顶堆侧取堆取料机的技术应用分析

牛艳平 董家君（北方重工装卸设备分公司设计所，辽宁 沈阳 110141）

顶堆侧取堆取料机的技术应用分析

牛艳平 董家君
（北方重工装卸设备分公司设计所，辽宁 沈阳 110141）

摘 要：室内圆料场顶堆侧取堆取料机是散料装卸领域的环保设备。本文从顶堆侧取的主要结构形式进行了对比分析，分别从门架式与配重式结构、堆料臂架及堆料胶带机的结构、取料臂架的结构及供配电方式等当面进行了分析阐述。并结合我公司目前的设计情况对这几个问题的进行了技术应用分析。

关键词：顶堆侧取；上料方式；堆料悬臂；取料臂架；供电方式

一、堆取料机主要结构形式与上料方式的关系分析

顶堆侧取堆取料机根据取料机的形式区分有两种：配重式（悬臂式）和门架式；主要结构根据堆料机的结构区分也有两种：（水平）不俯仰和液压俯仰式；根据栈桥胶带机的入场方式也有两种：高位上料和低位上料。

低位上料以取料机门架式，堆料机液压俯仰式结合为主，该结构要求堆料机由取料机顶部越过，堆料机调车工况需要抬高堆料臂以保证不发生碰撞。但也有堆料机不俯仰的低位上料设备，这时需要堆料机可以由栈桥下方通过，而取料机不能通过。

高位上料，堆料机以水平不俯仰为主，该结构因空间因素，布置俯仰堆料机意义不大。

目前我公司上述设备组合共有4种形式：（1）俯仰堆料机配合悬臂式取料机，目前这种结构最少。（2）俯仰堆料机配合门架式取料机，在要求降低落差和地位上料的工艺中应用较多，如业主要求卸料处还可附带伸缩套筒。（3）不俯仰堆料机配合悬臂式取料机，目前这种结构相对较多，机型出现最早。（4）不俯仰堆料机配合门架式取料机，这种结构在国内应用较多。

二、门架式结构结构与配重式结构比较分析

对于国内用户使用情况配重式结构产生时间早于门架式，但目前国内该类型设备以门架式为主，这种现象的存在，存在多重原因。安全性：取料臂断绳时不会对基础造成过大冲击，配重式存在断绳后的严重的倾翻力矩问题，能够达到2万吨米。而门架式则不存在该问题。经济性：配重式成本高，如三套取料机回转驱动的价格等。土建成本：单纯讨论设备成本是片面的，实际上门架式对周边轨道及挡煤墙、穹顶网架的要求都要比配重式高。如网架直径、土建面积等，包括受环境影响，轨道的维护等，门架式比配重式造价要高。

门架式配套俯仰堆料臂时可明显降低顶部高度，而配重式结构高度降低则非常不明显。特别是低位上料的圆形料场，门架式有其独特的优点：低位上料可以有效降低中心柱处高度，同时通过调整栈桥支撑点降低栈桥的制造成本，转载站可以不用太高，从而降低外部成本，包括占地面积都可以降低。但对于高位上料的栈桥而言，两者区别不是很明显。特别是针对一些土层深、高寒地区设备，配重式也有其独特的优势。

当料仓直径超过120m以后，门架式因不需要考虑配重平衡问题，直径可以继续做大，目前已知的圆形料场的最大直径为137m。而配重式的安全问题则突出显现。同时对于堆料臂架而言，臂长达到一定程度后也不能继续采用液压变幅结构而只能采用水平不俯仰结构形式。

三、堆料臂架及堆料胶带机的结构形式分析

俯仰式堆料机臂架的结构常采用双工字形板梁结构，前部采用变截面形式以减轻重量，后部采用配重箱和配重进行平衡。采用双工字型板梁结构便于悬臂油缸铰支撑点结构布置。

不俯仰堆料臂目前有两种形式，一种是比较常见，采取的结构都是桁架结构，弦杆采用方管，幅杆采用矩形管、H型钢制作，方管结构在断面布置上采用等腰直角三角形结构，悬臂根部与与堆料转台相连。水平堆料臂尾部配重采用的是与转台相连的整体固定配重，配重箱与上下转台相连，堆料臂在另一侧与上下台铰接。拉杆采用双板或槽钢对称布置。另一种采用的是板梁式堆料臂，该堆料臂外形与臂式斗轮机结构接近。在靠近平台位置铰点向外扩，便于人员通过，前端相当于中间架宽度，外部布置走台。

顶堆侧取胶带机有两种形式，俯仰结构和水平不俯仰结构。

俯仰结构基本与传统胶带机结构相同，但空间上因臂长等因素，尾部较长，便于布置，而且采用了手动液压张紧。液压张紧是臂架前端的改向滚筒处布置手动螺旋加自动液压结构，该种布置方式的缺点是落料点位置的变化，同时油站布置在前部致使配重增加，其优点是各滚筒便于布置且不需要多次手动调整。综上各因素，我公司目前采用的是臂架后部驱动滚筒手动液压张紧结构。

水平不俯仰结构的胶带机近似于地面胶带机形式，有中间架和支腿，因结构布置支腿作用于桁架水平连杆上，距离较正常胶带机较远。而悬臂采用的是板梁结构，这与斗轮机的结构非常相近。板梁的好处是完全的接触平面，可以布置标准间距的中间架和支腿。

四、取料臂架的结构形式分析

目前我公司设计、制作的侧式刮板取料机取料臂有三种结构形式：板梁式、桁架式、薄壁钢管式。

板梁式，以长型料场中的臂长26.5m以下取料机为代表，最大臂长是Φ80m顶堆侧取中的 33.5m取料臂。

桁架式，一种是刮板和链条在桁架上下的导槽内运行，臂长可以达到53m，该结构由于臂架可以采用折线形从而降低链轮齿数，但该结构和圆管式同样需要大直径的链轮。另一种是刮板和链条在桁架内运行，该结构特别适用于小刮板的取料机。

薄壁钢管式，由于其重量轻、便于制造的特点，生产周期短，目前长形料场侧式刮板取料机刮板臂都在向薄壁圆管方向改进。

五、供配电方式分析

供配电首先引出的是高位上料和低位上料的问题。高位上料设备可以超过360°回转，低位上料一般回转角度不超过330°，个别堆料机有超过的，但比较少。高位上料时堆取料机必须通过滑环供电。低位上料时一般通过托令供电，如果堆料机回转角度要求360°则也需要采用滑环供电。如果机上装机容量较大，特别是主要供电给刮板驱动。需要采用中高压供电。在高位上料时，由于中心集电器空间尺寸较大，在中柱与堆料机转台中间的空间内无法布置，所以采用大型外置式集电滑环供电。

参考文献

[1]王英洁，李毅民.圆形料场堆取料机的形式及其应用[J].重工与起重技术，2011 （01）：16.

[2]王汝贵，黄亚夫.圆形储料场及其在火力发电厂的应用[J].起重运输机械，2006 （07）：35 -37.

[3]马魁文，杨好志.悬臂式堆料机臂架的优化设计[J].起重运输机械，2007（08）：61-65.

中图分类号：TH23

文献标识码：A