淺析脫硫石灰石制粉中斗提機鏈條、料斗的改進

劉永增

摘 要：斗提機主要作用即針對生產(chǎn)過程中所需的物料予以供應，但隨著生產(chǎn)效率提升，陳舊的斗提機難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。據(jù)分析主要原因為斗提機鏈條結(jié)構(gòu)、料斗設計存在不足，易產(chǎn)生拉斷及磨損等問題，而料斗的好壞、使用年限將會對提升機生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響。因此，本文對脫硫石灰石制粉中斗提機鏈條、料斗的改進予以分析。

關(guān)鍵詞：脫硫石灰石制粉;斗提機;鏈條

目前機械化設備發(fā)展趨勢已明顯向自動化、高速化、連續(xù)化及大型化方向發(fā)展，設備所具備功能也日漸增多，性能指標逐漸增加，設備構(gòu)成結(jié)構(gòu)越發(fā)復雜，在此背景下，生產(chǎn)效率得以大幅提升。而針對目前正投入生產(chǎn)的老舊設備而言，已無法對現(xiàn)代化生產(chǎn)所提出的要求予以充分滿足，所以，針對老舊設備進行改進以提升設備利用率尤為必要。

1 斗提機鏈條及料斗改進概述

1.1 鏈條損壞及磨損原因

經(jīng)觀察、分析發(fā)現(xiàn)磨損為導致鏈條損壞的重要原因，而結(jié)構(gòu)不合理為導致鏈條磨損的主要原因。因鏈條套筒、內(nèi)鏈板間及銷軸、外鏈板間均為過盈配合，但出于裝配目的，過盈量較小。此外過盈配合間接觸面較小，僅有外鏈板及內(nèi)鏈板壁厚達8mm。鏈條套筒、內(nèi)鏈板間及銷軸、外鏈板間在傳動過程中所承受壓力比較大，而二者在傳動時又會產(chǎn)生相對滑動，二者在重量重及粉塵大等工況下將產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，導致嚴重磨損產(chǎn)生，由于磨損致使鏈條實際節(jié)距延長，鏈輪齒廓二者嚙合點逐漸由齒面外移向齒頂，產(chǎn)生騎齒、跳齒現(xiàn)象，最終鏈條被拉斷。除此之外，鏈條在斗提機提料過程中所承受的壓力呈周期性變化，使得鏈條各部件在變應力下運轉(zhuǎn)，鏈條無潤滑、重量重、粉塵大工況環(huán)境下，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后，鏈板將會產(chǎn)生疲勞斷裂、彎曲現(xiàn)象。此外，鏈條因反復制動及啟動，自身將會承受較大動荷載，此狀態(tài)下，鏈條將會產(chǎn)生沖擊斷裂現(xiàn)象。

1.2 斗提機鏈條及料斗改進必要性

目前灰渣上料系統(tǒng)及石灰石上料系統(tǒng)斗提機均為立體提升設備，料斗、鏈條、箱體、尾輪、驅(qū)動裝置等為斗提機主要構(gòu)成部分。物料在上料時作用于料斗內(nèi)，以旋轉(zhuǎn)鏈條拉動物料上升，完成物料的卸料、提升及接卸等工作。由于鏈條在運行過程中易產(chǎn)生晃動，加之鏈條間連接銷軸以雙側(cè)銷子固定，當產(chǎn)生銷軸磨損時，將會由于銷軸串出產(chǎn)生斷鏈現(xiàn)象。料斗由于自身強度較低，加之作業(yè)時因刮碰及取料等原因，料斗經(jīng)一段時間運行后，將會產(chǎn)生變形現(xiàn)象，對上料造成影響。

2 斗提機鏈條及料斗改進措施

本實用新型技術(shù)方案，主要適用于灰渣及石灰石上料系統(tǒng)斗提機料斗及鏈條改進，以期實現(xiàn)減輕勞動強度、增強設備運行穩(wěn)定性、減少事故效率及節(jié)能等目的。本次改進方案中，所述零件均以保留原有尺寸、外形為基礎(chǔ)，改進料斗局部、鏈條，改進過程中并未產(chǎn)生任何額外費用。

