懸臂斗輪堆取料機(jī)斗輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改進(jìn)研究

（通化鋼鐵股份公司煉鐵事業(yè)部，吉林 通化 134003）

斗輪堆取料機(jī)是現(xiàn)階段世界中最大規(guī)模的分散材料處理設(shè)施。

斗輪堆取料機(jī)與其他的起重設(shè)施和裝載設(shè)備相比較，具有如下優(yōu)勢(shì)：（1）生產(chǎn)成效高，裝卸以及運(yùn)輸都利用帶式傳輸設(shè)施，具有專業(yè)的管理部門，并且是持續(xù)工作，進(jìn)而生產(chǎn)成效高。從初始到結(jié)束，持續(xù)高效的物流設(shè)施產(chǎn)生高成效。（2）節(jié)約工作時(shí)間，全部設(shè)備都在輸送線路兩邊部署。這種方法可以節(jié)約工作時(shí)間。斗輪取料機(jī)使用移動(dòng)構(gòu)造，懸臂的移動(dòng)來變更初始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，而且利用進(jìn)程中保養(yǎng)工作少。（3）操縱單一，安全穩(wěn)定，容易達(dá)成主動(dòng)化、條件化的目的、強(qiáng)度不高。（4）投資省利用斗輪堆取料機(jī)的場(chǎng)地，其設(shè)施都部署在地表之上。項(xiàng)目的土石數(shù)量少，建設(shè)時(shí)間短，大量節(jié)約資金成本。

煉鐵事業(yè)部料場(chǎng)作業(yè)區(qū)共有4臺(tái)懸臂式斗輪堆取料機(jī)，分別是2007年9月投入使用兩臺(tái)DQL1000/1200.30懸臂式斗輪堆取料機(jī)，2014年2月投入使用兩臺(tái)DQL1000/1200.25懸臂式斗輪堆取料機(jī)。

1 斗輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介

斗輪構(gòu)造布置于前懸臂的兩端，關(guān)鍵由驅(qū)動(dòng)部分和圓弧阻擋板、斗輪軸、擋料部分、斗輪，基座和潤(rùn)滑體系等部分構(gòu)成。斗輪構(gòu)造與地表面的角度為8度，便于材料的裝卸。

2 斗輪軸與減速機(jī)的脹套聯(lián)接

煉鐵事業(yè)部料場(chǎng)作業(yè)區(qū)2007年首次使用懸臂式斗輪堆取料機(jī)，斗輪軸與斗輪驅(qū)動(dòng)弗蘭德減速機(jī)采用脹套聯(lián)接，脹套聯(lián)接也是傳統(tǒng)的聯(lián)接方式，優(yōu)點(diǎn)是減速機(jī)與花鍵軸聯(lián)接緊固，缺點(diǎn)是檢修安裝、拆卸困難。

因?yàn)槊浱撞渴鸸に囈蟾摺⒓夹g(shù)繁雜，不能有任何的污漬。與此同時(shí)，斗輪中心線，脹套中心線，減速設(shè)備空心體線和斗輪軸的偏差，加工力度不足都會(huì)在成接觸面積缺失。在部分原因的影響下，減速設(shè)備的空心軸與斗輪軸之間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)，假如部署時(shí)力度不足，就會(huì)導(dǎo)致減速設(shè)備空心軸與輪軸的移動(dòng)，導(dǎo)致這兩部分設(shè)施無法工作。當(dāng)減速設(shè)備空心軸與斗輪軸產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，因?yàn)槊浱椎膹?qiáng)度、磨損度都強(qiáng)于斗輪軸，在巨大的力度影響下就會(huì)損壞減速設(shè)備和斗輪。當(dāng)斗輪與斗輪軸產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，會(huì)使脹套與減速設(shè)備空心軸內(nèi)部產(chǎn)生黏接情況，造成其難以安裝和拆卸。即便拆卸成功，也會(huì)導(dǎo)致斗輪軸或者減速設(shè)備的損壞。因?yàn)槎份嗇S關(guān)鍵是焊接零件，斗輪軸經(jīng)過保養(yǎng)，固定，變換材料等策略，可以確保斗輪軸的使用時(shí)間。然而減速設(shè)備產(chǎn)生事故，就會(huì)造成難以拆卸的狀況，進(jìn)而造成全部斗輪零件的更換。進(jìn)口減速設(shè)備的損傷，需要返廠保養(yǎng)，并且費(fèi)用昂貴，保養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)。

