堆取料機(jī)中心漏斗存在的不足及改進(jìn)措施

杜貴峰，周存德

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照 276800）

良好的社會(huì)環(huán)境條件為各行各業(yè)的發(fā)展?fàn)I造了良好環(huán)境，各行各業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在此過程中為了確保生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益，必須做好對(duì)各種物料的連續(xù)高效裝卸。斗輪式堆取料機(jī)作為當(dāng)下最為常用的連續(xù)裝卸設(shè)備，其不僅具備非常高的裝卸效率，并且運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性強(qiáng)，能夠有效適用于各種工業(yè)場(chǎng)景。中心漏斗作為堆取料機(jī)最為重要的結(jié)構(gòu)，其肩負(fù)著收攏、轉(zhuǎn)運(yùn)物料的重要作用，做好對(duì)中心漏斗中不足的分析、研究和改進(jìn)，對(duì)于確保堆取料機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著非常重要的意義和作用。

1 堆取料機(jī)中心漏斗的構(gòu)成

堆取料機(jī)主要包括變幅、走行、斗輪和回轉(zhuǎn)幾部分，中心漏斗位于回轉(zhuǎn)中心，其包括上中下三部分，上部結(jié)構(gòu)用于承接輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)牡V石，中部結(jié)構(gòu)用于收攏物料，下部結(jié)構(gòu)則用于將物料導(dǎo)入地面輸送機(jī)。上部和中部結(jié)構(gòu)的動(dòng)力來自于回轉(zhuǎn)機(jī)，通過回轉(zhuǎn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)就能夠帶動(dòng)二者的運(yùn)行，而下部結(jié)構(gòu)則固定在料機(jī)底座，并且中下部在堆取料機(jī)運(yùn)行中還會(huì)組成相對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)[1]。此外，由于漏斗上下部間設(shè)置有防塵蓋，這就需要利用橡膠板來做好周圍的密封防塵。為了確保堆取料機(jī)在運(yùn)行中，動(dòng)力和控制電纜不會(huì)由于臂架回轉(zhuǎn)角度過大而產(chǎn)生損傷，需要將電纜在回轉(zhuǎn)中心處沿穿線管出口，由地面接入電氣室。但是這會(huì)致使下料口與回轉(zhuǎn)中心不能保持在同一中心線，所以下料口會(huì)偏向中心漏斗的一側(cè)。在堆取料機(jī)，具體使用中，先利用斗輪鏟裝運(yùn)物料，之后再通過懸臂膠帶運(yùn)輸機(jī)，將物料送至中心漏斗，之后再通過漏斗輸送到地面輸送機(jī)，最終轉(zhuǎn)運(yùn)到其他運(yùn)輸工具中。在此過程中，中心漏斗作用極其重要，如果中心漏斗發(fā)生問題，必然會(huì)影響整個(gè)運(yùn)輸過程的實(shí)施，降低運(yùn)輸效率，引發(fā)安全事故。

2 堆取料機(jī)中心漏斗出現(xiàn)問題的原因以及危害

堆取料機(jī)屬于大型裝卸設(shè)備，其在投入使用后，預(yù)期使用周期相對(duì)較長(zhǎng)，并且設(shè)備經(jīng)常需要高負(fù)荷連續(xù)運(yùn)作，這就會(huì)加速堆取料機(jī)中各零部件的磨損、形變，同時(shí)堆取料機(jī)多在室外運(yùn)行，也容易收到環(huán)境影響而產(chǎn)生腐蝕。中心漏斗與地面輸送帶之間的角度非常大，一般能夠達(dá)到60°，所以物料在進(jìn)入漏斗后，會(huì)對(duì)漏斗產(chǎn)生較大沖擊，這就會(huì)加速中心漏斗的磨損形變速度，必須定期進(jìn)行更換維修[2]。如果檢修維修工作不到位，中心漏斗極易開裂、形變，這就會(huì)改變物料在漏斗中的運(yùn)行軌跡，物料一旦直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)設(shè)備，會(huì)嚴(yán)重破壞回轉(zhuǎn)減速器以及軸承的正常運(yùn)行，發(fā)生減速器卡頓、軸承嚴(yán)重磨損等不良問題，這不僅會(huì)影響堆取料機(jī)的正常運(yùn)行，破壞堆取料機(jī)設(shè)備，同時(shí)還會(huì)引發(fā)安全事故。除此以外，中心漏斗的開裂形變，也會(huì)導(dǎo)致物料難以集中下落到既定傳送帶軌道上，物料在散落到堆取料機(jī)周圍后，不僅會(huì)增加堆取料機(jī)的清理工作量和難度，同時(shí)還會(huì)造成嚴(yán)重污染，影響正常生產(chǎn)工作的開展。

