基于旋转车钩技术的不摘钩翻车机设计方案与实现

惠李艳

【摘要】本文通过对FZJ20NB型翻车机及其所翻矿车的结构分析计算，确定翻车机配重重量及配重形式，进一步校核所选电机与减速机，从而完成翻车机的整体设计，使其不摘钩即可进行翻车的特点得到保证。

【关键词】FZJ20NB型翻车机；结构分析计算；配重；减速机；不摘钩

1、设计项目概况

近年来，我国铁路和引水隧道施工的生产量不断加大，而当前诸多生产企业中使用的翻车机设备普遍存在着冲击大、翻笼卸载后停车不准确而造成出车困难、可靠性差、维修量大等问题，因此生产能力很难进一步提升。针对这一情况，并结合客户需要，我公司设计出了一种专用翻车机，即FZJ20NB型翻车机。

FZJ20NB型翻车机通过液压系统多路换向阀控制不同工况的油缸动作来实现矿车的压紧、夹紧。由传动系统（电动机→制动轮联轴器→减速机→主动链轮1→传动轴→主动链轮2）、链条，使笼体绕固定的轴线旋转，从而实现翻车功能。其结构图1所示：

该型号翻车机工作时，可使翻车辆车钩中心与笼体中心重合，进而使翻车机具有不摘钩翻车的特点，节约了劳动成本，大幅度提高了劳动生产率。

2、主要技术参数及性能

该翻车机由我公司独立研发设计，经过施工现场将近一年的实际监测，运行良好。各方面性能符合客户需求，得到了客户的好评。但是在现场安装调试时，笔者发现一端链条重载下容易爬齿，严重影响翻车机的正常运行，经初步分析其原因可能为链轮中心距与理论不符。

经过观察测量可发现，初始安装时由于没能很好地控制传动系统中心与笼体中心的平行度，因此造成两组链轮不能同步工作，使得一端受载过大，容易爬齿。在使用过程中，传动系统底架刚度较差，产生变形；地基分块浇筑强度差也导致传动系统底架整体发生了位移，链轮中心距与理论偏差较大。

在查明原因后，小组在轴承座底部割长条孔移动传动系统中心，保证两组链轮中心距，并加强板控制轴承座位置；同时，在笼体底架生根加斜撑增加传动系统底架刚度，利用多组膨胀螺栓夹板来连接各块地基，使得爬齿现象有了明显改善，翻车机可正常运作。

3、设计方案的计算与配重

3.1配重的计算

翻车机配重的选择应以克服运行过程矿车、翻车机底架及渣土产生的最大力矩为目的，但又不宜过大而增加电机、减速机的负担，所以需进行严格计算。

通过对翻车机未加配重前运行过程中各角度翻转力矩的计算，得出翻转角度45度时，最大力矩为114883N.m。选取配重3.5t后，力矩中和后为95805N.m。

3.2电机和减速机验算

选取55KW的电机，其输出扭矩为700N·m，减速机为起重减速机，输出扭矩为14006.5N·m.，减速比29，大小链轮的减速比为11.7。

由此得出，电机和减速机的安全系数分别为：2.24和1.6。减速机比电机的安全系数小，在电机与减速机之间安装制动器即可。

在校核完电机及减速机之后，可确定配重重量为3.5t。原计划采用铁板箱加铁屑的形式制作配重块，后我司与用户商量，决定利用其便利的施工条件现浇混凝土块作为配重，其上预埋螺栓，工地现场安装时与钢轨底架预设的螺栓孔连接即可。為防止计算疏漏造成翻车机无法正常运行，影响现场施工，现浇混凝土配重块时与用户商议多做两块以作备用，钢轨底架也相应多钻两组孔，以便随时调节。

3.3滚子链静强度计算

结语

通过设计改造，使得翻车机功能得到有效扩展，FZJ20NB型翻车机配重的计算比较准确，现场车辆运行状况良好。由于配重的增加，能够更好地实现了矿车不摘钩便可倾翻的要求，使现场的卸渣作业呈自动流水线式，大大提高了劳动生产率，得到了用户的一致好评。

参考文献

[1]齐桂营，王蕾，沈健.双车翻车机主钢结构断裂原因分析及优化[J].智能制造，2016（01）.