朱惠蘭,莫日根
(吉蘭泰堿廠,內(nèi)蒙古 吉蘭泰 750333)
吉蘭泰堿廠原設(shè)計能力為年產(chǎn)20萬t純堿,隨著技術(shù)改造工作的進一步落實和設(shè)備潛力的不斷挖掘,生產(chǎn)能力不斷提高,現(xiàn)已達到年產(chǎn)34萬t。我廠原來使用的2臺輕灰斗提機型號為PL450型,設(shè)計能力40.5t/h,但實際生產(chǎn)能力不超過20t/h,不但生產(chǎn)能力低,達不到設(shè)計要求,而且該設(shè)備在運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)脫軌、料吊拉壞、軌道脫落的設(shè)備事故,影響設(shè)備的平穩(wěn)運行。因為能力受限,輕灰斗提機已成為制約我廠整個生產(chǎn)平穩(wěn)運行的焦點設(shè)備。因此,急需更換2臺能力大、運行平穩(wěn)的斗提機來滿足我們現(xiàn)有的生產(chǎn)需要。
通過對斗提機設(shè)備生產(chǎn)廠家的考查和一些純堿廠關(guān)于輕灰斗提機使用情況的了解,我們認為TB型無軌道、小節(jié)距型的板鏈式斗式提升機是PL型斗式提升機比較理想的替代品,以對TB型斗提機的能力和電機功率的理論計算為依據(jù),我們選用了由湖北宜都運機機電設(shè)備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的TB500型斗提機。TB500型輕灰斗提機技術(shù)參數(shù):
設(shè)計能力 70t/h
容量 0.5t/m3輕質(zhì)純堿
斗容積 32.6L
總高 26.78m
軸距 25m
斗寬 500mm
速度 0.55m/s
鏈條節(jié)距 160mm
斗距 320mm
電機 Y系列電動機,功率22kW
減速機 ZSY180-35.5硬齒面減速器,配逆止器
TB型斗式提升機主要由驅(qū)動裝置、上部區(qū)段、中部機殼、鏈斗組、下部區(qū)段和電氣保護裝置等組成。
驅(qū)動裝置由硬齒面減速器、Y系列電動機、彈性柱銷聯(lián)軸器及傳動鏈條等組成。
TB型斗提機所配的減速器為硬齒面圓柱齒輪減速器,它的特點是承載能力高、占用空間小、結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便,是替代擺線型、ZQ系列減速機的理想產(chǎn)品。在減速器高速軸端帶有逆止器,逆止器為超越離合型,提升機正常運行時逆止器與減速機脫開,主電機突然停止運行時逆止器作用,防止裝有物料的料斗反向運行。而且逆止器直接安裝在減速機上,制動力矩小,振動小。
上部區(qū)段由頭部組件、頭部托架、卸料溜槽等組成。
頭罩整體為兩半可拆型,便于設(shè)備安裝、檢修及調(diào)試。頭部殼體兩側(cè)設(shè)置快開檢查門,檢查門用壓槽式密封。
頭輪和頭輪材質(zhì)均為40Cr,經(jīng)熱處理后齒面工作硬度分別為HRC54-60和HB315-325。頭輪兩端軸承采用雙列調(diào)心滾子軸承,適合重載使用。
頭部托架與頭部組件本體聯(lián)結(jié)成一體,分開制作、現(xiàn)場組裝、結(jié)構(gòu)緊湊。頂部設(shè)有抽塵口。頭軸旋轉(zhuǎn)部位采用填料盒油浸石棉盤根密封,以防止堿灰泄漏,以保證整機有良好的密封性能。
中部殼體分為標準段、檢修段兩段。其形式為可拆式結(jié)構(gòu),材質(zhì)Q235A。利用多工位沖床加工,模壓成形和沖孔一道工序完成,之后用螺栓聯(lián)接組裝,具有較高的精度和互換性。檢修段間隔4~6m,并根據(jù)設(shè)備的具體工藝條件布置,檢修門設(shè)置于設(shè)備兩側(cè),快開式結(jié)構(gòu)。
鏈條為小節(jié)距高強度的套筒滾子鏈,鏈板材質(zhì)45Mn2,精密沖壓成形,熱處理硬度為HRC50-55。銷軸、滾子和套筒材料為20Cr,淬火處理。鏈條抗拉強度安全系數(shù)不小于20,適于滿載起動。其牽引鏈條,選用小節(jié)距鏈條,可保證與頭輪嚙合平穩(wěn),延長其使用壽命。
料斗材質(zhì)為16Mn,板材經(jīng)沖壓、焊接而成,沿口加焊65Mn耐磨焊條,以此來延長料斗的使用壽命。鏈條與料斗采用高強度螺栓聯(lián)接,每只料斗背后設(shè)有誘導(dǎo)式導(dǎo)料槽,保證無返料現(xiàn)象。
下部區(qū)段由尾部組件和張緊裝置組成。
