臂式斗輪機(jī)銷輪銷齒傳動(dòng)技術(shù)改造

李楠

（中國(guó)電建集團(tuán)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備有限公司，長(zhǎng)春130033）

0 引 言

本次改造的對(duì)象是某焦化廠一臺(tái)DQ400/800·25 型懸臂式斗輪堆取料機(jī)（以下簡(jiǎn)稱斗輪機(jī)），根據(jù)該企業(yè)發(fā)展后的產(chǎn)能提升需求，需要將現(xiàn)有斗輪機(jī)構(gòu)的取料出力從400 t/h 提升至600 t/h，由于該斗輪機(jī)的制造年代久遠(yuǎn)，斗輪機(jī)構(gòu)還采用老式的銷輪銷齒傳動(dòng)方式，用戶反映該斗輪運(yùn)行起來(lái)臂架頭部振動(dòng)大且噪聲大, 而且斗輪驅(qū)動(dòng)還沒(méi)有相應(yīng)的斗輪過(guò)載保護(hù)，司機(jī)在操作中時(shí)常造成斗輪的過(guò)載而使設(shè)備受到損傷，斗輪機(jī)構(gòu)日常維護(hù)工作量也因此而變大。

1 改造方案的對(duì)比與選擇

改造后斗輪機(jī)構(gòu)為行星傳動(dòng)形式，該形式由輪體、斗子、斗輪軸、軸承組件、圓弧擋板、溜料導(dǎo)料裝置、扭力臂裝置及斗輪驅(qū)動(dòng)裝置等組成。圖1 為改造前后的對(duì)比圖，斗輪為無(wú)格式結(jié)構(gòu)，具有卸料快的優(yōu)點(diǎn)，輪體與斗輪軸采用花鍵連接，相對(duì)以前的鍵連接拆卸起來(lái)更加容易，受力也更均勻更合理。輪體結(jié)構(gòu)由原來(lái)的實(shí)腹式改成了輻條式，在保證輪體剛度和強(qiáng)度的前提下，能適當(dāng)減輕輪體質(zhì)量，從而減輕臂架頭部的受力。改造后斗輪軸采用長(zhǎng)軸布置形式，斗輪驅(qū)動(dòng)裝置與斗輪輪體分別布置在前臂架的兩側(cè)，該布置形式對(duì)前臂架兩側(cè)受力起到了平衡作用，這樣布置也大大降低了斗輪機(jī)構(gòu)取料作業(yè)時(shí)對(duì)前臂架承受扭轉(zhuǎn)力矩的沖擊。為了滿足改造后的出力要求，通過(guò)計(jì)算選型改造后的斗輪機(jī)構(gòu)共有9 只斗子，均勻分布于輪體圓周外側(cè)，用銷軸和螺栓固定，拆卸方便，在斗口處裝有鐵磁性耐磨的可拆卸斗齒，斗刃處有由耐磨焊條堆焊的保護(hù)層。為利于斗子卸料，斗輪軸相對(duì)于水平設(shè)有7°傾角垂直輪體安裝。圓弧擋板安裝在輪體前部圓周內(nèi)側(cè)，與輪體之間留有5～10 mm 間隙，圓弧擋板和溜料導(dǎo)料裝置的工作面都裝有便于更換的耐磨襯板。斗輪工作時(shí)圓弧擋板保證斗子把從料場(chǎng)中挖取上來(lái)的物料提升到輪體上部，經(jīng)過(guò)溜料裝置和導(dǎo)料裝置滑到懸臂膠帶機(jī)上，并沿懸臂膠帶機(jī)取料方向輸出。為了使導(dǎo)料槽能適應(yīng)堆料出力大取料出力小的兩種工況，斗輪頭部導(dǎo)料槽設(shè)計(jì)為提升形式，當(dāng)堆料作業(yè)時(shí)，導(dǎo)料槽可通過(guò)電液推桿提升活動(dòng)導(dǎo)料板，導(dǎo)料板提升到位后通過(guò)電液推桿上的限位開(kāi)關(guān)控制動(dòng)作的準(zhǔn)確性，導(dǎo)料板提升有助于堆料料流更順利地通過(guò)，避免膠帶跑偏、撒料。取料作業(yè)時(shí)，電液推桿下降帶動(dòng)導(dǎo)料板落到取料位。斗輪驅(qū)動(dòng)裝置采用大速比行星減速器機(jī)械式傳動(dòng)方式。機(jī)械傳動(dòng)裝置主要由環(huán)保節(jié)能型電動(dòng)機(jī)、帶聯(lián)軸器的限矩型液力偶合器、大速比行星減速器、限矩裝置、限矩桿等構(gòu)成。

