡，不仅对轨道垫片有较好的固定作用，而且固定了轨道的固定支座，从而对轨道垫片形成良好的定位系统，同时避免了固定支座下沉，保障了轨道固定的一系列问题的出现。通过本次技术改造，很好地解决了黄骅港取料机行走轨道出现的一系列问题，改造工作圆满完成。