3 斗輪軸與減速機(jī)的花鍵聯(lián)接

要想部署，拆卸便捷，降低零件損耗，就要對(duì)斗輪軸與減速設(shè)備的連接方式變?yōu)榛ㄦI連接。這種方式拆卸便捷，荷載狀態(tài)下有向心力，可以起到固定作用，便于各齒輪受力平均?；ㄦI連接多是齒輪工作，引導(dǎo)性能好，力度集中于軸心和轂之間強(qiáng)度較大，利用時(shí)間長(zhǎng)。

因?yàn)槎份嗇S與減速設(shè)備利用花鍵連接，國(guó)內(nèi)還沒有普及。由于斗輪構(gòu)造與地面要成8度的夾角。全面緊跟懸臂上角度為14，下角度為-12.7。并且，斗輪構(gòu)造全部驅(qū)動(dòng)體系重量較大，只能憑借扭力懸臂設(shè)備所承載。

要想避免減速設(shè)備與斗輪軸分離，減速設(shè)備空心軸與斗輪構(gòu)造花鍵軸怎么連接變得非常的重要，否則只要產(chǎn)生一定的事故，(例如扭力懸臂脫落，震顫等情況)。減速設(shè)備與花鍵軸心就容易損壞，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致減速設(shè)備掉落或者空心軸與斗輪軸的移動(dòng)。假如產(chǎn)生減速設(shè)備空心軸與斗輪軸的移動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。不管變更哪根軸都會(huì)使用非常大的一筆零件費(fèi)用和保養(yǎng)費(fèi)用。而且，保養(yǎng)的時(shí)間還比較長(zhǎng)，嚴(yán)重抑制生產(chǎn)的成效。對(duì)花鍵斗輪軸和減速設(shè)備的連接手段我們通過五個(gè)角度的分析和探究。

方案一：利用花鍵定心和分板法蘭手段開展加固工作。斗輪軸的一段是花鍵，花鍵利用德國(guó)標(biāo)志DIN5480 250×8×30×30，將花鍵的軸心做得比較長(zhǎng)，把分半位置法蘭固定板加固在斗輪軸上，進(jìn)而與減速設(shè)備經(jīng)過高強(qiáng)度的螺絲釘連接。這樣全部驅(qū)動(dòng)體系的承重就只能憑借斗輪軸和分板法蘭卡固定板支撐，并且內(nèi)灣花鍵之間具有縫隙。內(nèi)部花鍵與外部花鍵之間的距離最大為1.6mm。

花鍵定心的成效不高，花鍵不僅僅支撐平常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)扭力距離，還要支撐斗輪驅(qū)動(dòng)體系的彎度距離，這樣就會(huì)大幅度造成花鍵的損壞。分板法蘭卡板，也會(huì)承受較大的力量，斗輪在開始或者結(jié)束工作是會(huì)導(dǎo)致螺栓的脫落，嚴(yán)重的還可能會(huì)被折斷。最后的結(jié)果就是造成全部驅(qū)動(dòng)設(shè)施的掉落，方案一不可行。

方案二：利用花鍵加固軸心定位和分半手段來固定。在換件軸心的兩端形成一段光軸，憑借光軸來承載輸送設(shè)施的力度，花鍵受力獲得了變化。然而，這種手段的螺栓還會(huì)產(chǎn)生螺栓的脫落現(xiàn)象。由于光軸和減速設(shè)備空心軸φ230H7/g6的協(xié)作，隸屬于間縫合作，及時(shí)縫隙很小，然而分板法蘭與斗輪的接觸，會(huì)使其有相對(duì)移動(dòng)。即使相對(duì)移動(dòng)較小，但是長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)，螺栓就會(huì)掉落，甚至還會(huì)造成螺栓的折斷。所以，方案二的設(shè)計(jì)也不科學(xué)。

