斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝

萬正喜 瞿吉利

【摘要】斗輪堆取料機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于電廠、鋼廠、港口、碼頭等地的散料堆取的重型機(jī)械，行走機(jī)構(gòu)在處于整臺(tái)機(jī)器的最下面，對(duì)整機(jī)的安全運(yùn)行尤為重要。本文詳細(xì)介紹分析了行走機(jī)構(gòu)的組成、保護(hù)設(shè)備和安裝要求及注意事項(xiàng)，為行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和安裝提供參考和指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】斗輪堆取料機(jī) 行走機(jī)構(gòu) 發(fā)展趨勢(shì) 安裝調(diào)試

1引言1

斗輪堆取料機(jī)是現(xiàn)代化工業(yè)大宗散狀物料連續(xù)裝卸的高效設(shè)備目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、冶金、水泥、鋼鐵廠、焦化廠、儲(chǔ)煤廠、發(fā)電廠等散料存儲(chǔ)料場(chǎng)的堆取作業(yè)。隨著社會(huì)發(fā)展，料場(chǎng)的吞吐量越來越高，斗輪堆取料機(jī)是料場(chǎng)工作運(yùn)行的核心機(jī)械它的生產(chǎn)力決定了料場(chǎng)的工作效率，因此有必要提高斗輪堆取料機(jī)工作效率。由于斗輪堆取料機(jī)是連續(xù)作業(yè)系統(tǒng)，其生產(chǎn)率高、能耗低、運(yùn)行速度穩(wěn)定、功率變化小操作簡(jiǎn)單、易于自動(dòng)化、投資省等特點(diǎn)在很多場(chǎng)合取代了傳統(tǒng)適用的裝載機(jī)。斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)處于整臺(tái)機(jī)器的最下面，起著支撐整臺(tái)機(jī)器和機(jī)器的行走作用，因此設(shè)計(jì)、制造、安裝滿足使用要求的行走機(jī)構(gòu)就顯得很重要。（如圖1）

本文對(duì)斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，介紹了行走機(jī)構(gòu)的組成、行走機(jī)構(gòu)的保護(hù)設(shè)備和行走機(jī)構(gòu)的安裝調(diào)試要求。

2現(xiàn)代斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）斗輪堆取料機(jī)的理論生產(chǎn)率向大型化發(fā)展。它的理論生產(chǎn)率是衡量斗輪堆取料機(jī)的規(guī)模的一個(gè)指標(biāo)，從初期的每小時(shí)幾十立方米到現(xiàn)在的每小時(shí)進(jìn)兩萬平方米。港口使用的斗輪堆取料機(jī)一般都是大機(jī)型，其生產(chǎn)率越高，港口的使用率也就越高。目前，國內(nèi)最大的斗輪堆取料是由大連重工研發(fā)的取料10000t／h，堆料12000t／h的機(jī)型，近來來華泰重工、三一重工、湖南長(zhǎng)重機(jī)器股份有限公司也在進(jìn)行大噸位斗輪堆取料機(jī)的研發(fā)與生產(chǎn)。

（2）隨著近年來控制技術(shù)的不斷發(fā)展，斗輪堆取料機(jī)的自動(dòng)化程度越來越高。斗輪堆取料機(jī)的控制系統(tǒng)由初期的單機(jī)手動(dòng)控制方式發(fā)展到半自動(dòng)控制階段，近來來出現(xiàn)了全自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無人控制，通過監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視斗輪堆取料機(jī)的工作情況。在國外發(fā)達(dá)國家的港口的斗輪機(jī)基本是全自動(dòng)化控制，國內(nèi)部分廠家的斗輪機(jī)也實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制。目前PLC發(fā)展迅速，國內(nèi)近些年開始研究斗輪堆取料機(jī)的無人自動(dòng)控制，在國外大部分斗輪堆取料機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人自動(dòng)控制。設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，系統(tǒng)平臺(tái)就會(huì)提示相關(guān)信息，技術(shù)人員就能夠在最短的時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并作出判斷，通過遠(yuǎn)程協(xié)助及時(shí)排除故障。

（3）采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)斗輪堆取料機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在滿足使用性能的前提下，減輕機(jī)器的重量，減低材料和制造成本，同時(shí)提高機(jī)器的安全可靠性。目前斗輪堆取料機(jī)的設(shè)計(jì)還是以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主，采用類比的方法，憑借經(jīng)驗(yàn)給定機(jī)構(gòu)的尺寸，設(shè)備的可靠程度得不到保證，同時(shí)整機(jī)的重量很重。

