淺談鏈斗式卸船機(jī)挖掘部分更換分析

劉長(zhǎng)禮，王傳飛

（河北港口集團(tuán)港口機(jī)械有限公司，河北 秦皇島 066000）

曹妃甸礦石二期2 臺(tái)3800t/h 鏈斗卸船機(jī)是中國(guó)北方第一批鏈斗卸船機(jī)，同時(shí)，也是鏈斗卸船機(jī)輕量化、低維護(hù)化的一個(gè)典范。這種相對(duì)新型的卸船設(shè)備，憑借其高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，受到了港口企業(yè)的青睞。其中，挖掘部分張緊由油缸、滑輪和滑塊組合，挖掘取料頭可水平、垂直雙向浮動(dòng)，更具靈活性，可補(bǔ)償各個(gè)方向的沖擊。由于挖掘部分直接參與取料，使用狀況、環(huán)境等條件較差，滑塊、滑輪磨損較大，礦粉容易進(jìn)入臂架內(nèi)側(cè)，加劇磨損。更換需要拆除，減輕重量大，怎樣確認(rèn)保證平衡，需要采取什么樣的措施，是前期施工需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題（圖1）。

圖1 鏈斗式卸船機(jī)挖掘部分

1 分析

由于整個(gè)鏈斗機(jī)俯仰處于平衡系統(tǒng)，當(dāng)拆除挖掘部分時(shí)，打破現(xiàn)有平衡，必須先分析研究拆除挖掘部分后，對(duì)整個(gè)平衡系統(tǒng)的影響是否在俯仰油缸承載范圍內(nèi)。以下為前期分析研究。

1.1 挖掘部分拆除重量計(jì)算

前部鏈輪裝配1（4433）+挖掘張緊臂架2（2517）+挖掘固定臂架3（4877）+后部鏈輪裝配4（3120）+撐桿連接組件16（732）+張緊油缸B2（600）+挖掘小斗組件（676×10）+鏈條B9（700×10）=30039kg=30T；重量計(jì)算存在一定誤差。

1.2 正常情況下俯仰油缸承受載荷計(jì)算

俯仰油缸壓力表讀數(shù)：左右兩側(cè)讀數(shù)，左側(cè)14.5MPa，右側(cè)15MPa，按小值計(jì)算，單油缸壓力14.5MPa；俯仰油缸參數(shù)：缸徑：φ580mm，桿徑：φ360mm，行程：6200mm，工作壓力：25MPa，試驗(yàn)壓力：37.5MPa 油缸最大工作載荷748.5 噸（壓力），拉力268.88 噸；通過(guò)壓力表數(shù)值和缸徑計(jì)算單油缸此狀態(tài)下承受壓力載荷。

式中，p 為壓強(qiáng)（單位：帕斯卡，符號(hào)：Pa）=14.5MPa=14.5×106Pa；F 為壓力（單位：牛頓，符號(hào)：N）；S 為受力面積（單位：平方米，符號(hào)：m2）=ΠR2=3.14×（0.58/2）2=0.26m2；F=PS=14.5×106Pa×0.26 m2=377T；

經(jīng)過(guò)計(jì)算可知：?jiǎn)斡透壮惺軌毫d荷為377T，雙油缸所受載荷為：754T。

1.3 平衡計(jì)算

整機(jī)處于平衡系統(tǒng)，力偶的合力為零；當(dāng)我們拆除挖掘部分時(shí)，俯仰油缸會(huì)出現(xiàn)變化，其他位置不變，我們可簡(jiǎn)單地認(rèn)為，少的部分與增加的部分力偶合力為零。

30T×（54+4.6）-F1×6.5=0 經(jīng)計(jì)算F1=270T；

可知兩俯仰油缸減少壓力為270T，可推算出拆除完前部挖掘部分，兩油缸還受載荷為：754T-270T=484T；

單油缸所受載荷為242T；壓力表讀數(shù)應(yīng)該在9MPa 左右；

經(jīng)過(guò)計(jì)算，當(dāng)我們拆除完挖掘部，俯仰油缸還承受壓力載荷，在油缸所受載荷范圍內(nèi)，確認(rèn)安全，無(wú)需施加外力確保俯仰平衡。在拆除過(guò)程中，需要時(shí)，檢查俯仰油缸壓力表數(shù)值變化情況與計(jì)算值做參考。

2 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)實(shí)際施工校驗(yàn)，拆除完挖掘部后，記錄俯仰油缸壓力表數(shù)值，檢查比較計(jì)算值與實(shí)際值，壓力表數(shù)值讀數(shù)為8.5MPa；前期計(jì)算預(yù)估數(shù)值9MPa。數(shù)值偏差不大，在合理范圍內(nèi)，可知前期計(jì)算基本正確，滿足設(shè)計(jì)計(jì)算要求。