堆取料機中心漏斗存在的不足及改進措施

杜貴峰，周存德

（山東鋼鐵集團日照有限公司，山東 日照 276800）

良好的社會環境條件為各行各業的發展營造了良好環境，各行各業的發展速度不斷加快，企業規模不斷擴大，在此過程中為了確保生產效率和生產效益，必須做好對各種物料的連續高效裝卸。斗輪式堆取料機作為當下最為常用的連續裝卸設備，其不僅具備非常高的裝卸效率，并且運行穩定性和安全性強，能夠有效適用于各種工業場景。中心漏斗作為堆取料機最為重要的結構，其肩負著收攏、轉運物料的重要作用，做好對中心漏斗中不足的分析、研究和改進，對于確保堆取料機的安全穩定運行有著非常重要的意義和作用。

1 堆取料機中心漏斗的構成

堆取料機主要包括變幅、走行、斗輪和回轉幾部分，中心漏斗位于回轉中心，其包括上中下三部分，上部結構用于承接輸送機運輸的礦石，中部結構用于收攏物料，下部結構則用于將物料導入地面輸送機。上部和中部結構的動力來自于回轉機，通過回轉機的運動就能夠帶動二者的運行，而下部結構則固定在料機底座，并且中下部在堆取料機運行中還會組成相對傳動結構[1]。此外，由于漏斗上下部間設置有防塵蓋，這就需要利用橡膠板來做好周圍的密封防塵。為了確保堆取料機在運行中，動力和控制電纜不會由于臂架回轉角度過大而產生損傷，需要將電纜在回轉中心處沿穿線管出口，由地面接入電氣室。但是這會致使下料口與回轉中心不能保持在同一中心線，所以下料口會偏向中心漏斗的一側。在堆取料機，具體使用中，先利用斗輪鏟裝運物料，之后再通過懸臂膠帶運輸機，將物料送至中心漏斗，之后再通過漏斗輸送到地面輸送機，最終轉運到其他運輸工具中。在此過程中，中心漏斗作用極其重要，如果中心漏斗發生問題，必然會影響整個運輸過程的實施，降低運輸效率，引發安全事故。

2 堆取料機中心漏斗出現問題的原因以及危害

堆取料機屬于大型裝卸設備，其在投入使用后，預期使用周期相對較長，并且設備經常需要高負荷連續運作，這就會加速堆取料機中各零部件的磨損、形變，同時堆取料機多在室外運行，也容易收到環境影響而產生腐蝕。中心漏斗與地面輸送帶之間的角度非常大，一般能夠達到60°，所以物料在進入漏斗后，會對漏斗產生較大沖擊，這就會加速中心漏斗的磨損形變速度，必須定期進行更換維修[2]。如果檢修維修工作不到位，中心漏斗極易開裂、形變，這就會改變物料在漏斗中的運行軌跡，物料一旦直接進入回轉設備，會嚴重破壞回轉減速器以及軸承的正常運行，發生減速器卡頓、軸承嚴重磨損等不良問題，這不僅會影響堆取料機的正常運行，破壞堆取料機設備，同時還會引發安全事故。除此以外，中心漏斗的開裂形變，也會導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周圍后，不僅會增加堆取料機的清理工作量和難度，同時還會造成嚴重污染，影響正常生產工作的開展。

3 不同類型中心漏斗結構的不足

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入漏斗后對漏斗的沖擊，其原因在于緩沖裝置具有相應的傾斜角度，就能夠起到減緩物料沖擊速度，平滑物料在漏斗內的運行軌跡。即便緩沖型中心漏斗能夠降低物料沖擊破壞，延長中心漏斗使用周期，但是在具體使用中也會產生碰撞，在長時間的碰撞作用下，緩沖裝置也會產生較大損壞，必須定期進行更換維修，這就會增加堆取料機的使用成本，不利于生產效益的提升[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大大降低，物料會偏離既定運動軌跡，直接分散灑在地面，降低堆取料機的運輸效率和效果。

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的裝卸，在堆取料機運行中，物料會在懸臂運輸機的作用下通過上部漏斗送至中下部漏斗，然后再通過漏斗內的斜溜鋼板送至地面輸送帶。由于物料在漏斗內運行時無法均勻分布，所以物料在通過漏斗達到地面輸送機時，經常會出現物料下落偏離等方面的問題,這就會影響漏斗下方帶式輸糞機的正常輸送，降低影響了物料運輸的準確性。同時，漏斗自身的結構特點以及物料形式約會影響輸送設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產生較強沖擊力，對輸送帶、漏斗壁等造成嚴重磨損，甚至還會增加運行阻力，降低堆取料機的整體運行效率。除此以外，堆取料機在具體應用中需要運送各種類型的物料，屬于不同物料的性質、尺寸、含水量等存在較大差異，所以物料運輸的截面積是不同的，但是堆取料機中心漏斗的下料口截面生產完成后就保持不變，如果運輸物料的截面與下料口截面存在較大差異，物料就會積聚在下料口，堵塞漏洞，使堆取料機無法正常運行。