（4）實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。目前，由于料廠的尺寸、物料的不同及使用環(huán)境的不同等原因，斗輪堆取料機(jī)還是非標(biāo)設(shè)計(jì)，每臺(tái)產(chǎn)品都需重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)成本高。

3斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)的組成

斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)由多組結(jié)構(gòu)完全相同的行走臺(tái)車與門座組成。行走臺(tái)車主要由主動(dòng)臺(tái)車組、從動(dòng)臺(tái)車組、平衡梁、錨定裝置、行走檢測(cè)裝置、夾軌器等組成，見圖2。

行走機(jī)構(gòu)安裝在行走軌道上，位于斗輪堆取料機(jī)的最下部，承受著整臺(tái)機(jī)器的重量。行走機(jī)構(gòu)采用輪軌式，一般行走機(jī)構(gòu)設(shè)有四個(gè)車輪組，每個(gè)車輪組有一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這四組驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完全相同，都是由電機(jī)、制動(dòng)器、聯(lián)軸器、減速器和一套齒輪系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。為了便于該機(jī)構(gòu)的維修，臺(tái)車架上有檢修或更換車輪組時(shí)的頂升裝置，并標(biāo)注用途標(biāo)識(shí)。同一支腿下車輪組輪壓相同，驅(qū)動(dòng)裝置各點(diǎn)同步運(yùn)行，不啃軌，無沖擊，工作安全可靠。

減速器采用立式正交出軸硬齒面減速器，其特點(diǎn)是減速器、制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)為整體結(jié)構(gòu)，夾軌器、風(fēng)力警報(bào)及機(jī)械制動(dòng)采取聯(lián)動(dòng)。斗輪堆取料機(jī)行走臺(tái)車驅(qū)動(dòng)裝置主要有以下幾種：采用臥式減速機(jī)，開式齒輪驅(qū)動(dòng)-電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)雙輪；采用立式減速機(jī)，開式齒輪驅(qū)動(dòng)-電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)雙輪；采用三合一減速機(jī)電動(dòng)機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙輪；采用三合一減速機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單輪。

4斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)的保護(hù)設(shè)備

為了保證機(jī)器的使用性能與安全生產(chǎn)要求，斗輪堆取料機(jī)的行走機(jī)構(gòu)有以下保護(hù)措施：

（1）設(shè)備走行時(shí)的聲光報(bào)警裝置。當(dāng)風(fēng)壓超過250Pa時(shí)，司機(jī)室發(fā)出聲光信號(hào)，報(bào)警器報(bào)警并停車。

（2）大車行走與錨定裝置。當(dāng)非工作風(fēng)壓超過400Pa時(shí)，應(yīng)將大車停在地面設(shè)有錨定樁的位置、手動(dòng)錨定。下次大車走行時(shí)必須人工起動(dòng)錨定才能行走。

（3）行走軌道兩端各設(shè)有兩個(gè)限位開關(guān)。當(dāng)大車行走到軌道兩端而未停車的時(shí)候，限位開關(guān)使大車停車，防止行走機(jī)構(gòu)行走出軌道。

（4）行走機(jī)構(gòu)與行走機(jī)構(gòu)的所有驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的聯(lián)鎖。行走機(jī)構(gòu)確保驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)同步，與行走機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖，只有全部的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器都打開時(shí)，行走機(jī)構(gòu)才能運(yùn)行。

5斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)的安裝調(diào)試

斗輪堆取料機(jī)的設(shè)計(jì)制造、安裝、使用應(yīng)符合JB/T8849-2005《移動(dòng)式散料連續(xù)搬運(yùn)設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、JB/T4149-94《臂式斗輪堆取料機(jī)技術(shù)條件》和JB/T7328-94《斗輪堆取料機(jī)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定。

按照J(rèn)B/T7328-94《斗輪堆取料機(jī)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定，斗輪堆取料機(jī)在整機(jī)安裝后應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試車和技術(shù)考核驗(yàn)收，由安裝部門進(jìn)行空負(fù)荷試車，由建設(shè)單位、用戶負(fù)責(zé)負(fù)荷試車和技術(shù)考核驗(yàn)收。其考核的指標(biāo)有，額定生產(chǎn)率偏差，堆料高度偏差，臂架回轉(zhuǎn)半徑偏差，臂架回轉(zhuǎn)角度偏差，回轉(zhuǎn)調(diào)速偏差，設(shè)備各發(fā)聲源產(chǎn)生聲音的大小，機(jī)器的電氣使用部分的要求，機(jī)器各部分的強(qiáng)度與剛度等。在機(jī)器經(jīng)過連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)168個(gè)小時(shí)（168交車試驗(yàn)）后才可以正常交車。