3 不同類型中心漏斗結(jié)構(gòu)的不足

3.1 緩沖型中心漏斗

緩沖中心漏斗或緩沖裝置和漏斗主體兩部分，緩沖裝置的作用是減緩物料在進(jìn)入漏斗后對(duì)漏斗的沖擊，其原因在于緩沖裝置具有相應(yīng)的傾斜角度，就能夠起到減緩物料沖擊速度，平滑物料在漏斗內(nèi)的運(yùn)行軌跡。即便緩沖型中心漏斗能夠降低物料沖擊破壞，延長(zhǎng)中心漏斗使用周期，但是在具體使用中也會(huì)產(chǎn)生碰撞，在長(zhǎng)時(shí)間的碰撞作用下，緩沖裝置也會(huì)產(chǎn)生較大損壞，必須定期進(jìn)行更換維修，這就會(huì)增加堆取料機(jī)的使用成本，不利于生產(chǎn)效益的提升[3]。此外，在物料投放過程中，一旦物料量超過一定限度，緩沖裝置的緩沖效果就會(huì)大大降低，物料會(huì)偏離既定運(yùn)動(dòng)軌跡，直接分散灑在地面，降低堆取料機(jī)的運(yùn)輸效率和效果。

3.2 喇叭狀斜溜式中心漏斗

該類漏斗有兩種不同形狀的漏斗組成，分別為倒圓錐體漏斗和圓柱筒狀漏斗，其主要用于銜接物料和輸送機(jī)的裝卸，在堆取料機(jī)運(yùn)行中，物料會(huì)在懸臂運(yùn)輸機(jī)的作用下通過上部漏斗送至中下部漏斗，然后再通過漏斗內(nèi)的斜溜鋼板送至地面輸送帶。由于物料在漏斗內(nèi)運(yùn)行時(shí)無法均勻分布，所以物料在通過漏斗達(dá)到地面輸送機(jī)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)物料下落偏離等方面的問題,這就會(huì)影響漏斗下方帶式輸糞機(jī)的正常輸送，降低影響了物料運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性。同時(shí)，漏斗自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及物料形式約會(huì)影響輸送設(shè)備的使用周期和耐久性，如果物料體積比較大，物料在下落過程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)沖擊力，對(duì)輸送帶、漏斗壁等造成嚴(yán)重磨損，甚至還會(huì)增加運(yùn)行阻力，降低堆取料機(jī)的整體運(yùn)行效率。除此以外，堆取料機(jī)在具體應(yīng)用中需要運(yùn)送各種類型的物料，屬于不同物料的性質(zhì)、尺寸、含水量等存在較大差異，所以物料運(yùn)輸?shù)慕孛娣e是不同的，但是堆取料機(jī)中心漏斗的下料口截面生產(chǎn)完成后就保持不變，如果運(yùn)輸物料的截面與下料口截面存在較大差異，物料就會(huì)積聚在下料口，堵塞漏洞，使堆取料機(jī)無法正常運(yùn)行。

4 堆取料機(jī)中心漏斗的改進(jìn)措施

4.1 安裝耐磨襯板

襯板能夠有效減少物料對(duì)中心漏斗的磨損，但是考慮堆取料機(jī)使用成本和襯板的使用性能，應(yīng)該盡可能選擇復(fù)合耐磨襯板，比如當(dāng)下經(jīng)常會(huì)采用Q235鋼板和GCF 高鉻合金分別作為基板和耐磨層，前者厚度為12mm，后者厚度為8mm，此類復(fù)合襯板不僅厚度厚，并且表面光滑，表層凹陷相對(duì)較少，在轉(zhuǎn)運(yùn)物料的過程中，即便物料含水量較高，也不容易堆積在中心漏斗內(nèi)，這就能夠有效減少物料轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)漏斗造成的磨損，延長(zhǎng)襯板和中心漏斗的使用壽命，減輕維護(hù)維修工作量。

4.2 改善中心漏斗結(jié)構(gòu)

物料在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，中心漏斗需要承擔(dān)較大的沖擊力。并且物料在中心漏斗內(nèi)堆積時(shí)，因?yàn)橄侣渌俣瓤?、重量大，所以?huì)對(duì)中心漏斗壁產(chǎn)生較大沖擊，進(jìn)而加速漏斗的磨損變形。為了解決上述問題，需要在中心漏斗區(qū)域安裝鋼質(zhì)基板和高鉻合金耐磨層，其厚度分別為6mm和4mm，二者通過焊接連接在一起，因?yàn)槎呓Y(jié)合后的厚度能夠達(dá)到10mm，所以具備極好的抗沖擊和抗磨損能力，可以有效承載物料下落期間所產(chǎn)生的沖擊荷載，有效保證中心漏斗結(jié)構(gòu)的完好，為堆取料機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有效保障。

4.3 增加糾偏和防塵裝置

堆取料機(jī)在使用中，因?yàn)樾枰鶕?jù)運(yùn)輸需求來調(diào)整操作模式，此時(shí)就需要調(diào)整中下部漏斗的角度，但是在調(diào)整過程中并不能做到一次到位，所以在物料下落時(shí)就可能出現(xiàn)軌道偏離、物料運(yùn)輸準(zhǔn)確度降低等問題，對(duì)于該問題可以通過增添糾偏防塵裝置來進(jìn)行解決。在具體改造中，糾偏和防塵裝置需要安裝在堆取料機(jī)中部和下部漏斗位置，具體糾偏裝置結(jié)構(gòu)可以參考圖1。該裝置主要借助調(diào)節(jié)螺桿來進(jìn)行調(diào)節(jié)，其可以結(jié)合懸臂的升降、轉(zhuǎn)動(dòng)角度，及時(shí)進(jìn)行物料下落偏向的調(diào)整，確保下落位置與地面?zhèn)魉蛶к壍老嘁恢?，同時(shí)為了避免粉塵、碎屑等進(jìn)入回轉(zhuǎn)機(jī)內(nèi)，還需在糾偏裝置中增添密、封防塵擋板。

