頂堆側(cè)取堆取料機的技術(shù)應(yīng)用分析

牛艷平 董家君

摘 要：室內(nèi)圓料場頂堆側(cè)取堆取料機是散料裝卸領(lǐng)域的環(huán)保設(shè)備。本文從頂堆側(cè)取的主要結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了對比分析，分別從門架式與配重式結(jié)構(gòu)、堆料臂架及堆料膠帶機的結(jié)構(gòu)、取料臂架的結(jié)構(gòu)及供配電方式等當(dāng)面進(jìn)行了分析闡述。并結(jié)合我公司目前的設(shè)計情況對這幾個問題的進(jìn)行了技術(shù)應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：頂堆側(cè)??；上料方式；堆料懸臂；取料臂架；供電方式

中圖分類號：TH23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、堆取料機主要結(jié)構(gòu)形式與上料方式的關(guān)系分析

頂堆側(cè)取堆取料機根據(jù)取料機的形式區(qū)分有兩種：配重式（懸臂式）和門架式；主要結(jié)構(gòu)根據(jù)堆料機的結(jié)構(gòu)區(qū)分也有兩種：（水平）不俯仰和液壓俯仰式；根據(jù)棧橋膠帶機的入場方式也有兩種：高位上料和低位上料。

低位上料以取料機門架式，堆料機液壓俯仰式結(jié)合為主，該結(jié)構(gòu)要求堆料機由取料機頂部越過，堆料機調(diào)車工況需要抬高堆料臂以保證不發(fā)生碰撞。但也有堆料機不俯仰的低位上料設(shè)備，這時需要堆料機可以由棧橋下方通過，而取料機不能通過。

高位上料，堆料機以水平不俯仰為主，該結(jié)構(gòu)因空間因素，布置俯仰堆料機意義不大。

目前我公司上述設(shè)備組合共有4種形式：（1）俯仰堆料機配合懸臂式取料機，目前這種結(jié)構(gòu)最少。（2）俯仰堆料機配合門架式取料機，在要求降低落差和地位上料的工藝中應(yīng)用較多，如業(yè)主要求卸料處還可附帶伸縮套筒。（3）不俯仰堆料機配合懸臂式取料機，目前這種結(jié)構(gòu)相對較多，機型出現(xiàn)最早。（4）不俯仰堆料機配合門架式取料機，這種結(jié)構(gòu)在國內(nèi)應(yīng)用較多。

二、門架式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與配重式結(jié)構(gòu)比較分析

對于國內(nèi)用戶使用情況配重式結(jié)構(gòu)產(chǎn)生時間早于門架式，但目前國內(nèi)該類型設(shè)備以門架式為主，這種現(xiàn)象的存在，存在多重原因。安全性：取料臂斷繩時不會對基礎(chǔ)造成過大沖擊，配重式存在斷繩后的嚴(yán)重的傾翻力矩問題，能夠達(dá)到2萬噸米。而門架式則不存在該問題。經(jīng)濟(jì)性：配重式成本高，如三套取料機回轉(zhuǎn)驅(qū)動的價格等。土建成本：單純討論設(shè)備成本是片面的，實際上門架式對周邊軌道及擋煤墻、穹頂網(wǎng)架的要求都要比配重式高。如網(wǎng)架直徑、土建面積等，包括受環(huán)境影響，軌道的維護(hù)等，門架式比配重式造價要高。

門架式配套俯仰堆料臂時可明顯降低頂部高度，而配重式結(jié)構(gòu)高度降低則非常不明顯。特別是低位上料的圓形料場，門架式有其獨特的優(yōu)點：低位上料可以有效降低中心柱處高度，同時通過調(diào)整棧橋支撐點降低棧橋的制造成本，轉(zhuǎn)載站可以不用太高，從而降低外部成本，包括占地面積都可以降低。但對于高位上料的棧橋而言，兩者區(qū)別不是很明顯。特別是針對一些土層深、高寒地區(qū)設(shè)備，配重式也有其獨特的優(yōu)勢。

當(dāng)料倉直徑超過120m以后，門架式因不需要考慮配重平衡問題，直徑可以繼續(xù)做大，目前已知的圓形料場的最大直徑為137m。而配重式的安全問題則突出顯現(xiàn)。同時對于堆料臂架而言，臂長達(dá)到一定程度后也不能繼續(xù)采用液壓變幅結(jié)構(gòu)而只能采用水平不俯仰結(jié)構(gòu)形式。

