履带式混凝土皮带布料机研究程

摘 要：通过实际了解國内施工企业的实际需求再加上分桁研究国外的有关方面的先进制造技术，提出一种技术方案，将履带式液压挖掘机通过技术改造，最终改造为履带式混凝土皮带布料机。该技术方案主要是将挖掘机底盘作为基体，增设相关的装置，如：上料平台、可伸缩布料皮带输送系统、上料皮带机以及安全控制装置等，改技术方案不但保留了挖掘机的可恢复性还能够满足布料机的技术要求。这种技术解决方案具有制造成本低、使用方便以及开发周期短等优势。

关键词：履带式混凝土皮带布料机；技术方案；改造

在水利水电等众多大型工程中，由于具有作业范围大、机动灵活以及施工效率高等特点，移动混凝土皮带布料机得到了广泛的应用。[1]国外公司生产的移动式混凝土皮带布料机设备性能和输送能力都很强，但是价格很高，这就对企业在购买设备上造成资金的压力。所以我国急需一种价格低廉并且性能以及可靠性都满足要求的移动式混凝土皮带布料机，这也是我国工程界关注以及急需解决的问题。本文根据施工企业的需求以及对国外先进技术的了解，针对性的提出了技术解决方案，该技术方案主要是将挖掘机底盘作为基体，布置与之相关的装置，将履带式液压挖掘机通过技术改造成履带式混凝土皮带布料机，为以后的这方面的装备改造提供参考与技术支持。

一、技术解决方案

履带式混凝土皮带布料机将履带式液压挖掘机底盘作为基体，加上上料平台、可伸缩布料皮带输送系统、上料皮带机以及安全控制装置等，通过其液压系统操作而开发出来的。根据实际需要，拟定履带式混凝土布料机技术参数如下：

设计输送能力：80到120m3/h；布料范围：最大半径R0max=45m，最小半径Rmin=20m；臂架回转角度360°；布料臂架回转速度≦1.0r/min；布料臂架变幅范围（仰俯角）+25°到_10°；布料臂架伸缩速度：4-6m/min；输送混凝土最大骨料：仰俯角≦15°时150mm，150<仰俯角≦20°时80mm， 20°<仰俯角≦25°时40mm；胶带驱动采用电动或液压；行走速度：0-1.3km/h；行走爬坡角度：仰角20°，俯角8°；整机重量≦120t。

二、各组成部分结构

1、伸缩臂架

布料机额的伸缩臂架是由中间桁架和内桁架以及基础桁架所构成的。其中滑轨设在基础桁架与中间桁架上，主要的作用是支撑内桁架和基础桁架。中间桁架和基础桁架利用钢丝绳的伸缩机构与驱动装置可以进行伸缩运动。液压马达、摩擦轮、牵引钢丝绳、导向轮滑以及钢丝绳张紧装置布置到伸缩臂架上面，臂架的伸缩动作是通过液压马达使摩擦轮转动通过导向轮带动钢丝绳完成的。

将牵引钢丝绳的长度固定，钢丝绳的一端与臂架的基础节尾端相连接，另一端则与张紧装置相连接，可以通过张紧装置调节钢丝绳，例如当牵引钢丝绳在运转中出现松弛，则张紧装置可以调紧。[2]将缩回限位块设置在伸缩臂架的基础节与中间节尾端，伸出限位块装置我们将它安放到臂架的中间节与内节的尾端；传感器安装与监控系统中，这样可以检测到设备的运行状态，当伸缩臂架运行到极限位置时，安装的限位块就会起到保护的作用，并且限位传感器会立即发出警报，伸缩动作也被立即停止。

2、布料机平台的设计与制作

布料机是以履带式液压挖掘机的平台为基础，在其基础上进行平台的设计与制作。在该平台上需要安装臂架铰支座、回转式受料都和变幅油缸铰支座。由于上料皮带机是绕着布料机转动，能够很好的适应施工场地的需求以及其他装备设备的需要。

伸缩臂架和基础平台在铰链连接处的位置不能过高，防止设备中心不稳，并且铰链连接点的位置与回转中心尽可能的保持在附近，不能偏离太远。臂架在向下作倾斜运动时，不能够与其他装置发生冲突或碰撞。变幅油缸要能够推动伸缩臂进而使得角度发生变化在任何工况下。

3、布料机的活动配重

通过技术方案改进的布料机在配种装置上可以有两种方式进行选择，一方式是把套入在车架主梁两侧的活动装置、配重腔以及伸缩油缸布置在上车架的上方；另一种方式则是将上述的装置安装于矩形空心滑槽与滑杆当中。

4、布料机的皮带输送系统

布料机的皮带必须要与伸缩臂动作相适应，驱动电机、改向滚筒、皮带张紧装置、卸料抖以及布料皮带等组成布料皮带输送系统。该系统中采用变频电动驱动作为输送的动力，驱动方式分为：内驱动与外驱动。[3]把驱动装置放在传动滚筒没内部即为内驱动；而外部驱动方式则与之相反，它是将将驱动装置置于传动滚筒外，驱动装置的减速器与输入轴相连接。从布置空间的角度考虑，采用外驱动的方式作为动力源。表1为主要部件的选型方案。

5、布料机的保护措施

履带式混凝土皮带布料机采取了众多保护措施，这其中都包括：1.原有的挖掘机的行走系统和回转系统控制器以及制动器保留不动。2.布料的皮带传动滚动制动以及上料皮带制动保持着联动关系，其他部位的运动分别采取不同的制动方式。3.伸缩臂架的限位传感器与驱动电机和液压马达的控制开关相连接。除了以上的3种安全措施外，履带式混凝土皮带布料机还拥有臂架伸缩限位装置和皮带输送系统的过载保护装置以及电子安全保护溜筒等等一系列的保护措施，能够让履带式混凝土皮带布料机在施工现场安全平稳的工作，也让施工人员的安全得到保障。

三、结束语

综上所述，通过将履带式液压挖掘机通过技术改造，最终改造为履带式混凝土皮带布料机这种改造方式为我国的施工企业节省大量的装备采购资金，这种技术改造方式为将来的装备改造积累了经验，能够更好的为我国的施工工程做出贡献。

参考文献：

[1]周慧芬，石青春，李勇刚.龙滩高碾压混凝土坝快速施工方案研究[J].水力发电，2004，（05）：10-13.

[2]邵玉恩，赵彦波.伸缩式皮带布料机在滹沱河倒虹吸工程中的应用[J].河北水利，2007，（05）：31，37.

[3]廖湘辉，杨悬，刘欢，等.基于ANSYS的梭式皮带布料机结构分桁及改进建议[J].水力发电，2012，（12）：38-40.

作者单位：

程向阳，男，（1966，6-）湖北广水人，本科，高级工程师，从事工程辅助机具设计与制造研究