圖1 糾偏裝置示意圖

4.4 將中心漏斗固定截面改為可變截面

通過分析兩種常見中心漏斗形式可知，其在應(yīng)用中存在較多的不足和缺點(diǎn)，因此可以對(duì)中心漏斗的截面形式進(jìn)行優(yōu)化，將其改造成可變截面式落漏斗。該漏洞上下兩部分組成，上部為仍為斜溜斗狀料口，結(jié)構(gòu)形式固定，并與立柱漏斗保持垂直；下部則需要改造成可變截面料口，以便于在下料過程中，能夠根據(jù)物料的尺寸大小調(diào)節(jié)下料口截面，避免漏斗內(nèi)物料堆積。可變截面料口的調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括電動(dòng)推桿支座、電動(dòng)推桿、活動(dòng)翻板等部分組成?；顒?dòng)翻板需要對(duì)稱分布在漏斗的左右兩側(cè)，并且利用鉸軸將其和漏斗上部結(jié)構(gòu)相連接?；顒?dòng)翻板在物料運(yùn)輸中可以利用鉸軸為支點(diǎn)靈活進(jìn)行調(diào)整，其下端則與電動(dòng)推桿相連接。電動(dòng)推桿負(fù)責(zé)提供翻板轉(zhuǎn)動(dòng)所需的動(dòng)力，在物料運(yùn)輸過程中，活動(dòng)翻板會(huì)根據(jù)電動(dòng)推桿的活動(dòng)行程到達(dá)相應(yīng)位置，進(jìn)而形成相應(yīng)形狀的截面，調(diào)整下料口的形狀，這樣物料就可以經(jīng)調(diào)節(jié)截面后的下料口送至漏斗下方輸送帶。通過電動(dòng)推桿來結(jié)合具體物料變化，對(duì)活動(dòng)翻板位置進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下料口截面的改變，有效解決了各種不同截面物料在漏斗下落中堆積的問題。在堆取料機(jī)運(yùn)行前，可以通過試運(yùn)行來確定電動(dòng)推桿的行程，然后確定下料口截面積的大小和形狀，把物料在經(jīng)過中心漏斗傳送后，能夠準(zhǔn)確落在輸送機(jī)的中心位置，與此同時(shí)還可以在控制系統(tǒng)中通過程序設(shè)定，對(duì)不同物料的下料口截面積進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)定，該過程需要由司機(jī)單動(dòng)控制，同時(shí)還需要和中控系統(tǒng)連接到一起，進(jìn)而達(dá)成半自動(dòng)控制。與此同時(shí)，為了減少物料在運(yùn)輸中對(duì)料斗下方輸送帶造成的沖擊力，需要在料斗上部的斜溜鋼板或者翻板位置設(shè)置可調(diào)減式?jīng)_擊裝置，以此來減緩物料在下落過程中的沖擊力，有效保護(hù)漏斗下方輸送帶。減沖擊裝置是由緩沖輥組成，根據(jù)堆取料機(jī)的運(yùn)輸量來確定緩沖輥的添加數(shù)量，緩沖輥需要與水平念成30°～45°夾角，相鄰兩個(gè)緩沖輥的距離為3cm～6cm，并且其兩端需要利用沉頭螺釘與斜溜鋼板槽進(jìn)行固定，確保緩沖輥在堆取料機(jī)運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)。

通過改變?cè)兄行穆┒返墓潭ń孛鏋榭勺兘孛?，能夠有效減少喇叭狀斜溜式和緩沖型中心漏斗在使用中的不足，確保各種不同物料在傳送運(yùn)輸過程中能夠準(zhǔn)確下落到輸送機(jī)中心，避免物料薩羅、偏移、斗內(nèi)物料積聚等問題的發(fā)生，并且其還可以減少物料在下落中的沖擊力，降低對(duì)傳送帶和漏斗的磨損。除此以外，與以往所用的絲桿相比，電動(dòng)推桿的適用性更強(qiáng)，能夠在各種環(huán)境下正常工作，并且還可以與電氣控制系統(tǒng)相連接，提升對(duì)取料機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

5 結(jié)語

綜上所述，為了進(jìn)一步提升堆取料機(jī)運(yùn)行效率和效益，必須做好對(duì)堆取料機(jī)中心漏斗在運(yùn)行中不足和問題的分析研究，并結(jié)合具體情況改進(jìn)優(yōu)化中心漏斗結(jié)構(gòu)，不斷提升中心漏斗的耐久性，降低堆取料機(jī)使用維護(hù)成本。