三、堆料臂架及堆料膠帶機的結(jié)構(gòu)形式分析

俯仰式堆料機臂架的結(jié)構(gòu)常采用雙工字形板梁結(jié)構(gòu)，前部采用變截面形式以減輕重量，后部采用配重箱和配重進(jìn)行平衡。采用雙工字型板梁結(jié)構(gòu)便于懸臂油缸鉸支撐點結(jié)構(gòu)布置。

不俯仰堆料臂目前有兩種形式，一種是比較常見，采取的結(jié)構(gòu)都是桁架結(jié)構(gòu)，弦桿采用方管，幅桿采用矩形管、H型鋼制作，方管結(jié)構(gòu)在斷面布置上采用等腰直角三角形結(jié)構(gòu)，懸臂根部與與堆料轉(zhuǎn)臺相連。水平堆料臂尾部配重采用的是與轉(zhuǎn)臺相連的整體固定配重，配重箱與上下轉(zhuǎn)臺相連，堆料臂在另一側(cè)與上下臺鉸接。拉桿采用雙板或槽鋼對稱布置。另一種采用的是板梁式堆料臂，該堆料臂外形與臂式斗輪機結(jié)構(gòu)接近。在靠近平臺位置鉸點向外擴(kuò)，便于人員通過，前端相當(dāng)于中間架寬度，外部布置走臺。

頂堆側(cè)取膠帶機有兩種形式，俯仰結(jié)構(gòu)和水平不俯仰結(jié)構(gòu)。

俯仰結(jié)構(gòu)基本與傳統(tǒng)膠帶機結(jié)構(gòu)相同，但空間上因臂長等因素，尾部較長，便于布置，而且采用了手動液壓張緊。液壓張緊是臂架前端的改向滾筒處布置手動螺旋加自動液壓結(jié)構(gòu)，該種布置方式的缺點是落料點位置的變化，同時油站布置在前部致使配重增加，其優(yōu)點是各滾筒便于布置且不需要多次手動調(diào)整。綜上各因素，我公司目前采用的是臂架后部驅(qū)動滾筒手動液壓張緊結(jié)構(gòu)。

水平不俯仰結(jié)構(gòu)的膠帶機近似于地面膠帶機形式，有中間架和支腿，因結(jié)構(gòu)布置支腿作用于桁架水平連桿上，距離較正常膠帶機較遠(yuǎn)。而懸臂采用的是板梁結(jié)構(gòu)，這與斗輪機的結(jié)構(gòu)非常相近。板梁的好處是完全的接觸平面，可以布置標(biāo)準(zhǔn)間距的中間架和支腿。

四、取料臂架的結(jié)構(gòu)形式分析

目前我公司設(shè)計、制作的側(cè)式刮板取料機取料臂有三種結(jié)構(gòu)形式：板梁式、桁架式、薄壁鋼管式。

板梁式，以長型料場中的臂長26.5m以下取料機為代表，最大臂長是Φ80m頂堆側(cè)取中的 33.5m取料臂。

桁架式，一種是刮板和鏈條在桁架上下的導(dǎo)槽內(nèi)運行，臂長可以達(dá)到53m，該結(jié)構(gòu)由于臂架可以采用折線形從而降低鏈輪齒數(shù)，但該結(jié)構(gòu)和圓管式同樣需要大直徑的鏈輪。另一種是刮板和鏈條在桁架內(nèi)運行，該結(jié)構(gòu)特別適用于小刮板的取料機。

薄壁鋼管式，由于其重量輕、便于制造的特點，生產(chǎn)周期短，目前長形料場側(cè)式刮板取料機刮板臂都在向薄壁圓管方向改進(jìn)。

五、供配電方式分析

供配電首先引出的是高位上料和低位上料的問題。高位上料設(shè)備可以超過360°回轉(zhuǎn)，低位上料一般回轉(zhuǎn)角度不超過330°，個別堆料機有超過的，但比較少。高位上料時堆取料機必須通過滑環(huán)供電。低位上料時一般通過托令供電，如果堆料機回轉(zhuǎn)角度要求360°則也需要采用滑環(huán)供電。如果機上裝機容量較大，特別是主要供電給刮板驅(qū)動。需要采用中高壓供電。在高位上料時，由于中心集電器空間尺寸較大，在中柱與堆料機轉(zhuǎn)臺中間的空間內(nèi)無法布置，所以采用大型外置式集電滑環(huán)供電。

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