2.1 斗提機鏈條改進

鏈條經(jīng)改進后，主要由外鏈板、內(nèi)鏈板、滾子、卡板及銷軸等構(gòu)成。為對外鏈板、銷軸二者間所產(chǎn)生轉(zhuǎn)動磨損問題予以緩解，可將圓柱銷軸結(jié)構(gòu)變?yōu)榇嬖谄矫鏈喜邸⒈馄矫媾_階的銷軸。一側(cè)外鏈板仍為圓孔，但設有固定卡板的螺絲孔，另一側(cè)外鏈板的圓孔轉(zhuǎn)變?yōu)殚L孔，對開口銷被剪斷問題予以處理。原有結(jié)構(gòu)中，因掉料處于鏈輪、鏈板嚙合處，使得所掉原料遭受鏈輪、鏈板擠壓，致使鏈板外移，導致開口銷被剪斷。而將開口銷改為卡板后，零件結(jié)構(gòu)得以改變，銷軸的扁平面溝槽同卡板長孔相配合，將卡板以螺栓固定于外鏈板，促使外鏈板長孔、銷軸扁平面臺階二者配合，對外鏈板、銷軸間轉(zhuǎn)動予以限制，對開口銷被剪斷問題予以處理。為解決內(nèi)鏈板、套筒間所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動磨損問題，可將套筒外圓柱面變?yōu)橛信_階的扁平面，將內(nèi)鏈板圓孔轉(zhuǎn)變?yōu)殚L孔。改變內(nèi)鏈板、套筒結(jié)構(gòu)后，套筒扁平面臺階、內(nèi)鏈板長孔配合，對內(nèi)鏈板、套筒間轉(zhuǎn)動形成限制。此外，為增強連接軸強度，可將連接軸直徑由原先的15mm增加至17mm，將軸固定銷由雙側(cè)固定調(diào)整為單側(cè)固定。

2.2 斗提機料斗自身改進

為提升料斗整體強度，可在料斗制作過程中以雙面焊接代替單邊焊接，同時還應將加強筋焊接至料斗中間位置，料斗整體容積未發(fā)生變化，但料斗已由單個倉室便為兩個倉室。除此之外，還應優(yōu)化斗齒及料斗的耐磨程度，結(jié)合料斗兩側(cè)邊角所產(chǎn)生斗齒磨損問題，應設計專用斗。斗角附近應加寬專用斗齒齒面，以此，除可增加斗齒耐磨程度，又可對斗角加以保護，且并未對斗齒安裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變。斗唇原耐磨結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格堆焊結(jié)構(gòu)，經(jīng)實踐表明，此耐磨結(jié)構(gòu)能對取料系統(tǒng)嚴格挖掘工況予以滿足。同時，為強化斗唇耐磨性，可選用全堆焊耐磨結(jié)構(gòu)，于未設置斗齒的斗唇位置先以不銹鋼焊條大地，隨后以耐磨焊條堆焊5mm厚耐磨層。為避免料斗外側(cè)壁因被物料磨透而產(chǎn)生漏料現(xiàn)象，在料斗外側(cè)壁位置應加設網(wǎng)格堆焊結(jié)構(gòu)。料斗經(jīng)改造后，自身耐磨性能明顯增強，斗齒使用壽命適當延長，斗輪料斗位置的撒料顯著減少。此外，堵料現(xiàn)象為取料系統(tǒng)常見故障，多因斗輪溜槽格柵功能不健全導致。斗輪溜槽格柵通常情況下可分為電動翻板式格柵、固定式格柵兩類，主要作用為將礦石中所含有的大塊料、雜物予以剔除，但因并未具備自動破碎篩分功能，使得遭遇大量凍塊物料時，格柵難以自行處理，影響取料系統(tǒng)正常運行。因此，可執(zhí)行雙級全自動格柵方案，主要分為電動翻板格柵、懸掛篩分式格柵，懸掛篩分式格柵可利用鋼絲繩懸掛在斗輪溜槽兩側(cè)壁橫梁上，可借助鋼絲繩長度調(diào)節(jié)對懸掛篩分式格柵沿溜槽正面方向傾斜角度予以調(diào)節(jié)，應注意溜槽正面、懸掛篩分式格柵間應保留一定振動間距。格柵下方應設置一臺高頻振動電機，并在格柵上方位置設置鉤狀破碎裝置。

2.3 取料系統(tǒng)黏料分析及改進策略

2.3.1 黏料對取料效率所產(chǎn)生的影響

黏料即指斗輪機在運行過程中，部分物料始終附著于溜槽、料斗等位置，使得取料系統(tǒng)工作效率及能耗增加。溜槽正面、料斗內(nèi)壁等位置為黏料現(xiàn)象主要產(chǎn)生位置。而黏結(jié)的物料將會導致溜槽通貨能力減弱并縮小料斗斗容。因此，為避免產(chǎn)生停機故障、堵料故障，工作人員于每次取料、裝卸完成后均會對溜槽、料斗予以處理，但工作量、清理難度較大。

