論橋式刮板取料機

李 雪 宋 光 佟云龍

（北方重工集團有限公司裝卸所，遼寧 沈陽 110027）

1 概述

予均化的目的就是將多種不同物料，經過設備進行混勻使物料的品質均勻或波動范圍很小。它具有顯著的經濟，工藝價值，提高物料的穩定質量。而堆取料機正是在這一基礎上，應運而生的混勻設備。橋式刮板取料機是堆取料機設備中混勻效果出眾、性價比較高的取料設備。

橋式刮板取料機與側式懸臂堆料機配合使用。優點就在于堆料和取料的同時實現原料的予均化。

1.1 發展概況

堆取料機是建立在予均化理論基礎上的非標混勻工藝設備。堆場通常采用長形堆場，但是某些廠受場地限制也采用圓形堆場。近年來，國外混勻設備向大型化、圓形堆場發展，這是因為圓形堆場在價格、占地等方面與長形堆場相比，有明顯的優勢，但長形堆場堆料工藝較圓形堆場簡單，設備故障率低，可以隨著生產的發展而提高貯存能力，因此，長形堆場混勻設備仍得到廣泛應用。

1.2 取料方式

通過一定的堆料方式，采用與之相應的取料方式，才能達到予均化的目的。

橋式刮板取料機適用于單堆或二堆物料的料場作業。取料方式常見形式有端面、側面兩種類型。總的來說，側面取料的均化效果較端面取料的差，僅適用于要求不高的予均化作業。而橋式刮板取料機正是采用了均化效果較好的端面取料方式，達到了工藝上的技術要求。

1.3 工作原理

取料是從料堆的端面開始，取料機兩側的三角形料耙沿著取料機橋架往復運動，同時料耙上的耙齒將整個取料面上的物料耙落到堆底，隨著取料機的橫向移動，落到堆底的物料均勻地進入貼著地面連續運行的刮板之中，被刮板刮到料堆的一端，卸落到取料皮帶機上，完成了整個取料混勻過程。

1.4 結構組成

橋式刮板取料機由擺動端梁、固定端梁、刮板輸送系統等部分組成，其結構見1圖。

1.5 操作室

擺動端梁：是由端梁體、鉸支座、防偏機構、車輪、擋輪、驅動機構所組成。

圖1 1.擺動端梁2.橋梁 3.刮板輸送系統4.耙架小車5.料耙 7.固定端梁8.控制電纜卷盤9.動力電纜卷盤

端梁體是由鋼板組焊而成的箱形結構，該端梁上部設有球鉸支座。支座上部與橋梁尾端下部相連。在端梁中部的外側，固定一個支座，支座的上方連接一個通向橋梁內部的長鋼管。鋼管的端部設有多個限位開關觸塊。該機構在剛性橋梁兩頭的端梁行走不同步時發出信號，使控制室及時采取糾偏措施。

擺動端梁下部兩端設有與固定端梁一樣的兩個車輪和驅動機構，動作形式也相同。

端梁下部距行走車輪附近，在軌道內外側設有兩對防脫軌輪，夾在軌道兩側，當端梁行走超前或滯后，端梁都能平行軌道，能使防偏裝置發信準確及時。

橋梁：該箱形主梁四周由鋼板圍成，該梁廠內分段組立，工地焊接。梁的上部兩側設有軌道，用來支承料耙小車在上面走。中部設有鏈條托槽。

橋梁的兩個側面每面都設有上、下軌道，兩個料耙上的側支架上的滾輪在運動中與軌道接觸。橋梁的下面設若干個支架座，用以懸吊刮板吊架。橋梁頭部下面有懸吊頭部鏈輪組的支座，側面有懸吊刮板驅動裝置的支點，端頭下部與固定端梁連接。梁尾部下面設刮板尾部鏈輪組和拉緊裝置的吊架。尾部端頭下面與擺動端梁的鉸座相接，擺動端梁上的防偏裝置通過橋梁尾部端頭開孔進入橋梁內部。橋梁頭部上面放置控制室。

橋梁制造時先組立、后焊接，組立時采用倒裝法及嚴格的組裝順序，同時規定了焊接順序。焊接上采用二氧化碳氣體保護焊，減少了焊接變形。橋梁是整體進行組立，焊后整體進行演裝，檢測起拱值及相互件連接尺寸。所有重要件進行質量跟蹤。

刮板輸送系統：在主梁下面吊著若干個吊架,吊架的上、下方設置左、右兩條導槽，上方和下方左右導槽內裝有兩條輸送鏈條。兩條鏈條之間每隔500mm設置一個折線型的刮板。頭部設置傳動鏈輪及傳動裝置。尾部設置張緊裝置。在頭部下方設置導料槽。

