圓形料場堆取料機的中心柱的設(shè)計理念

于 健 于 鵬

（北方重工集團有限公司傳動設(shè)備分公司，遼寧 沈陽 110860）

圓形料場堆取料機的中心柱的設(shè)計理念

于 健 于 鵬

（北方重工集團有限公司傳動設(shè)備分公司，遼寧 沈陽 110860）

圓形料場堆取料機在設(shè)計的過程中，最主要的部件之一就有本文提及的中心柱的設(shè)計。在圓形料場堆取料機的整體設(shè)備中，中心柱是一個非常關(guān)鍵的部件。中心柱的作用就是進行取料機和堆料機的支撐并且能夠讓取料機和堆料機同時繞著中心柱進行旋轉(zhuǎn)作業(yè)。基于中心柱的重要作用，本文針對中心柱的具體結(jié)構(gòu)和整體的設(shè)計理念來進行詳細(xì)的闡述和分析，通過分析能夠使中心柱承受設(shè)計載荷并且能夠有效的達(dá)到用戶的要求。希望通過本文的論述對機械行業(yè)中的圓形料場堆取料機的設(shè)計有所幫助。

圓形料場堆取料機；中心柱；設(shè)計理念；結(jié)構(gòu)分析

一、簡要敘述圓形料場堆取料機中的重要部件中心柱

在我國工業(yè)行業(yè)中，很多的行業(yè)中都會應(yīng)用到圓形料場堆取料機。這是由于圓形料場堆取料機的性價比較高，同時在實際的生產(chǎn)過程中應(yīng)用方便。這兩點是獲得用戶認(rèn)可的重要優(yōu)點。圓形料場堆取料機的三大關(guān)鍵部件是：第一是堆料機；第二是取料機；第三是中心柱。中心柱在整個圓形料場堆取料機中起到的作用是有效的連接其中的各種部件，屬于非常關(guān)鍵點額部件。由于中心柱的存在，圓形料場堆取料機具有很多優(yōu)點，本文主要講述其中的四個優(yōu)點：第一個優(yōu)點是圓形料場堆取料機的結(jié)構(gòu)非常緊湊；第二個優(yōu)點是圓形料場堆取料機的占地面積非常小；第三個優(yōu)點是圓形料場堆取料機的生產(chǎn)工藝先進；第四個優(yōu)點是圓形料場堆取料機的自動化程度高。中心柱可以使堆取料機從生產(chǎn)工藝和設(shè)計工藝上有一個非常高的物化效果，這種作用是其他的部件無法取代的。中心柱的主要作用還是起到了支撐取料機和堆料機的作用。中心柱承擔(dān)了70%的外部載荷和全部設(shè)備的自重，同時還要承擔(dān)來自棧橋的載荷和膠帶機的載荷。同時中心柱的還可以實現(xiàn)設(shè)備的其他部分圍繞其旋轉(zhuǎn)。中心柱在設(shè)計和生產(chǎn)的過程中，都要進行嚴(yán)格的把關(guān)。

二、簡要敘述圓形料場堆取料機中心柱的結(jié)構(gòu)分析

圓形料場堆取料機中心柱主要有兩個組成部分。第一個部分是上中柱；第二個部分是下部底座。中心柱的上部頂端設(shè)計有焊接法蘭，其作用是安裝回轉(zhuǎn)支承，用來支承設(shè)備中的堆料機，并且還要傳遞堆料機的全部載荷及棧橋的載荷，膠帶機的載荷。圓形料場堆取料機中心柱的頂部中心位置還設(shè)計有集電環(huán)的支座，用來固定和安裝集電環(huán)。中心柱的中部位置設(shè)計有兩個鉸支座，鉸支座主要連接兩個位置，上部連接取料機的橋梁，下部連接環(huán)形梁。取料機的橋梁能夠通過鉸支座進行內(nèi)部角度的微調(diào)。中心柱的下部有箱式的圈梁，圈梁位置安裝有法蘭和回轉(zhuǎn)支承，這兩種部件的作用是支撐取料機的繞中心柱的旋轉(zhuǎn)。中心柱在焊接中有四個互成90°的支腿，支腿的作用是協(xié)助物料的下落。中心柱四個支腿用地腳螺栓固定在環(huán)形混凝土基礎(chǔ)上。中心柱內(nèi)部設(shè)有人梯和扶手，用來安裝電纜和維修設(shè)備。