2.3.2 黏料原理分析

料斗內(nèi)壁所產(chǎn)生的黏料現(xiàn)象，即為料斗內(nèi)部分物料在升至斗輪最高點后，仍無法掙脫料斗內(nèi)壁。據(jù)分析，此現(xiàn)象產(chǎn)生原因為物料離心力、黏附力總和超出物料自身重量。實際上，離心力大小為斗輪極限轉(zhuǎn)速所決定的，因此，在設計初期便應對此因素加以考慮，同黏附力相較而言，可基本忽略。料斗內(nèi)壁、料斗間黏附力大小同料斗內(nèi)壁表面材料性質(zhì)、黏土礦物含量、礦粉粒度構(gòu)成及含水量相關(guān)。若物料粒徑較大，則黏料現(xiàn)象產(chǎn)生幾率較低，若礦粉粒度較小，或物料含水量較高時，則易產(chǎn)生黏料現(xiàn)象，附著于斗輪取料裝置中。

黏料現(xiàn)象產(chǎn)生后，伴隨作業(yè)連續(xù)展開，此時，后續(xù)加入的物料將會對已附著于料斗內(nèi)壁上的物料持續(xù)增加壓力，礦石團聚物在正壓力作用下將會與襯板表面緊密結(jié)合。礦粉毛細孔所具備的抽吸作用將會在正壓力作用下產(chǎn)生真空吸力，增強黏附作用，致使料斗內(nèi)壁所黏附物料越來越多。經(jīng)長時間運行后，料斗內(nèi)壁上所黏附礦層水將逐漸減少，同時料斗金屬襯板表面也逐漸產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，襯板表面、黏附層間所存在的微顆粒將會在機械互鎖作用下，產(chǎn)生永久性黏附。

溜槽內(nèi)壁黏料原理同料斗內(nèi)壁黏料原理存在一定差異。當溜槽內(nèi)壁、礦石團聚物二者間所產(chǎn)生的摩擦力超出慣性力、重力沿溜槽斜面分力時，礦石團聚物將會附著于溜槽內(nèi)部，礦石團聚物在礦粉毛細孔抽吸作用及后續(xù)物料正壓力作用下，所形成的附著力將逐漸加大。同時，溜槽表面平整度將會對物料黏附程度產(chǎn)生直接影響，尤其為當溜槽表面存在格柵支座等障礙物情況下，礦石易附著于不平整位置，隨后附著范圍將會日漸加大。

2.3.3 降低黏料現(xiàn)象改進策略

據(jù)上述內(nèi)容所述，可將改變接觸面表面性質(zhì)及阻礙物料黏附過程作為切入點，降低黏料現(xiàn)象產(chǎn)生。振打脫料法為阻礙物料黏附過程的常見方法，即指借助振打電機振動料斗母板實現(xiàn)脫料目的的方法，但實際應用過程中，將振打電機安裝于斗輪料斗中，實際可操作性較低。澆鑄防黏性材料法及表面噴涂防黏劑為改變接觸表面性質(zhì)的兩種主要方式，其中表面噴涂防黏劑法需在每次開始作業(yè)前重新噴涂，但此方式存在工作量大及成本高等問題，在斗輪機連續(xù)作業(yè)中應用價值較低。而澆鑄防黏性材料法即指在料斗內(nèi)壁應澆鑄一層防黏性材料，借此對接觸面表面性質(zhì)予以改變。料斗內(nèi)壁在材料選擇方面，還應注重材料的耐磨性、防黏性，在根本上減少黏料現(xiàn)象產(chǎn)生。

3 斗提機鏈條及料斗改進效果分析

料斗經(jīng)改進后，料斗月更換已由改進前月更換20余支，減少為每兩月更換5余支，月更換量呈明顯降低趨勢。現(xiàn)階段，導致料斗更換原因主要由于磨損后產(chǎn)生漏料。改進過程中并未增加任何備件費用。鏈條經(jīng)改進后，#3斗提機至今仍處于良好運行狀態(tài)中，未產(chǎn)生鏈條斷裂事件。經(jīng)改進后，料斗在未增加任何成本基礎(chǔ)上，將使用時長至少延長一倍。以目前市場價格分析經(jīng)濟效益，料斗市場單價約為240元，每臺斗提機料斗數(shù)量為300個，以此估算，每年至少可節(jié)約5萬余元維護費。

4 結(jié)束語

借助對斗提機鏈條、料斗的改進對外鏈板、銷軸及內(nèi)鏈板、套筒間所產(chǎn)生的磨損問題予以解決，通過套筒、銷軸間的自由轉(zhuǎn)動對磨損情況予以改變，鏈條損壞現(xiàn)象大幅減少。此外，借助對斗提機料斗改進，增強料斗耐磨性能，顯著提升料斗使用性能，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的大幅提升。

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