斗輪取料機(jī)重錘張緊裝置的改進(jìn)

王明江

(武鋼集團(tuán)公司港務(wù)公司設(shè)備部，湖北 武漢 430082)

1.存在問題

武鋼港務(wù)公司QLK1200·51斗輪取料機(jī)的重錘張緊裝置(圖1)設(shè)計(jì)上存在問題。

(1)重錘張緊框架易發(fā)生傾斜，與重錘框架傳送帶摩擦嚴(yán)重。

(2)重錘塊體積大，布置不合理，受力不均勻，傳送帶撒料嚴(yán)重。重錘塊與傳送帶距離近，重錘鐵上積料后，不易滑落，傳送帶和礦粉的干摩擦，加劇了傳送帶的磨損。

(3)傳送帶與重錘滾筒軸承座摩擦嚴(yán)重，易引發(fā)傳送帶鋼絲纏繞重錘滾筒軸的問題。

2.原因分析

上述問題主要由以下原因造成：

(1)重錘張緊框架發(fā)生傾斜。主要是重錘框架結(jié)構(gòu)不合理，致使重錘張緊裝置受力不均衡，發(fā)生重錘框架傾斜。

(2)重錘塊結(jié)構(gòu)和在重錘支架上布置形式不合理，造成重錘塊在重錘框架內(nèi)受力不均勻，從而產(chǎn)生傳送帶跑偏撒料。

(3)重錘滾筒軸承的布置不合理。

3.改進(jìn)措施

(1)重錘框架結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。改進(jìn)以前重錘框架過長，且沒有重錘滑槽，重心易偏移；改進(jìn)后的重錘框架比原來縮短，并設(shè)有重錘滑槽，重錘滾筒的軸承座可以在滑槽內(nèi)均衡地滑行，使得重錘框架受力更合理。

(2)重錘滾筒軸承座改進(jìn)。改進(jìn)前，滾筒的軸承座是通過螺栓固定在重錘框架外側(cè)。傳送帶運(yùn)行時(shí)，滾筒軸帶動(dòng)滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)；出現(xiàn)傳送帶跑偏時(shí)，傳送帶鋼絲易纏繞在滾筒軸上，導(dǎo)致滾筒軸拉傷和傳送帶撕毀的事故。通過改進(jìn)，滾筒軸承座由螺栓聯(lián)接改為軸承座滑槽聯(lián)接，使重錘滾筒軸承座安置于重錘框架的箱體內(nèi)。滾筒軸與滾筒之間改為接盤連接，可使?jié)L筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸處于靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)出現(xiàn)傳送帶鋼絲纏繞滾筒軸的故障。

(3)重錘塊形狀和其支架布置形式的改進(jìn)。改進(jìn)后的重錘塊體積變小，呈U形。重錘塊橫向布置在其支架上，結(jié)構(gòu)緊湊。這種布置方式有利于重錘裝置張緊受力更均勻，平穩(wěn)性更好。

(4)重錘張緊結(jié)構(gòu)形式。

改進(jìn)前，傳送帶易跑偏，重錘滾筒傳送帶下積料較多，傳送帶開膠頻繁，制約了生產(chǎn)。改進(jìn)后(圖2)，由于傳送帶跑偏現(xiàn)象得到了控制，未出現(xiàn)撒料的情況。改進(jìn)后的重錘張緊裝置，由框架、軸承座、固定軸，滾筒、重錘塊組成。軸承座兩側(cè)設(shè)有滑槽，在框架上設(shè)有與滑槽相配合的滑槽；軸承座與重錘塊支架相連接，重錘塊放置在重錘塊支架上。

(5)輸送帶張力的校核計(jì)算。

①重載段允許最小張力：

式中：S1min——滾筒與膠帶在臨界打滑狀態(tài)時(shí)輸送帶張力，N;

KA——滾筒啟動(dòng)系數(shù),取1.5;

F u——驅(qū)動(dòng)滾筒圓周驅(qū)動(dòng)力，N;

euΦ2取3.39。

④頭部傳動(dòng)滾筒:)

式中：

S2——膠帶趨入點(diǎn)輸送帶張力，N;

S1——傳動(dòng)滾筒與膠帶在臨界打滑狀態(tài)時(shí)輸送帶張力，N;

S3——尾部滾筒膠帶奔離點(diǎn)輸送帶張力，N;

L——導(dǎo)料板長度，1m;

ω——上下膠帶模擬阻力系數(shù)，取0.022；

q1——每米機(jī)長上輥?zhàn)有D(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg;

F5——托輥前傾阻力，N;

F6——導(dǎo)料板阻力，N;

F7——給料點(diǎn)處物料附加阻力，N;

H——提升高度，m。

S3＞S2min才可滿足。

式中：G——重錘張緊裝置重量，kg;

S5——拉緊裝置處輸送帶張力，N;

S4——尾部滾筒膠帶趨入點(diǎn)輸送帶張力，N;

L1——垂直重錘拉緊位置至頭部距離，m;

q2——每米機(jī)長下輥?zhàn)有D(zhuǎn)部分質(zhì)量，取10.727；

F4——尾部清掃器對膠帶阻力，N;

B——膠帶寬度,m；

t gβ取0.140 5。

比改進(jìn)前增重0.4t，但通過對傳動(dòng)功率的校核，在允許范圍內(nèi)；另一方面，通過增加0.4t，部分解決了以前因張緊力不夠而造成的作業(yè)打滑現(xiàn)象。

⑤傳動(dòng)帶帶速計(jì)算：

V=1 490/(31.5×3.14×0.8/60)=1.980 35m/s≈2m/s，滿足現(xiàn)場的設(shè)計(jì)要求。

4.運(yùn)行效果

改進(jìn)前臨時(shí)性故障較多，常影響生產(chǎn)。改造后，傳送帶運(yùn)行的可靠性得到了保障。

(1)傳送帶的使用壽命由原來的不到2個(gè)月提高到6個(gè)多月。

(2)零星故障的處理次數(shù)和時(shí)間減少，跑偏、包料等基本消除。

(3)滾筒軸被傳送帶鋼絲拉傷及軸承座損壞的故障被消除，改造前后故障頻次統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 改進(jìn)前后斗輪取料機(jī)的故障及維保時(shí)間對比表

5.經(jīng)濟(jì)效益

⑴減少皮帶費(fèi)用：改造前，由于皮帶經(jīng)常破損，使用周期短。改造后，其換帶壽命提升，每年可節(jié)約費(fèi)用為36.8萬元。

⑵減少撒礦費(fèi)用：改造前月撒料約55t，均價(jià)640元/t，撒下料的回收價(jià)為80元/t。改造后，不撒料，則每年可減少雜礦費(fèi)用為36.3萬元。

⑶改造后皮帶壽命由2個(gè)月提高到6個(gè)月，則1年可節(jié)約費(fèi)用為12.5萬元。

⑷節(jié)約待機(jī)費(fèi)用：因?yàn)楣收瞎灿绊懮a(chǎn)102h，按照每小時(shí)輸送1 200t，混勻礦加工成本4.1元/t計(jì)算，凈增效益為50.1萬元

以上幾項(xiàng)合計(jì)節(jié)約費(fèi)用為135.7萬元

[1]DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M].北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所,2003.8.