深圳赤灣港航股份有限公司

1 引言

刮板機(jī)是一種廣泛運(yùn)用在港口、電力、煤礦等的運(yùn)輸設(shè)備，赤灣港筒倉內(nèi)共有34臺(tái)刮板機(jī)，其中焊接彎板鏈的有12臺(tái)，模鍛鏈的有22臺(tái)，是散糧裝卸的主要輸送設(shè)備。由于作業(yè)頻繁以及埋刮板機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理，其上下導(dǎo)軌、刮板鏈條的鏈桿磨損嚴(yán)重，需要經(jīng)常更換上下導(dǎo)軌、刮板鏈。為解決這一問題，提高作業(yè)效率，需準(zhǔn)確分析造成磨損的主要原因，通過技術(shù)改造排除設(shè)計(jì)上的缺陷。

2 刮板機(jī)原設(shè)計(jì)存在的主要問題

碼頭裝備的刮板機(jī)上部鏈條、刮片由左右2條上托架和上導(dǎo)軌共同承托，上導(dǎo)軌起主要承托作用，左右上托架為輔助承托。下部鏈條、刮片由下導(dǎo)軌、機(jī)殼下底板共同承托，下導(dǎo)軌起主要承托作用，機(jī)殼下底板輔助承托，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)主要有3處磨損部位(見圖1)。

圖1 刮板機(jī)托鏈形式及磨損部位示意圖

圖1中1處，上導(dǎo)軌與鏈條在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)后，上導(dǎo)軌上的耐磨材料損耗變薄。此時(shí)上導(dǎo)軌與上托架同時(shí)承托上部鏈條、刮片，導(dǎo)致標(biāo)號(hào)1所示的3個(gè)部位同時(shí)磨損。

圖1中2處，下導(dǎo)軌與鏈條在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)后，下導(dǎo)軌上的耐磨材料損耗變薄。此時(shí)下導(dǎo)軌與下機(jī)殼同時(shí)承托下部鏈條、刮片，標(biāo)號(hào)2處積料嚴(yán)重，造成物料破碎率較高。

圖1中3處，由于標(biāo)號(hào)1、2處的左右刮片磨損不均勻，導(dǎo)致鏈條局部跑偏，造成了機(jī)殼側(cè)板與刮片的磨損嚴(yán)重。

上述的3處磨損，除了造成刮片與鏈條磨損，也造成刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)部分的故障。由于鏈條磨損嚴(yán)重，鏈輪后的脫鏈刀無法有效完成脫鏈，造成異響；刮片磨損出缺口，同時(shí)有局部跑偏，造成刮片經(jīng)過驅(qū)動(dòng)部分時(shí)敲打機(jī)殼，有安全隱患。

3 解決方案

3.1 上刮板托架改造方案

刮片雖為高分子耐磨材料，但長(zhǎng)期在同一部位與上托架進(jìn)行摩擦，必然形成磨損。要減緩刮片的磨損，必須增加摩擦部位的長(zhǎng)度，杜絕在同一部位長(zhǎng)期摩擦[1-2]。

為了避免刮片在同一部位摩擦，許多新型刮板機(jī)的上托架被設(shè)計(jì)成帶角度的，同時(shí)取消上導(dǎo)軌，但是此種設(shè)計(jì)容易引起刮片跑偏磨損機(jī)殼側(cè)板(見圖2)。

圖2 帶角度上托架

針對(duì)上述方案的缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，將上托架設(shè)計(jì)成人字形，取消上導(dǎo)軌(見圖3)。人字上托架單條長(zhǎng)3 m，向兩邊同時(shí)外伸或內(nèi)收，有效避免了跑偏，也避免了刮片在同一部位磨擦。

圖3 人字形上托架設(shè)計(jì)

3.2 刮板機(jī)下部承托的改進(jìn)

為了解決刮板機(jī)下部的刮片、鏈條的過度磨損、跑偏和積料破碎問題，借鑒上部改造的經(jīng)驗(yàn)，取消下導(dǎo)軌，并將刮片改為整體式(見圖4)。結(jié)構(gòu)中沒有了可積料的部位，可同時(shí)解決積料破碎和過度磨損2個(gè)問題，并減小對(duì)驅(qū)動(dòng)部件的影響。

圖4 改造后的下部承托結(jié)構(gòu)

3.3 驅(qū)動(dòng)部位的改造

刮板機(jī)的頭部驅(qū)動(dòng)鏈輪設(shè)計(jì)時(shí)為了減小尺寸，鏈輪齒數(shù)都介于15～20齒(個(gè)別的甚至為13齒)。由于鏈輪的多邊形效應(yīng)，鏈條在脫離鏈輪時(shí)有卡滯現(xiàn)象，為了避免鏈條卡滯、彈跳，許多刮板機(jī)在驅(qū)動(dòng)裝置處設(shè)置了脫鏈刀。脫鏈刀在鏈條磨損、刮片跑偏、鏈條張緊度不足時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的噪聲并有安全隱患。

為避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，將改造后的人字形上托架延伸至鏈輪的頭部，直接引導(dǎo)鏈條上的刮片，幫助其脫離鏈輪，解決了原脫鏈刀單點(diǎn)受力引起的問題(見圖5)。

圖5 脫鏈機(jī)構(gòu)改造示意圖

4 結(jié)語

對(duì)現(xiàn)有6臺(tái)刮板機(jī)進(jìn)行改造，效果良好。原來平均5個(gè)月就需要對(duì)刮板機(jī)的鏈條、刮板進(jìn)行檢查、更換，改造后可以保證18個(gè)月連續(xù)作業(yè)。在減少維保工作量的同時(shí)，也可減少刮板機(jī)內(nèi)部的敲擊，降低機(jī)殼溫度，減小安全隱患。刮板機(jī)的刮片改為整體式后，可降低物料的破碎率。同時(shí)，在新型刮板機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免在同一部位集中摩擦，并在耐磨、自潤(rùn)滑材料上進(jìn)行改進(jìn)，可降低使用單位的維修頻率。