淺析脫硫石灰石制粉中斗提機(jī)鏈條、料斗的改進(jìn)

劉永增

摘 要：斗提機(jī)主要作用即針對(duì)生產(chǎn)過程中所需的物料予以供應(yīng)，但隨著生產(chǎn)效率提升，陳舊的斗提機(jī)難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。據(jù)分析主要原因?yàn)槎诽釞C(jī)鏈條結(jié)構(gòu)、料斗設(shè)計(jì)存在不足，易產(chǎn)生拉斷及磨損等問題，而料斗的好壞、使用年限將會(huì)對(duì)提升機(jī)生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響。因此，本文對(duì)脫硫石灰石制粉中斗提機(jī)鏈條、料斗的改進(jìn)予以分析。

關(guān)鍵詞：脫硫石灰石制粉;斗提機(jī);鏈條

目前機(jī)械化設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)已明顯向自動(dòng)化、高速化、連續(xù)化及大型化方向發(fā)展，設(shè)備所具備功能也日漸增多，性能指標(biāo)逐漸增加，設(shè)備構(gòu)成結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜，在此背景下，生產(chǎn)效率得以大幅提升。而針對(duì)目前正投入生產(chǎn)的老舊設(shè)備而言，已無法對(duì)現(xiàn)代化生產(chǎn)所提出的要求予以充分滿足，所以，針對(duì)老舊設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)以提升設(shè)備利用率尤為必要。

1 斗提機(jī)鏈條及料斗改進(jìn)概述

1.1 鏈條損壞及磨損原因

經(jīng)觀察、分析發(fā)現(xiàn)磨損為導(dǎo)致鏈條損壞的重要原因，而結(jié)構(gòu)不合理為導(dǎo)致鏈條磨損的主要原因。因鏈條套筒、內(nèi)鏈板間及銷軸、外鏈板間均為過盈配合，但出于裝配目的，過盈量較小。此外過盈配合間接觸面較小，僅有外鏈板及內(nèi)鏈板壁厚達(dá)8mm。鏈條套筒、內(nèi)鏈板間及銷軸、外鏈板間在傳動(dòng)過程中所承受壓力比較大，而二者在傳動(dòng)時(shí)又會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，二者在重量重及粉塵大等工況下將產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致嚴(yán)重磨損產(chǎn)生，由于磨損致使鏈條實(shí)際節(jié)距延長，鏈輪齒廓二者嚙合點(diǎn)逐漸由齒面外移向齒頂，產(chǎn)生騎齒、跳齒現(xiàn)象，最終鏈條被拉斷。除此之外，鏈條在斗提機(jī)提料過程中所承受的壓力呈周期性變化，使得鏈條各部件在變應(yīng)力下運(yùn)轉(zhuǎn)，鏈條無潤滑、重量重、粉塵大工況環(huán)境下，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后，鏈板將會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂、彎曲現(xiàn)象。此外，鏈條因反復(fù)制動(dòng)及啟動(dòng)，自身將會(huì)承受較大動(dòng)荷載，此狀態(tài)下，鏈條將會(huì)產(chǎn)生沖擊斷裂現(xiàn)象。

1.2 斗提機(jī)鏈條及料斗改進(jìn)必要性

目前灰渣上料系統(tǒng)及石灰石上料系統(tǒng)斗提機(jī)均為立體提升設(shè)備，料斗、鏈條、箱體、尾輪、驅(qū)動(dòng)裝置等為斗提機(jī)主要構(gòu)成部分。物料在上料時(shí)作用于料斗內(nèi)，以旋轉(zhuǎn)鏈條拉動(dòng)物料上升，完成物料的卸料、提升及接卸等工作。由于鏈條在運(yùn)行過程中易產(chǎn)生晃動(dòng)，加之鏈條間連接銷軸以雙側(cè)銷子固定，當(dāng)產(chǎn)生銷軸磨損時(shí)，將會(huì)由于銷軸串出產(chǎn)生斷鏈現(xiàn)象。料斗由于自身強(qiáng)度較低，加之作業(yè)時(shí)因刮碰及取料等原因，料斗經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行后，將會(huì)產(chǎn)生變形現(xiàn)象，對(duì)上料造成影響。