三、簡要敘述圓形料場堆取料機中心柱的整體設(shè)計理念

圓形料場堆取料機的中心柱的整體設(shè)計高度是參考著設(shè)備的整體棧橋及設(shè)備的基礎(chǔ)的標(biāo)高和取料機的整體高度來決定的。中心柱的上部圓筒直徑的尺寸是和堆取料機的位于中部的回轉(zhuǎn)支承的尺寸來決定的。中心柱中的圓筒的側(cè)壁厚度是通過計算得出的，和側(cè)壁厚度有關(guān)的計算因數(shù)有三種：第一種是棧橋的載荷；第二種是取料膠帶機的載荷；第三種是堆料機的載荷。通過這三種載荷就可以進行中心柱的圓筒的側(cè)壁厚度。中心柱的圓筒的側(cè)壁厚度很薄，這樣就會使圓筒容易出現(xiàn)變形，基于此，在進行中心柱的圓筒設(shè)計時，要在圓筒的內(nèi)壁處添加數(shù)量不等的橫向加強筋和縱向加強筋，保障圓筒不出現(xiàn)變形現(xiàn)象。中心柱頂部的集電環(huán)安裝支柱是通過止口來保障繼電器的回轉(zhuǎn)中心同心與中心柱的中心，這樣就使得圓筒底部的法蘭設(shè)計有加工止口，這個加工止口和集電環(huán)的支座的止口進行配合連接，來保障中心柱的上下同心度統(tǒng)一和一致。圓形料場堆取料機中心柱的中部鉸座的上下平面的標(biāo)高主要是根據(jù)取料機中的橋梁的高度來決定。鉸支座和鉸軸的直徑一定要滿足取料機的設(shè)計載荷要求。中心柱的下部中是底座。底座的上面要和回轉(zhuǎn)支承相連接，同時還要連接上中心柱的底部法蘭。因此在進行設(shè)計的過程中要充分的考慮到這一點，要保留安裝回轉(zhuǎn)支承連接件的扳手空間，不要妨礙到設(shè)備的整體安裝。安裝回轉(zhuǎn)支承的連接件要求采用高強度的螺栓進行連接。中心柱下部的底座中部設(shè)計中采用的是圓柱體或者是圓錐體，和底座中部連接的支腿采用的設(shè)計形式是箱式的結(jié)構(gòu)，這種形式的連接方式可以有效的滿足外部載荷和設(shè)備土建的要求。和中部底座連接的支腿上部有一個斜面位置，這個斜面位置在設(shè)計的過程中要充分的烤爐取料機的刮板在設(shè)備的運轉(zhuǎn)過程中不能發(fā)生刮碰現(xiàn)象。每一個支腿在進行固定的過程中都會有相應(yīng)的連接件進行連接。在安裝的過程中要充分的調(diào)整連接螺栓這樣可以有效的保障中心柱的地面的水平度。

四、簡要敘述圓形料場堆取料機中心柱的載荷分析

中心柱所受載荷是復(fù)雜而多變的，在堆取料機運轉(zhuǎn)過程中，堆料機與取料機相對位置不同，作用在中心柱上的載荷就不同。中心柱所受載荷有來自棧橋及羅鍋膠帶機的垂直載荷、有堆料機作用在其上部的垂直載荷和傾翻力矩、還有取料機作用在其中部的垂直載荷和水平載荷等等，根據(jù)這些載荷的大小和方向及中心柱的自重用有限元方法計算出中心柱的強度、剛度和穩(wěn)定性，觀察應(yīng)力的大小及變化情況，對應(yīng)力不滿足的地方作局部結(jié)構(gòu)的改變或材料的改變，最后使中心柱達(dá)到使用壽命要求，保證堆取料機良好地運轉(zhuǎn)。

結(jié)語

作為連接堆料機和取料機之間的重要紐帶，中心柱將圓形料場堆取料機配合成了一個整體。中心柱的主要作用還是起到了支撐取料機和堆料機的作用。中心柱承擔(dān)了70%的外部載荷和全部設(shè)備的自重，同時還要承擔(dān)來自棧橋的載荷和膠帶機的載荷。同時中心柱的還可以實現(xiàn)設(shè)備的其他部分圍繞其旋轉(zhuǎn)。中心柱在設(shè)計和生產(chǎn)的過程中，都要進行嚴(yán)格的把關(guān)。中心柱部件的設(shè)計研發(fā)為圓形混勻堆取料機具有混勻效果好、占地面積小、自動化程度高等很多優(yōu)點起到了非常重要的作用。

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