耙車部分：在主梁上部安有料耙小車，小車上設置驅動裝置、驅動鏈輪、改向鏈輪、塔架，塔架上安有滑輪組，滑輪組中的滑輪通過鋼絲繩分別與兩側料耙相連。塔架中部兩側各裝一臺手動卷揚，用來調整料耙傾角。小車的兩側設有側支架，側支架下方設有安裝料耙的鉸點，料耙下部靠這兩個鉸點固定，上部通過滑輪由鋼絲繩固定到塔架上，角度調整由手搖卷筒纏繞或放出鋼絲繩來實現。

小車的下方設有四個滾輪，置于橋梁上方的兩條軌道上。小車的行走是由驅動鏈輪繞著鏈條往復行走來帶動，鏈條的兩端固定在主梁的兩端。

固定端梁：固定端梁由端梁體、車輪、驅動裝置組成。

端梁體是由鋼板組焊而成，形成箱形結構。兩個行走車輪設在兩端。在端梁下部靠行走輪，在軌道外側，設兩個側向擋輪，使設備能承受刮板系統產生的側向力。

電纜卷盤：分為動力和控制電纜卷盤。動力電纜卷盤由單排大直徑卷盤、集電滑環、力矩堵轉電機、減速器組成。主要功能是把動力電源由外界引送到移動的堆料機上。控制電纜卷盤由單排大直徑卷盤、集電滑環、力矩堵轉電機、減速器組成，主要功能是把堆料機的各種聯系反映信號通過多芯電纜與中控室聯系起來。

2 橋式刮板取料機的設計參數

在橋式刮板取料機的設計過程中，首先根據工藝布置要求和已知的料場參數、物料特性等，來確定設備的以下幾個主要參數。

2.1 均化比

用來評價物料均化性的指標

S1-進料標準偏差值（均化前）

S2-出料標準偏差值（均化后）

一般均化比為1：10左右，其意義：進料偏差10%，出料偏差1%。

均化比是一個相對的，變化的數值，和成分波動有關。波動大，均化比﹥10，反之相反。均化比是考核物料波動變化的數值。

當進料成分波動劇烈時，均化比還和堆料層數有關。

堆料層數還和粒度有關，料堆每層厚度小于物料粒度會產生離析現象，不利于物料均化。

2.2 取料能力的確定

式中：V－刮板鏈速 m/s；t－刮板間距 m；γ－物料容重 t/m3；u－刮板有效容積 m3；ρ－充滿度系數。

2.3 料耙強度

料耙是取料機上的主要取料部件之一，其強度、剛度的要求是否合格，對于能否完成取料工藝起著重要的作用。在設計過程早期就應對料耙結構進行分析認證，才能保證設計水平的先進，結構受力的合理，產品的經濟可靠性。

料耙主體部分由鋼板拼焊成箱梁結構，上方加強部分由方型管焊接而成。在滿足強度要求的條件下，還要滿足剛度要求。

3 問題及解決

國內混勻堆取料機設計制造上存在著一定的不足。比如，有時料耙的設計不合理，致使料耙在料堆斷面取料時剛性不足，導致刮料不均勻，從而影響了均化效果。另外，有些國產電氣元件、液壓元件等不過關，因此也給混勻堆取料機的使用帶來了一些問題。電氣元件質量差，出現電控系統失靈，影響設備使用的可靠性。液壓元件漏油，使靠液壓系統運動的地方達不到設 計要求，同樣影響混勻效果。有的堆取料機端梁驅動裝置電機選用直流調速電機，但由于堆場工作條件惡劣，經常損壞，維修極不方便。

圖2 料耙簡圖

對于這些問題，我們可以在選用配套件時選可靠的、成熟的、生產穩定廠家的產品。為了解決直流調速電機維修不方便的問題，現已將設計改為選用交流變頻調速電機。

總之，只要善于總結經驗教訓，認真吸取先進堆取料機制造廠家的經驗，把握住設計、制造及外配套件的選型三大關，堆取料機的質量就不難保證了。

結束語

隨著市場競爭的不斷激烈，我們要想在市場中占有一席之地，就要從產品的質量入手；想要創造出更多的效益，就要從設計抓起，優化結構。總之，對于堆取料機的設計，我們要做的還有很多。

[1]成大先《機械設計手冊》[M]上冊、中冊，化學工業出版社

[2]張玉蓮，姚為民，徐國毅.具有主副刮板落差聯動裝置的門式刮板取料機[P].大連世達重工有限公司.2011.03.09.

[3]陳勝可，張玉蓮，姚為民.具有主副刮板落差聯動裝置的雙卷揚門式刮板取料機[P].大連世達重工有限公司.2011.03.09.