王春香劉耀光,2

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué),內(nèi)蒙古包頭 014010;2.內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司,內(nèi)蒙古包頭 014010)

帶式輸送機(jī)卸料小車改造研究

王春香1劉耀光1,2

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué),內(nèi)蒙古包頭 014010;2.內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司,內(nèi)蒙古包頭 014010)

在帶式輸送機(jī)應(yīng)用技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天,充分發(fā)揮帶式輸送機(jī)運(yùn)力,降低帶式輸送機(jī)故障率是保證并提高礦山企業(yè)產(chǎn)能的重要手段。與此形成鮮明對比的是,帶式輸送機(jī)卸料小車運(yùn)行不穩(wěn)定,安全性能低,在制約帶式輸送機(jī)技術(shù)的應(yīng)用同時(shí),嚴(yán)重阻礙著帶式輸送機(jī)無人值守的推進(jìn)。本研究旨在,突破帶式輸送機(jī)卸料小車重型化應(yīng)用的瓶頸,探索大運(yùn)量皮帶系統(tǒng)卸料小車設(shè)計(jì)的新途徑。

帶式輸送機(jī) 卸料小車

1　概述

帶式輸送機(jī)是鋼鐵企業(yè)重要的生產(chǎn)設(shè)備，卸料小車是皮帶布料的主要部件。近年來，國外對帶式輸送機(jī)相關(guān)理論研究取得了很大進(jìn)展，帶式輸送機(jī)主要部件的技術(shù)性能也明顯提高。目前帶式輸送機(jī)正在向超大運(yùn)量、高速、長距離等方向發(fā)展。在我公司實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，帶式輸送機(jī)卸料小車往往成為制約帶式輸送機(jī)發(fā)揮大運(yùn)量、高速、高頻布料的主要因素，甚至直接影響到了正常的生產(chǎn)組織。通過長期的應(yīng)用總結(jié)，我公司破碎區(qū)域帶式輸送機(jī)卸料小車的故障是導(dǎo)致帶式輸送機(jī)故障率居高不下的主要原因，而卸料小車高故障率的主要原因就是小車結(jié)構(gòu)不合理和行走機(jī)構(gòu)缺陷導(dǎo)致的。所以，對帶式輸送機(jī)卸料小車實(shí)施改造研究十分必要。

2　帶式輸送機(jī)卸料小車在我公司生產(chǎn)實(shí)際中遇到的問題

2.1存在的主要問題

現(xiàn)有卸料小車經(jīng)過5年的使用，故障頻發(fā)，其中19#帶式輸送機(jī)位于細(xì)碎-篩分閉路中，19#皮帶卸料小車是故障最為高發(fā)的設(shè)備。

主要存在的問題有以下幾個(gè)方面:

第一，車體晃動(dòng)大。隨著選廠工藝技術(shù)的改進(jìn)，對破碎系統(tǒng)“多碎少磨”的要求越來越高，為了提供更細(xì)、更均勻的磨礦原料，破碎系統(tǒng)不斷降低篩下產(chǎn)品粒度，與此同時(shí)帶來的是細(xì)碎-篩分循環(huán)負(fù)荷的增加，造成19#皮帶負(fù)荷不斷增加，甚至超過設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力。

第二，溜車。由于該卸料小車是典型的重載小車，制動(dòng)時(shí)慣性力較大，當(dāng)抱閘松動(dòng)或出現(xiàn)故障時(shí)，制動(dòng)力矩不足，當(dāng)小車順著輸送帶前進(jìn)方向行進(jìn)時(shí)，極易出現(xiàn)溜車故障，甚至“飛車”。

第三，小車行走車輪啃道嚴(yán)重。卸料車中間架單薄，軌道橫梁變形嚴(yán)重，使得軌道也隨著橫梁的變形方向而變化，導(dǎo)致車輪啃道。

第四，小車整體鋼結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)重。卸料小車承載的增加，以及多次的碰撞事故，造成小車整體鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。

2.2原因分析

第一，卸料小車的設(shè)計(jì)方面，借鑒了DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)B=1400mm重型卸料車的結(jié)構(gòu)，將尺寸放大到B=1600mm，所以一些特殊情況考慮不足。