2 斗提機(jī)鏈條及料斗改進(jìn)措施

本實(shí)用新型技術(shù)方案，主要適用于灰渣及石灰石上料系統(tǒng)斗提機(jī)料斗及鏈條改進(jìn)，以期實(shí)現(xiàn)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、減少事故效率及節(jié)能等目的。本次改進(jìn)方案中，所述零件均以保留原有尺寸、外形為基礎(chǔ)，改進(jìn)料斗局部、鏈條，改進(jìn)過程中并未產(chǎn)生任何額外費(fèi)用。

2.1 斗提機(jī)鏈條改進(jìn)

鏈條經(jīng)改進(jìn)后，主要由外鏈板、內(nèi)鏈板、滾子、卡板及銷軸等構(gòu)成。為對(duì)外鏈板、銷軸二者間所產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)磨損問題予以緩解，可將圓柱銷軸結(jié)構(gòu)變?yōu)榇嬖谄矫鏈喜邸⒈馄矫媾_(tái)階的銷軸。一側(cè)外鏈板仍為圓孔，但設(shè)有固定卡板的螺絲孔，另一側(cè)外鏈板的圓孔轉(zhuǎn)變?yōu)殚L孔，對(duì)開口銷被剪斷問題予以處理。原有結(jié)構(gòu)中，因掉料處于鏈輪、鏈板嚙合處，使得所掉原料遭受鏈輪、鏈板擠壓，致使鏈板外移，導(dǎo)致開口銷被剪斷。而將開口銷改為卡板后，零件結(jié)構(gòu)得以改變，銷軸的扁平面溝槽同卡板長孔相配合，將卡板以螺栓固定于外鏈板，促使外鏈板長孔、銷軸扁平面臺(tái)階二者配合，對(duì)外鏈板、銷軸間轉(zhuǎn)動(dòng)予以限制，對(duì)開口銷被剪斷問題予以處理。為解決內(nèi)鏈板、套筒間所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)磨損問題，可將套筒外圓柱面變?yōu)橛信_(tái)階的扁平面，將內(nèi)鏈板圓孔轉(zhuǎn)變?yōu)殚L孔。改變內(nèi)鏈板、套筒結(jié)構(gòu)后，套筒扁平面臺(tái)階、內(nèi)鏈板長孔配合，對(duì)內(nèi)鏈板、套筒間轉(zhuǎn)動(dòng)形成限制。此外，為增強(qiáng)連接軸強(qiáng)度，可將連接軸直徑由原先的15mm增加至17mm，將軸固定銷由雙側(cè)固定調(diào)整為單側(cè)固定。

2.2 斗提機(jī)料斗自身改進(jìn)