尾輪和尾輪軸材質(zhì)也均為40Cr,熱處理后工作齒面硬度分別為HRC54-60和HB315-325。尾輪兩端軸承采用調(diào)心滾子軸承,同樣適合重載使用。
張緊裝置,采用自動重錘式張緊加手動絲桿張緊的組合結(jié)構(gòu),其行程為2.5倍的鏈條節(jié)距。自動重錘式張緊使鏈條始終保持適度的張緊狀態(tài),確保提升機運行平穩(wěn)。當(dāng)尾軸兩端有偏移時,采用手動絲桿張緊進行微調(diào),使提升機保持最佳的工作狀態(tài)。自動重錘式張緊機構(gòu)的內(nèi)外側(cè)均安裝有滑動板,滑動板上粘貼有密封材料,以確保提升機整機漏風(fēng)率小于0.8%,尾軸的旋轉(zhuǎn)部位采用填料盒油浸石棉盤根密封,以防止堿灰泄漏。
1)提升范圍廣、輸送能力大、提升高度高。
TB型斗提機對物料的種類、特性及塊度的要求少,不僅能提升一般粉狀、粒狀和塊狀的物料,而且能提升磨琢性大的物料,輸送物料的溫度<250℃即可。由于料斗容積大、速度低(物料填充系數(shù)高),使它具有較大的輸送能力,并且有多種規(guī)格(提升能力范圍為15~800m3/h)。
2)驅(qū)動功率小。
TB型斗提機采取流入式喂料,重力誘導(dǎo)式卸料,所耗功率較小,是環(huán)鏈式提升機的70%。
3)易損件少、使用壽命長。
TB型提升機的喂料方式采用流入式,不需用料斗挖料,所以料斗與料斗之間以及料斗與其它部件之間,不會發(fā)生擠壓和摩擦現(xiàn)象,而且在設(shè)計時保證了物料在喂料、提升和卸料時不會撒料,減少了機械磨損,加上輸送鏈采用的是板鏈式高強度耐磨鏈條,因此具有較長的使用壽命。
4)密封性能好、環(huán)境污染少、運行可靠性好。
TB型斗式提升機為無軌型提升機,設(shè)備在任何情況下運行也不存在料斗掛軌道或是軌道脫落的狀況出現(xiàn)。而且由于沒有軌道,殼體內(nèi)空間較大、鏈速低、鏈條節(jié)距小,運行起來比較平穩(wěn)安全。
5)結(jié)構(gòu)鋼性好、精度高、外形尺寸小。
TB型提升機機殼經(jīng)折邊中間壓筋,再經(jīng)焊接,剛性好、外觀漂亮。與提升量相同的其它提升機相比,具有外形尺寸小的特點。
Q=3.6×i×v×p×η/a式中,i——斗提機斗容,L;
v——斗提機料斗提升速度,m/s;
p——物料容重,t/m3,輕質(zhì)純堿為0.5t/m3;
η——填充系數(shù),一般取0.7~0.75;
a——斗距,m。
Q =3.6×32.6×0.55×0.5×0.70/0.32=70.6t/h
4.2.1 軸功率
P1=Q ×c×q/3 600+Ps+Pk
式中,P1——軸功率,kW;
Q——能力,t/h;
c——軸距,m;
q——重力加速度,m/s2;
Ps——挖取功率,按標準取2.2kW;Pk——空載功率,按標準取3kW。
P1=70×25×9.8/3 600+2.2+3=10kW
4.2.2 電機功率
P=1.2×P1/η=1.2×10/0.84=14.3kW式中,P——電機功率,kW;
η——傳動總效率,按標準取0.84。
通過理論計算可以得出:
TB500型斗提機的生產(chǎn)能力可滿足70t/h。電機功率取22kW即可滿足要求。
我廠原設(shè)計的PL450型斗式提升機在正常生產(chǎn)時為兩臺開一備一,但由于設(shè)備能力受限,生產(chǎn)時必須兩臺同時開啟方可滿足生產(chǎn)。
TB500斗提機的生產(chǎn)能力為70t/h,最大可達到75t/h。我們知道斗式提升機最大的特點是過載敏感性強,遇到生產(chǎn)波動或瞬時量突然增大,時常會導(dǎo)致斗提機料斗拉壞、軌道脫落的設(shè)備事故發(fā)生,影響生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。TB500斗提機不但能滿足我們正常的生產(chǎn)(正常生產(chǎn)時輕灰量為45t/h),也能夠滿足生產(chǎn)波動狀況。
TB500輕灰斗式提升機投用后,首先,解決了兩臺斗式提升機同時開啟的現(xiàn)象,實現(xiàn)了開一備一。其次,可以實現(xiàn)有計劃的設(shè)備檢修,扭轉(zhuǎn)了輕灰斗提機因為設(shè)備事故頻繁而搶修的被動局面。再次,由于TB型斗提機運行平穩(wěn)、可靠,各部件材質(zhì)強度高、耐磨性好、使用壽命長,無須經(jīng)常檢修、更換,每年可節(jié)省一定的檢修費用。