5.1行走機(jī)構(gòu)廠內(nèi)試運(yùn)行

行走機(jī)構(gòu)的主動(dòng)臺(tái)車組是在廠內(nèi)裝配好后再到現(xiàn)場(chǎng)與其它部分組裝，其主動(dòng)臺(tái)車組需要在廠內(nèi)試運(yùn)行，主動(dòng)臺(tái)車組在廠內(nèi)裝配好后，在車間對(duì)行走機(jī)構(gòu)減速器進(jìn)行了正反轉(zhuǎn)各一小時(shí)的空負(fù)荷試驗(yàn)。按JB/T7328-94《斗輪堆取料機(jī)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》要求，電機(jī)和減速器的軸承外殼溫升不超過40℃，最高溫度不超過80℃。減速器運(yùn)轉(zhuǎn)平衡可靠、不漏油，噪音≤85分貝。機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，無異常振動(dòng)及異常噪音，滿足設(shè)計(jì)要求。

5.2工作現(xiàn)場(chǎng)整體試車

機(jī)器現(xiàn)場(chǎng)裝機(jī)完后即可進(jìn)行試車，試車前需要進(jìn)行機(jī)械部分與電氣部分的檢查，機(jī)械部分檢查項(xiàng)目及要求見表1，總裝檢查完畢，有問題處理后，才可進(jìn)行空負(fù)荷試車。首先要進(jìn)行手控單部分分別試車，然后才進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車。手控單部分分別試車是指在空負(fù)荷情況下，按要求分別對(duì)臂架帶式輸送機(jī)、斗輪機(jī)構(gòu)、液壓俯仰系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)等分別來進(jìn)行試車。（如表1）

5.2.1行走機(jī)構(gòu)空負(fù)荷試車

總裝檢查完畢，進(jìn)行空負(fù)荷試車，行走機(jī)構(gòu)的空負(fù)荷試車操作是，臂架垂直軌道在仰起、水平、俯下三個(gè)位置用低速運(yùn)行各5分鐘；臂架沿軌道方向水平位置用高速運(yùn)行10分鐘，并進(jìn)行啟動(dòng)和制動(dòng)試驗(yàn)。結(jié)果要求行走機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，不能出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象，行走速度符合設(shè)計(jì)要求，制動(dòng)器準(zhǔn)確可靠，夾軌鉗動(dòng)作靈敏，電機(jī)電流正常，各軸承溫升小于40℃，最高溫度小于80℃。行走機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，無異常振動(dòng)及異常噪音。經(jīng)測(cè)試，機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，未出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象，工作時(shí)速度7m/min，調(diào)車時(shí)速度為30m/min，行走速度滿足設(shè)計(jì)要求。制動(dòng)器準(zhǔn)確可靠，夾軌鉗動(dòng)作靈敏，滿足設(shè)計(jì)要求。

5.2.2重負(fù)荷聯(lián)動(dòng)試車

空負(fù)荷試車合格后才能進(jìn)行重負(fù)荷聯(lián)動(dòng)試車，為了安全起見加載時(shí)應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，即按50%、75%、100%的載荷進(jìn)行重負(fù)荷試運(yùn)。

堆料試車，將臂架擺到不同位置連續(xù)堆料作業(yè)2小時(shí)，并進(jìn)行起動(dòng)和制動(dòng)試驗(yàn)。除滿足空負(fù)荷試車要求外，還滿足堆高和堆料能力的要求。行走機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，無異常振動(dòng)及異常噪音，主動(dòng)臺(tái)車架、門座等的強(qiáng)度和剛度滿足要求。

取料試車，以勻速回轉(zhuǎn)和按1/cosφ規(guī)律回轉(zhuǎn)分層取料作業(yè)各1小時(shí)，并進(jìn)行起動(dòng)和制動(dòng)試驗(yàn)。除了滿足空負(fù)荷試車要求外，還滿足了堆高和堆料能力的要求，各機(jī)構(gòu)工作正常，無異常現(xiàn)象出現(xiàn)。

由于168交車試驗(yàn)要求機(jī)器正常連續(xù)使用168個(gè)小時(shí)，試車中凡故停車的，待事故處理完畢后，重新開始試車，其試車時(shí)間必須重新計(jì)算，不得前后累加。

6結(jié)語

本文首先詳細(xì)分析了現(xiàn)代斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，再對(duì)斗輪堆取料機(jī)的行走機(jī)構(gòu)的組成、保護(hù)設(shè)備，安裝調(diào)試的時(shí)候需要注意的問題及安裝要求進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析，可為行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝提供參考。

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