圆形料场堆取料机的中心柱的设计理念

于 健 于 鹏

（北方重工集团有限公司传动设备分公司，辽宁 沈阳 110860）

圆形料场堆取料机的中心柱的设计理念

于 健 于 鹏

（北方重工集团有限公司传动设备分公司，辽宁 沈阳 110860）

圆形料场堆取料机在设计的过程中，最主要的部件之一就有本文提及的中心柱的设计。在圆形料场堆取料机的整体设备中，中心柱是一个非常关键的部件。中心柱的作用就是进行取料机和堆料机的支撑并且能够让取料机和堆料机同时绕着中心柱进行旋转作业。基于中心柱的重要作用，本文针对中心柱的具体结构和整体的设计理念来进行详细的阐述和分析，通过分析能够使中心柱承受设计载荷并且能够有效的达到用户的要求。希望通过本文的论述对机械行业中的圆形料场堆取料机的设计有所帮助。

圆形料场堆取料机；中心柱；设计理念；结构分析

一、简要叙述圆形料场堆取料机中的重要部件中心柱

在我国工业行业中，很多的行业中都会应用到圆形料场堆取料机。这是由于圆形料场堆取料机的性价比较高，同时在实际的生产过程中应用方便。这两点是获得用户认可的重要优点。圆形料场堆取料机的三大关键部件是：第一是堆料机；第二是取料机；第三是中心柱。中心柱在整个圆形料场堆取料机中起到的作用是有效的连接其中的各种部件，属于非常关键点额部件。由于中心柱的存在，圆形料场堆取料机具有很多优点，本文主要讲述其中的四个优点：第一个优点是圆形料场堆取料机的结构非常紧凑；第二个优点是圆形料场堆取料机的占地面积非常小；第三个优点是圆形料场堆取料机的生产工艺先进；第四个优点是圆形料场堆取料机的自动化程度高。中心柱可以使堆取料机从生产工艺和设计工艺上有一个非常高的物化效果，这种作用是其他的部件无法取代的。中心柱的主要作用还是起到了支撑取料机和堆料机的作用。中心柱承担了70%的外部载荷和全部设备的自重，同时还要承担来自栈桥的载荷和胶带机的载荷。同时中心柱的还可以实现设备的其他部分围绕其旋转。中心柱在设计和生产的过程中，都要进行严格的把关。

二、简要叙述圆形料场堆取料机中心柱的结构分析

圆形料场堆取料机中心柱主要有两个组成部分。第一个部分是上中柱；第二个部分是下部底座。中心柱的上部顶端设计有焊接法兰，其作用是安装回转支承，用来支承设备中的堆料机，并且还要传递堆料机的全部载荷及栈桥的载荷，胶带机的载荷。圆形料场堆取料机中心柱的顶部中心位置还设计有集电环的支座，用来固定和安装集电环。中心柱的中部位置设计有两个铰支座，铰支座主要连接两个位置，上部连接取料机的桥梁，下部连接环形梁。取料机的桥梁能够通过铰支座进行内部角度的微调。中心柱的下部有箱式的圈梁，圈梁位置安装有法兰和回转支承，这两种部件的作用是支撑取料机的绕中心柱的旋转。中心柱在焊接中有四个互成90°的支腿，支腿的作用是协助物料的下落。中心柱四个支腿用地脚螺栓固定在环形混凝土基础上。中心柱内部设有人梯和扶手，用来安装电缆和维修设备。

三、简要叙述圆形料场堆取料机中心柱的整体设计理念

圆形料场堆取料机的中心柱的整体设计高度是参考着设备的整体栈桥及设备的基础的标高和取料机的整体高度来决定的。中心柱的上部圆筒直径的尺寸是和堆取料机的位于中部的回转支承的尺寸来决定的。中心柱中的圆筒的侧壁厚度是通过计算得出的，和侧壁厚度有关的计算因数有三种：第一种是栈桥的载荷；第二种是取料胶带机的载荷；第三种是堆料机的载荷。通过这三种载荷就可以进行中心柱的圆筒的侧壁厚度。中心柱的圆筒的侧壁厚度很薄，这样就会使圆筒容易出现变形，基于此，在进行中心柱的圆筒设计时，要在圆筒的内壁处添加数量不等的横向加强筋和纵向加强筋，保障圆筒不出现变形现象。中心柱顶部的集电环安装支柱是通过止口来保障继电器的回转中心同心与中心柱的中心，这样就使得圆筒底部的法兰设计有加工止口，这个加工止口和集电环的支座的止口进行配合连接，来保障中心柱的上下同心度统一和一致。圆形料场堆取料机中心柱的中部铰座的上下平面的标高主要是根据取料机中的桥梁的高度来决定。铰支座和铰轴的直径一定要满足取料机的设计载荷要求。中心柱的下部中是底座。底座的上面要和回转支承相连接，同时还要连接上中心柱的底部法兰。因此在进行设计的过程中要充分的考虑到这一点，要保留安装回转支承连接件的扳手空间，不要妨碍到设备的整体安装。安装回转支承的连接件要求采用高强度的螺栓进行连接。中心柱下部的底座中部设计中采用的是圆柱体或者是圆锥体，和底座中部连接的支腿采用的设计形式是箱式的结构，这种形式的连接方式可以有效的满足外部载荷和设备土建的要求。和中部底座连接的支腿上部有一个斜面位置，这个斜面位置在设计的过程中要充分的烤炉取料机的刮板在设备的运转过程中不能发生刮碰现象。每一个支腿在进行固定的过程中都会有相应的连接件进行连接。在安装的过程中要充分的调整连接螺栓这样可以有效的保障中心柱的地面的水平度。

四、简要叙述圆形料场堆取料机中心柱的载荷分析

中心柱所受载荷是复杂而多变的，在堆取料机运转过程中，堆料机与取料机相对位置不同，作用在中心柱上的载荷就不同。中心柱所受载荷有来自栈桥及罗锅胶带机的垂直载荷、有堆料机作用在其上部的垂直载荷和倾翻力矩、还有取料机作用在其中部的垂直载荷和水平载荷等等，根据这些载荷的大小和方向及中心柱的自重用有限元方法计算出中心柱的强度、刚度和稳定性，观察应力的大小及变化情况，对应力不满足的地方作局部结构的改变或材料的改变，最后使中心柱达到使用寿命要求，保证堆取料机良好地运转。

结语

作为连接堆料机和取料机之间的重要纽带，中心柱将圆形料场堆取料机配合成了一个整体。中心柱的主要作用还是起到了支撑取料机和堆料机的作用。中心柱承担了70%的外部载荷和全部设备的自重，同时还要承担来自栈桥的载荷和胶带机的载荷。同时中心柱的还可以实现设备的其他部分围绕其旋转。中心柱在设计和生产的过程中，都要进行严格的把关。中心柱部件的设计研发为圆形混匀堆取料机具有混匀效果好、占地面积小、自动化程度高等很多优点起到了非常重要的作用。

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