方案三：在斗輪軸上利用機(jī)床制作螺紋，完善分板法蘭構(gòu)造。件2邊緣圓形螺母會(huì)起到防脫落的作用，而件1利用令部分分半法蘭計(jì)劃于件2邊緣圓形螺母軸向力的不與兩個(gè)表層直接接觸，具有2mm的縫隙，所以不傳播扭力距離。件1上具有M16的螺紋孔洞經(jīng)過件3(內(nèi)部有六角形狀的M16螺栓)與件4相連接、而件4螺栓孔洞利用沉孔計(jì)劃理念，減少軸向距離，便捷內(nèi)部六角形螺栓的部署，件4與減速設(shè)備空心軸利用M16內(nèi)部六角形螺栓連接。這種策略中，六角形螺栓不受到扭力距離和由件1和件2墨倉(cāng)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)距離，這種策略是可行的。具體利用中發(fā)現(xiàn)，只要保證圓形螺母的固定，這種策略就比較穩(wěn)定。但是不足是部署不便捷，件4連接栓部位置不簡(jiǎn)單，并且件4連接螺栓的直徑距離受到局限，安全度較低。

方案四：在減速機(jī)低速軸和斗輪軸上車制螺紋，利用法蘭聯(lián)結(jié)。

此設(shè)計(jì)中，分別在斗輪軸與減速機(jī)低速度軸心上用機(jī)床制作螺紋，利用法蘭式大螺母和8個(gè)高強(qiáng)度螺栓相連，穩(wěn)定安全。件4圓螺母的規(guī)格為M260×4，件5圓螺母的規(guī)格為M260×4，而件6圓螺母的規(guī)格則是M320×4，件7是螺栓的類型為M20×150（8.8級(jí)鍍鋅)，件8則是利用200HV的鍍鋅墊圈，件9是使用M20(8.8級(jí)鍍鋅)的螺母，最后的件10是使用扣緊螺母M20,規(guī)模為GB/T805-1988 65Mn鍍鋅。

理論上方案四設(shè)計(jì)雖然安全、穩(wěn)定，但需要減速機(jī)低速軸外圈需要車制M320×4螺紋，將來在訂購(gòu)減速機(jī)備件上溝通制作廠家車制。

方案五：前面4個(gè)方案都在減速機(jī)和斗輪軸上做文章，有一定的局限性，對(duì)軸和減速機(jī)都要做必要的改動(dòng)。最后，根據(jù)斗輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過聯(lián)接扭力臂和斗輪軸系的軸承座使斗輪減速機(jī)和斗輪花鍵軸聯(lián)接更可靠。在扭力臂上去掉4個(gè)聯(lián)接螺栓，在軸承座兩側(cè)焊接帶孔筋板，通過絲杠聯(lián)接扭力臂和斗輪軸承座，筋板兩側(cè)和絲杠都用螺母鎖緊，同時(shí)扭力臂兩側(cè)和絲杠都用螺母鎖緊。同樣方法，在斗輪軸系機(jī)架上的焊接兩個(gè)筋板，通過兩個(gè)絲杠聯(lián)接扭力臂裝置。最終，通過4個(gè)M36×840絲杠聯(lián)接,斗輪減速機(jī)和花鍵軸，既保證扭力臂的與驅(qū)動(dòng)裝置的聯(lián)接強(qiáng)度，又保證減速機(jī)和花鍵軸的聯(lián)接強(qiáng)度。

實(shí)際應(yīng)用表明，方案五結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，聯(lián)接安全可靠，值得推廣。值得注意的上，筋板直接焊在斗輪軸承座上存在隱患，將來制作軸承座備件時(shí)，將兩側(cè)面鉆上4個(gè)螺紋孔，通過螺栓將鋼板聯(lián)接在軸承座上，再將筋板焊接在鋼板上，這樣會(huì)更安全。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，在斗輪機(jī)策劃行業(yè)還沒有規(guī)范的管理策略可以遵守，公益需求都是來自湘西設(shè)施的策劃條件和剖析結(jié)果。料場(chǎng)作業(yè)區(qū)總結(jié)斗輪堆取料機(jī)的使用和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為斗輪軸利用花鍵與減速設(shè)施的連接，要更好于一般的脹套連接手段，其便捷部署和拆卸，可以降低后期的零件資金使用。斗輪軸與減速設(shè)施花鍵連接手段的實(shí)現(xiàn)手段，可為斗輪堆取料機(jī)同類型的聯(lián)接方式提供參考和借鑒。