第二，車體晃動(dòng)大，主要是車體較高，造成整車重心高，加之經(jīng)過多次的事故已經(jīng)變形，導(dǎo)致穩(wěn)定性降低。

第三，溜車的原因主要是車輪與軌道之間摩擦力不夠，車輪制動(dòng)后輪與軌道有相對滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)到阻力大于慣性力時(shí)才能夠停下。經(jīng)過分析，認(rèn)為卸料車軌道支撐中間架單薄、且變形大，導(dǎo)致軌道高低不平，而卸料車車輪的形式為直連接，容易出現(xiàn)三條腿著地現(xiàn)象。

第四，卸料車中間架單薄，軌道橫梁變形嚴(yán)重，使得軌道也隨著橫梁的變形方向而變化，導(dǎo)致車輪坑道。

3　卸料小車在我公司的改進(jìn)

3.1卸料車機(jī)架結(jié)構(gòu)改進(jìn)

原有卸料車的架體由于多次事故已經(jīng)嚴(yán)重變形，已沒有在原有小車的基礎(chǔ)上改造的價(jià)值，且如果改造原有小車時(shí)間長、難度大，因此決定從新制作小車，新做的小車在保證原有角度不變的同時(shí)(因?yàn)槠У膬A角已經(jīng)決定了小車的角度，所以不能改變小車的角度)，經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算只能把小車高度方向下降低0.8m，長度方向減少4m，這樣才能保證小車的穩(wěn)定性;架體鋼結(jié)構(gòu)由原來的250H型鋼改為300H型鋼，保證車體的鋼性。

3.2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)

通常帶式輸送機(jī)卸料小車的傳動(dòng)形式主要是鏈條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。但是，輸送機(jī)及卸料小車經(jīng)過長期的使用以及存在的諸多隱患，若仍采用鏈條和齒輪傳動(dòng)，那么卸料小車啃軌的情況將不能得到有效解決。經(jīng)過和類似結(jié)構(gòu)的查找分析對比發(fā)現(xiàn)，在一些大型起重機(jī)械的設(shè)計(jì)方式中將車輪的傳動(dòng)形式改為鉸接式傳動(dòng)，車輪與減速機(jī)采用萬向聯(lián)軸器連接使得每個(gè)車輪成為了單獨(dú)的個(gè)體，傳動(dòng)形式為減速機(jī)聯(lián)軸器帶動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)，再由齒輪傳動(dòng)到車輪上。由于使用了萬向軸，使得這種結(jié)構(gòu)形式下的車輪允許一定程度位移，這樣就不會(huì)因?yàn)檐壍赖母叩筒黄蕉沟密囕喤c軌道的接觸不好。

受卸料小車結(jié)構(gòu)空間限制，同時(shí)考慮使用鉸接傳動(dòng)方式，決定參照一類起重機(jī)械的設(shè)計(jì)方式，將車輪的傳動(dòng)形式改為鉸接式，車輪數(shù)增加到了8個(gè)車輪，傳動(dòng)形式為減速機(jī)聯(lián)軸器帶動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)，再由齒輪傳動(dòng)到車輪上，這樣就使得每個(gè)車輪都能一起傳動(dòng)，既8個(gè)輪都成為了主動(dòng)輪。設(shè)置2套傳動(dòng)裝置，2套驅(qū)動(dòng)裝置可以互為備用，減少維護(hù)成本。另外，當(dāng)其中一套出現(xiàn)故障時(shí)，另外一套可以無負(fù)載暫時(shí)使用，縮短停車時(shí)間。

4　結(jié)語

經(jīng)試驗(yàn)，改造后小車無論在框架強(qiáng)度上，還是運(yùn)行穩(wěn)定性，都較改造前有很大的提高;無論進(jìn)行緊急剎車還是在靜止?fàn)顟B(tài)，小車均可保持穩(wěn)定，不被皮帶帶走;在傳動(dòng)軸上加裝4臺(tái)制動(dòng)器，足以使小車在短距離內(nèi)停車。故此項(xiàng)改進(jìn)能提高帶式輸送機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，改造成功。

[1]王保華,劉敬平,盧杉.大功率高速帶式輸送機(jī)發(fā)展分析[J].礦山機(jī)械,2014(1):4-7.

[2]盧杉,王保華.帶式輸送機(jī)發(fā)展趨勢及潤滑[J].潤滑與密封,2013 (8):62-63.

[3]王向陽,楊建國,郝旭軍.帶式輸送機(jī)發(fā)展趨勢及潤滑[J].機(jī)械與電子,2010(13):518-558.

王春香(1962—),女,教授,碩士,主要從事機(jī)械教學(xué)工作。