堆取料機(jī)尾車皮帶空載自動防風(fēng)裝置的設(shè)計

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引言

堆(堆取)料機(jī)的尾車位置的皮帶是由軌道梁上的地面皮帶通過尾車來進(jìn)行抬高的，下層穿過式皮帶在尾車處會產(chǎn)生一個很大的凹陷，皮帶的承載面有很大的迎風(fēng)面積，風(fēng)力較大時會給其一個橫向的推動力，如果皮帶上沒有物料，在凹段處皮帶遇到大風(fēng)天氣時將會將其吹偏，甚至?xí)斐善У姆D(zhuǎn)，因此，堆(堆取)料機(jī)的防風(fēng)和錨固作業(yè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是對尾車皮帶的固定工作。我們致力于尋找一種高效經(jīng)濟(jì)省力省時方便快捷的錨固方式。

1 目前狀況

目前的尾車皮帶防風(fēng)固定通常是以麻繩捆綁的方式，防止大風(fēng)刮翻。這種方式存在操作麻煩、防風(fēng)繩不好管理、不適合瞬間大風(fēng)的防風(fēng)錨固等問題。

(1)對尾車皮帶的捆綁需要兩人同時進(jìn)行，一人將一端固定的防風(fēng)繩從尾車皮帶上方拋至機(jī)架對面，另一側(cè)的人員接住防風(fēng)繩，將其拉緊并在機(jī)架上進(jìn)行固定。費(fèi)時、費(fèi)力，單人無法完成，作業(yè)效率很低。

(2)防風(fēng)繩是以組的形式布置的，單根的防風(fēng)繩強(qiáng)度不足以固定尾車皮帶，一般每組防風(fēng)繩至少需要四根，完全固定好或是完全解除均需花費(fèi)較長的時間。

(3)防風(fēng)繩需事先在地面機(jī)架上固定好，位置固定，無法隨堆(堆取)料機(jī)移動，不能實(shí)現(xiàn)任意位置的防風(fēng)錨固要求。

(4)瞬間大風(fēng)突起時，司機(jī)一方面要聯(lián)系管理人員停止生產(chǎn)，另一方面要錨固大機(jī)，捆綁防風(fēng)繩，時間短、任務(wù)重，很容易造成人員和設(shè)備傷害。

(5)作業(yè)前，需對尾車防風(fēng)繩是否處于解除狀態(tài)進(jìn)行檢查，確認(rèn)所有防風(fēng)繩全部松開后才能啟動皮帶機(jī)運(yùn)行，否則會造成皮帶損傷事故，存在一定的作業(yè)風(fēng)險。傳統(tǒng)尾車皮帶的防風(fēng)方式如圖一所示。

圖一 傳統(tǒng)尾車皮帶的防風(fēng)方式

2 設(shè)計目的

設(shè)計安裝一種堆(堆取)料機(jī)尾車皮帶的自動防風(fēng)裝置，能夠在需要的時候自動將尾車皮帶固定好，具體要求是:

2.1 使用機(jī)械裝置代替防風(fēng)繩，并保證其有足夠的強(qiáng)度固定堆(堆取)料機(jī)的尾車皮帶。

2.2 無需人工操作，所有固定和解除固定作業(yè)完全自動進(jìn)行。

2.3 可實(shí)現(xiàn)在堆(堆取)料機(jī)運(yùn)行的任意位置進(jìn)行防風(fēng)固定作業(yè)。

2.4 使用傳感器檢測防風(fēng)裝置的實(shí)際狀態(tài)，固定和解除固定狀態(tài)與堆(堆取)料機(jī)的運(yùn)行和錨固狀態(tài)聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)連鎖功能。

3 具體設(shè)計實(shí)施方案

3.1 在堆(堆取)料機(jī)的尾車和地面皮帶機(jī)的過渡段，即尾車皮帶的爬坡初始段設(shè)立一個門架型的框架，框架的高度高于尾車皮帶?？蚣艿膬蓚?cè)設(shè)置支撐輪，并將框架與堆(堆取)料機(jī)的行走結(jié)構(gòu)連接，以實(shí)現(xiàn)該框架與堆(堆取)料機(jī)行走裝置的同步運(yùn)行。