為提升料斗整體強(qiáng)度，可在料斗制作過程中以雙面焊接代替單邊焊接，同時(shí)還應(yīng)將加強(qiáng)筋焊接至料斗中間位置，料斗整體容積未發(fā)生變化，但料斗已由單個(gè)倉室便為兩個(gè)倉室。除此之外，還應(yīng)優(yōu)化斗齒及料斗的耐磨程度，結(jié)合料斗兩側(cè)邊角所產(chǎn)生斗齒磨損問題，應(yīng)設(shè)計(jì)專用斗。斗角附近應(yīng)加寬專用斗齒齒面，以此，除可增加斗齒耐磨程度，又可對(duì)斗角加以保護(hù)，且并未對(duì)斗齒安裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變。斗唇原耐磨結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格堆焊結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)踐表明，此耐磨結(jié)構(gòu)能對(duì)取料系統(tǒng)嚴(yán)格挖掘工況予以滿足。同時(shí)，為強(qiáng)化斗唇耐磨性，可選用全堆焊耐磨結(jié)構(gòu)，于未設(shè)置斗齒的斗唇位置先以不銹鋼焊條大地，隨后以耐磨焊條堆焊5mm厚耐磨層。為避免料斗外側(cè)壁因被物料磨透而產(chǎn)生漏料現(xiàn)象，在料斗外側(cè)壁位置應(yīng)加設(shè)網(wǎng)格堆焊結(jié)構(gòu)。料斗經(jīng)改造后，自身耐磨性能明顯增強(qiáng)，斗齒使用壽命適當(dāng)延長，斗輪料斗位置的撒料顯著減少。此外，堵料現(xiàn)象為取料系統(tǒng)常見故障，多因斗輪溜槽格柵功能不健全導(dǎo)致。斗輪溜槽格柵通常情況下可分為電動(dòng)翻板式格柵、固定式格柵兩類，主要作用為將礦石中所含有的大塊料、雜物予以剔除，但因并未具備自動(dòng)破碎篩分功能，使得遭遇大量凍塊物料時(shí)，格柵難以自行處理，影響取料系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此，可執(zhí)行雙級(jí)全自動(dòng)格柵方案，主要分為電動(dòng)翻板格柵、懸掛篩分式格柵，懸掛篩分式格柵可利用鋼絲繩懸掛在斗輪溜槽兩側(cè)壁橫梁上，可借助鋼絲繩長度調(diào)節(jié)對(duì)懸掛篩分式格柵沿溜槽正面方向傾斜角度予以調(diào)節(jié)，應(yīng)注意溜槽正面、懸掛篩分式格柵間應(yīng)保留一定振動(dòng)間距。格柵下方應(yīng)設(shè)置一臺(tái)高頻振動(dòng)電機(jī)，并在格柵上方位置設(shè)置鉤狀破碎裝置。

2.3 取料系統(tǒng)黏料分析及改進(jìn)策略

2.3.1 黏料對(duì)取料效率所產(chǎn)生的影響

黏料即指斗輪機(jī)在運(yùn)行過程中，部分物料始終附著于溜槽、料斗等位置，使得取料系統(tǒng)工作效率及能耗增加。溜槽正面、料斗內(nèi)壁等位置為黏料現(xiàn)象主要產(chǎn)生位置。而黏結(jié)的物料將會(huì)導(dǎo)致溜槽通貨能力減弱并縮小料斗斗容。因此，為避免產(chǎn)生停機(jī)故障、堵料故障，工作人員于每次取料、裝卸完成后均會(huì)對(duì)溜槽、料斗予以處理，但工作量、清理難度較大。

2.3.2 黏料原理分析

料斗內(nèi)壁所產(chǎn)生的黏料現(xiàn)象，即為料斗內(nèi)部分物料在升至斗輪最高點(diǎn)后，仍無法掙脫料斗內(nèi)壁。據(jù)分析，此現(xiàn)象產(chǎn)生原因?yàn)槲锪想x心力、黏附力總和超出物料自身重量。實(shí)際上，離心力大小為斗輪極限轉(zhuǎn)速所決定的，因此，在設(shè)計(jì)初期便應(yīng)對(duì)此因素加以考慮，同黏附力相較而言，可基本忽略。料斗內(nèi)壁、料斗間黏附力大小同料斗內(nèi)壁表面材料性質(zhì)、黏土礦物含量、礦粉粒度構(gòu)成及含水量相關(guān)。若物料粒徑較大，則黏料現(xiàn)象產(chǎn)生幾率較低，若礦粉粒度較小，或物料含水量較高時(shí)，則易產(chǎn)生黏料現(xiàn)象，附著于斗輪取料裝置中。

黏料現(xiàn)象產(chǎn)生后，伴隨作業(yè)連續(xù)展開，此時(shí)，后續(xù)加入的物料將會(huì)對(duì)已附著于料斗內(nèi)壁上的物料持續(xù)增加壓力，礦石團(tuán)聚物在正壓力作用下將會(huì)與襯板表面緊密結(jié)合。礦粉毛細(xì)孔所具備的抽吸作用將會(huì)在正壓力作用下產(chǎn)生真空吸力，增強(qiáng)黏附作用，致使料斗內(nèi)壁所黏附物料越來越多。經(jīng)長時(shí)間運(yùn)行后，料斗內(nèi)壁上所黏附礦層水將逐漸減少，同時(shí)料斗金屬襯板表面也逐漸產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，襯板表面、黏附層間所存在的微顆粒將會(huì)在機(jī)械互鎖作用下，產(chǎn)生永久性黏附。