4 堆取料機中心漏斗的改進措施

4.1 安裝耐磨襯板

襯板能夠有效減少物料對中心漏斗的磨損，但是考慮堆取料機使用成本和襯板的使用性能，應該盡可能選擇復合耐磨襯板，比如當下經常會采用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，此類復合襯板不僅厚度厚，并且表面光滑，表層凹陷相對較少，在轉運物料的過程中，即便物料含水量較高，也不容易堆積在中心漏斗內，這就能夠有效減少物料轉運對漏斗造成的磨損，延長襯板和中心漏斗的使用壽命，減輕維護維修工作量。

4.2 改善中心漏斗結構

物料在轉運過程中，中心漏斗需要承擔較大的沖擊力。并且物料在中心漏斗內堆積時，因為下落速度快、重量大，所以會對中心漏斗壁產生較大沖擊，進而加速漏斗的磨損變形。為了解決上述問題，需要在中心漏斗區域安裝鋼質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，因為二者結合后的厚度能夠達到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生的沖擊荷載，有效保證中心漏斗結構的完好，為堆取料機的安全穩定運行提供有效保障。

4.3 增加糾偏和防塵裝置

堆取料機在使用中，因為需要根據運輸需求來調整操作模式，此時就需要調整中下部漏斗的角度，但是在調整過程中并不能做到一次到位，所以在物料下落時就可能出現軌道偏離、物料運輸準確度降低等問題，對于該問題可以通過增添糾偏防塵裝置來進行解決。在具體改造中，糾偏和防塵裝置需要安裝在堆取料機中部和下部漏斗位置，具體糾偏裝置結構可以參考圖1。該裝置主要借助調節螺桿來進行調節，其可以結合懸臂的升降、轉動角度，及時進行物料下落偏向的調整，確保下落位置與地面傳送帶軌道相一致，同時為了避免粉塵、碎屑等進入回轉機內，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，其在應用中存在較多的不足和缺點，因此可以對中心漏斗的截面形式進行優化，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，結構形式固定，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，能夠根據物料的尺寸大小調節下料口截面，避免漏斗內物料堆積。可變截面料口的調節系統包括電動推桿支座、電動推桿、活動翻板等部分組成。活動翻板需要對稱分布在漏斗的左右兩側，并且利用鉸軸將其和漏斗上部結構相連接。活動翻板在物料運輸中可以利用鉸軸為支點靈活進行調整，其下端則與電動推桿相連接。電動推桿負責提供翻板轉動所需的動力，在物料運輸過程中，活動翻板會根據電動推桿的活動行程到達相應位置，進而形成相應形狀的截面，調整下料口的形狀，這樣物料就可以經調節截面后的下料口送至漏斗下方輸送帶。通過電動推桿來結合具體物料變化，對活動翻板位置進行調整，從而實現對下料口截面的改變，有效解決了各種不同截面物料在漏斗下落中堆積的問題。在堆取料機運行前，可以通過試運行來確定電動推桿的行程，然后確定下料口截面積的大小和形狀，把物料在經過中心漏斗傳送后，能夠準確落在輸送機的中心位置，與此同時還可以在控制系統中通過程序設定，對不同物料的下料口截面積進行對應設定，該過程需要由司機單動控制，同時還需要和中控系統連接到一起，進而達成半自動控制。與此同時，為了減少物料在運輸中對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置可調減式沖擊裝置，以此來減緩物料在下落過程中的沖擊力，有效保護漏斗下方輸送帶。減沖擊裝置是由緩沖輥組成，根據堆取料機的運輸量來確定緩沖輥的添加數量，緩沖輥需要與水平念成30°～45°夾角，相鄰兩個緩沖輥的距離為3cm～6cm，并且其兩端需要利用沉頭螺釘與斜溜鋼板槽進行固定，確保緩沖輥在堆取料機運行中不會出現松動。

通過改變原有中心漏斗的固定截面為可變截面，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輸過程中能夠準確下落到輸送機中心，避免物料薩羅、偏移、斗內物料積聚等問題的發生，并且其還可以減少物料在下落中的沖擊力，降低對傳送帶和漏斗的磨損。除此以外，與以往所用的絲桿相比，電動推桿的適用性更強，能夠在各種環境下正常工作，并且還可以與電氣控制系統相連接，提升對取料機控制系統的自動化水平。

5 結語

綜上所述，為了進一步提升堆取料機運行效率和效益，必須做好對堆取料機中心漏斗在運行中不足和問題的分析研究，并結合具體情況改進優化中心漏斗結構，不斷提升中心漏斗的耐久性，降低堆取料機使用維護成本。