斗輪驅(qū)動(dòng)減速器選用國(guó)外合資品牌，性價(jià)比好，減速器配備強(qiáng)制潤(rùn)滑油泵，能保證減速器內(nèi)齒輪在工作時(shí)得到充分的潤(rùn)滑。減速器與電動(dòng)機(jī)、液力偶合器及底座構(gòu)成一體，空心軸減速器通過(guò)自帶的脹緊套固定在斗輪軸上，安全可靠、拆卸方便。斗輪驅(qū)動(dòng)減速器上裝有杠桿式限矩裝置，其作用是當(dāng)斗輪挖掘力達(dá)到0.8 倍額定載荷時(shí)，限矩裝置起到緩沖作用，當(dāng)斗輪載荷達(dá)到額定設(shè)計(jì)值的1.3倍時(shí)，限矩裝置中的限位行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作，自動(dòng)切斷斗輪電動(dòng)機(jī)電路，對(duì)斗輪機(jī)構(gòu)實(shí)施過(guò)載保護(hù)，此種形式的保護(hù)為電氣和機(jī)械雙重保護(hù)，大大提升了斗輪機(jī)構(gòu)在使用過(guò)程中的安全性。

圖1 斗輪機(jī)構(gòu)改造前后的對(duì)比圖

2 改造后斗輪機(jī)構(gòu)的功率計(jì)算

已知額定取料出力Q 為600 t/h，物料煤密度ρ 為0.9 t/m3。

1）計(jì)算斗輪直徑D。

表1 斗輪堆取料機(jī)單位挖掘力fL值

表2 最佳切割深度比

表3 圓角修正系數(shù)km值

3 改造后的注意事項(xiàng)

本次改造主要包括：更換新的斗輪機(jī)構(gòu)、前臂架頭部改造、前臂架頭部平臺(tái)的改造。對(duì)于懸臂式斗輪機(jī)來(lái)說(shuō)，拆卸斗輪機(jī)構(gòu)是一件極其危險(xiǎn)的工作，拆卸前務(wù)必要做好前臂架的防傾覆措施，機(jī)架工裝的強(qiáng)度要牢靠，關(guān)系到施工人員生命安全的工作絕對(duì)不容馬虎?，F(xiàn)場(chǎng)臂架的施焊要保證焊縫質(zhì)量，臂架對(duì)接時(shí)，腹板和翼緣板的焊縫要錯(cuò)開(kāi)300 mm 以上，避免應(yīng)力集中在一條線上，此焊縫要求為I 類焊縫，焊接施工完畢后，要做必要的探傷檢測(cè)，滿足要求后設(shè)備才能投產(chǎn)使用。更換新斗輪機(jī)構(gòu)后，由于斗輪直徑變大，對(duì)于斗輪機(jī)整體平衡性已經(jīng)發(fā)生了改變，完成施工后必須重新測(cè)量斗輪機(jī)的著地力，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的著地力，需要在后臂架上增加相應(yīng)的配重，使著地力調(diào)整在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，最終達(dá)到整機(jī)平衡的合理性。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)本次對(duì)斗輪機(jī)構(gòu)的技術(shù)改造，在為用戶創(chuàng)造效益的同時(shí)也大大降低了斗輪機(jī)的日常維護(hù)量，消除了困擾用戶已久的難題。希望通過(guò)本文的介紹能為廣大斗輪機(jī)用戶在面對(duì)同類問(wèn)題時(shí)提供一定的借鑒和參考。