溜槽內(nèi)壁黏料原理同料斗內(nèi)壁黏料原理存在一定差異。當(dāng)溜槽內(nèi)壁、礦石團(tuán)聚物二者間所產(chǎn)生的摩擦力超出慣性力、重力沿溜槽斜面分力時(shí)，礦石團(tuán)聚物將會(huì)附著于溜槽內(nèi)部，礦石團(tuán)聚物在礦粉毛細(xì)孔抽吸作用及后續(xù)物料正壓力作用下，所形成的附著力將逐漸加大。同時(shí)，溜槽表面平整度將會(huì)對(duì)物料黏附程度產(chǎn)生直接影響，尤其為當(dāng)溜槽表面存在格柵支座等障礙物情況下，礦石易附著于不平整位置，隨后附著范圍將會(huì)日漸加大。

2.3.3 降低黏料現(xiàn)象改進(jìn)策略

據(jù)上述內(nèi)容所述，可將改變接觸面表面性質(zhì)及阻礙物料黏附過程作為切入點(diǎn)，降低黏料現(xiàn)象產(chǎn)生。振打脫料法為阻礙物料黏附過程的常見方法，即指借助振打電機(jī)振動(dòng)料斗母板實(shí)現(xiàn)脫料目的的方法，但實(shí)際應(yīng)用過程中，將振打電機(jī)安裝于斗輪料斗中，實(shí)際可操作性較低。澆鑄防黏性材料法及表面噴涂防黏劑為改變接觸表面性質(zhì)的兩種主要方式，其中表面噴涂防黏劑法需在每次開始作業(yè)前重新噴涂，但此方式存在工作量大及成本高等問題，在斗輪機(jī)連續(xù)作業(yè)中應(yīng)用價(jià)值較低。而澆鑄防黏性材料法即指在料斗內(nèi)壁應(yīng)澆鑄一層防黏性材料，借此對(duì)接觸面表面性質(zhì)予以改變。料斗內(nèi)壁在材料選擇方面，還應(yīng)注重材料的耐磨性、防黏性，在根本上減少黏料現(xiàn)象產(chǎn)生。

3 斗提機(jī)鏈條及料斗改進(jìn)效果分析

料斗經(jīng)改進(jìn)后，料斗月更換已由改進(jìn)前月更換20余支，減少為每兩月更換5余支，月更換量呈明顯降低趨勢(shì)?，F(xiàn)階段，導(dǎo)致料斗更換原因主要由于磨損后產(chǎn)生漏料。改進(jìn)過程中并未增加任何備件費(fèi)用。鏈條經(jīng)改進(jìn)后，#3斗提機(jī)至今仍處于良好運(yùn)行狀態(tài)中，未產(chǎn)生鏈條斷裂事件。經(jīng)改進(jìn)后，料斗在未增加任何成本基礎(chǔ)上，將使用時(shí)長至少延長一倍。以目前市場(chǎng)價(jià)格分析經(jīng)濟(jì)效益，料斗市場(chǎng)單價(jià)約為240元，每臺(tái)斗提機(jī)料斗數(shù)量為300個(gè)，以此估算，每年至少可節(jié)約5萬余元維護(hù)費(fèi)。

4 結(jié)束語

借助對(duì)斗提機(jī)鏈條、料斗的改進(jìn)對(duì)外鏈板、銷軸及內(nèi)鏈板、套筒間所產(chǎn)生的磨損問題予以解決，通過套筒、銷軸間的自由轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)磨損情況予以改變，鏈條損壞現(xiàn)象大幅減少。此外，借助對(duì)斗提機(jī)料斗改進(jìn)，增強(qiáng)料斗耐磨性能，顯著提升料斗使用性能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的大幅提升。

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