3.2 在該框架的門架橫梁中心位置設(shè)置一個垂直動作的液壓缸，該液壓缸由單獨(dú)的液壓站提供動力，液壓站設(shè)置在堆(堆取)料機(jī)上。

3.3 在該液壓缸的下方，設(shè)置一個尾車皮帶壓緊框架，該框架與液壓缸的活塞連接。當(dāng)液壓缸的活塞伸出時，向下推動該框架壓緊尾車皮帶，實(shí)現(xiàn)以往防風(fēng)繩的捆綁作用，起到防風(fēng)的效果。當(dāng)液壓缸的活塞收回時，向上拉動壓緊框架離開尾車皮帶，解除防風(fēng)狀態(tài)，堆(堆取)料機(jī)的尾車皮帶可以轉(zhuǎn)動。

3.4 液壓缸的動作由堆(堆取)料機(jī)的PLC控制器通過程序自動控制。

3.4.1 當(dāng)切斷堆(堆取)料機(jī)的主令控制時，液壓缸的伸出電磁閥得電，控制液壓缸伸出，達(dá)到設(shè)定壓力后停止伸出并保持自鎖狀態(tài)，此時壓緊框架壓緊尾車皮帶并保持一定壓力，堆(堆取)料機(jī)處于防風(fēng)狀態(tài)。

3.4.2 當(dāng)需要啟動堆(堆取)料機(jī)的皮帶機(jī)時，按下啟動按鈕，液壓缸的收回電磁閥得電，控制液壓缸收回，達(dá)到抬升限位時停止回收并保持自鎖狀態(tài)，此時壓緊框架離開尾車皮帶并保持一定距離，液壓缸的抬升限位是堆(堆取)料機(jī)的作業(yè)前提條件，與作業(yè)程序連鎖，堆(堆取)料機(jī)處于作業(yè)狀態(tài)。

3.5 壓緊框架與尾車皮帶接觸的部位是兩個與尾車皮帶寬度平行的小直徑滾筒，其目的是當(dāng)壓緊框架處于壓緊狀態(tài)即防風(fēng)狀態(tài)時，堆(堆取)料機(jī)可以進(jìn)行短距離的行走，使錨固器對準(zhǔn)軌道梁上的錨固坑。此時，小直徑的滾筒可以隨著堆(堆取)料機(jī)的行走進(jìn)行轉(zhuǎn)動，以保護(hù)尾車皮帶不被損傷。具體的實(shí)施方案如圖二所示。

圖二 使用油缸自動壓緊的防風(fēng)裝置

4 使用效果

4.1 無需人工操作，所有固定和解除固定作業(yè)完全自動進(jìn)行。有利于降低大風(fēng)惡劣天氣對安全生產(chǎn)的影響。瞬間大風(fēng)突起時實(shí)現(xiàn)對皮帶機(jī)的自動錨固，極大地提高了效率，有效降低人員在緊急狀態(tài)下手忙腳亂，容易發(fā)生安全事故的風(fēng)險。

4.2 堆取料機(jī)尾車皮帶自動防風(fēng)裝置可以隨堆取料機(jī)移動，可實(shí)現(xiàn)在堆(堆取)料機(jī)運(yùn)行的任意位置進(jìn)行防風(fēng)固定作業(yè)。

4.3 防風(fēng)狀態(tài)的解除與作業(yè)程序連鎖，解除了設(shè)備作業(yè)的安全風(fēng)險。

4.4 提高了現(xiàn)場文明管理水平。用麻繩捆綁皮帶，防風(fēng)繩存在盤放不標(biāo)準(zhǔn)問題，影響現(xiàn)場文明管理水平；實(shí)現(xiàn)自動錨固后，防風(fēng)繩從現(xiàn)場撤走，不存在防風(fēng)繩文明管理問題。