于超 欒文軒

（煙臺港集團(tuán)有限公司，山東煙臺 264000）

0 引言

皮帶機(jī)作業(yè)線作業(yè)流程為：卸船機(jī)卸料后，皮帶機(jī)運(yùn)輸貨物，途徑每個轉(zhuǎn)接機(jī)房物料調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換，經(jīng)由堆取料機(jī)到達(dá)貨場堆存。由于現(xiàn)有的物料調(diào)節(jié)器采用絲桿的調(diào)節(jié)方式，調(diào)整料流時需要反復(fù)調(diào)節(jié)確定，工人操作起來費(fèi)時費(fèi)力，增加工人勞動強(qiáng)度的同時還無法保證卸船的效率。在保持原有作業(yè)線主體結(jié)構(gòu)不變的前提下，通過技術(shù)上的改造，達(dá)到操作簡單，性能穩(wěn)定，隨時可調(diào)的效果。

圖1 絲桿式物料調(diào)節(jié)器

1 物料調(diào)節(jié)器現(xiàn)狀

（1）由于目前卸船貨物的種類、粒度、含水量等各有不同，導(dǎo)致貨物散料在采用帶式輸送機(jī)運(yùn)送時，會出現(xiàn)不同的特性，如粒度小、含水量大的鋁礬土礦粉就容易粘結(jié)，由于物料粘結(jié)出現(xiàn)落料點(diǎn)不同，導(dǎo)致皮帶機(jī)跑偏，進(jìn)而需要經(jīng)常反復(fù)人工調(diào)整，此種結(jié)構(gòu)調(diào)解不方便，工人操作起來費(fèi)時費(fèi)力，在這種特性沖擊下，還會造成物料調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)絲杠出現(xiàn)松動現(xiàn)象。見圖1。

圖2 物料調(diào)節(jié)器內(nèi)部絲桿

圖3 渦輪蝸桿式物料調(diào)節(jié)器

表1 油脂潤滑時的總效率η

表2 螺桿采用稀油潤滑時的總效率η

表3 蝸桿型號最大徑向力和扭矩表

圖4 電液式物料調(diào)節(jié)器

圖5 電液式物料調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖

（2）在最初項(xiàng)目設(shè)計(jì)時，是按鐵礦石、鋁礬土和少量進(jìn)口煤炭進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其中物料調(diào)節(jié)器也是按鐵礦石、鋁礬土和少量進(jìn)口煤炭的常用手冊參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)的，鑒于手冊參數(shù)僅為參考試驗(yàn)參數(shù)，與實(shí)際所輸送的散料貨物不可避免會存在各種差別，這就會造成實(shí)際使用工況與設(shè)計(jì)工況存在差別，同時物料連續(xù)沖擊還會造成絲杠的蠕動、疲勞變形，甚至出現(xiàn)斷裂事故，見圖2。

（3）目前設(shè)計(jì)的物料調(diào)節(jié)器采用手輪驅(qū)動絲杠的方式改變導(dǎo)流擋板的角度，進(jìn)而調(diào)節(jié)料流方向，由于絲杠采用開式脂潤滑，再加之如果處于較干燥粉料的環(huán)境中，就容易沾染粉料，久而久之，就會阻塞絲杠螺紋，造成人力旋轉(zhuǎn)困難，每次調(diào)整都需要2-3人操作20-30分鐘左右，如遇到卡死現(xiàn)象時間還更長，耗費(fèi)大量人力物力，同時影響正常的卸船作業(yè)，而且也加大絲杠的負(fù)載，縮短使用壽命，綜合成本非常高昂。

圖6 物料調(diào)節(jié)器調(diào)料板結(jié)構(gòu)圖

2 技術(shù)改造方案的實(shí)施

由于上述分析的結(jié)果，物料調(diào)節(jié)器絲杠通過手輪調(diào)整經(jīng)常出現(xiàn)卡滯的現(xiàn)象，所以為了解決此問題，我們考慮采用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下選型計(jì)算：

（1）驅(qū)動功率：P=FaV/60 η

式中：P---驅(qū)動功率，K W；

Fa---起升力（或拉力），KN；

V---起升速度，m/min；

η---傳遞總效率（見表1，表2）。

（2）驅(qū)動扭矩： T=9550×P/n

式中：T---驅(qū)動扭矩，N·m；

P---驅(qū)動功率，K W；

n---轉(zhuǎn)速，r/min。

（3）蝸桿軸伸上，由于安裝齒輪、鏈輪所產(chǎn)生的徑向力Fr，其最大許用力與起升力和型號有關(guān)。在1/2處所許用的最大徑向力和扭矩，見表3。

選型計(jì)算完成后，進(jìn)行采購、安裝、調(diào)試，改造初步完成，見圖3。

在使用初期，該裝置發(fā)揮了很好的作用，旋轉(zhuǎn)輕便，靈活自如，維護(hù)也比較方便。但當(dāng)使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)還存在一些問題，例如還是會有灰塵或粉料進(jìn)入絲杠螺紋中，造成卡滯；鎖死不可靠，時間久了就會出現(xiàn)絲杠蠕動，導(dǎo)流擋板傾斜角度變化；最嚴(yán)重的是由于受力不均等原因，絲杠同樣出現(xiàn)變形或斷裂現(xiàn)象。

針對此情況，我們根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，對傳動方案進(jìn)行優(yōu)化。首先，為了解決絲杠螺紋進(jìn)灰卡滯問題，同時也鑒于現(xiàn)場客觀存在的環(huán)境條件，我們考慮采用能自動除灰的功能；另外，考慮人工驅(qū)動力有限和提高調(diào)節(jié)的速度和效率的問題，我們考慮采用電動或液壓的伸縮驅(qū)動裝置；同時，也為提高設(shè)備的自動化程度，減輕現(xiàn)場人員的占用和操作勞動強(qiáng)度，我們最終確定采用液壓推桿驅(qū)動導(dǎo)流擋板的物料調(diào)節(jié)器革新方案，見圖4和圖5。

在不改變現(xiàn)有調(diào)料板主體結(jié)構(gòu)的情況下，在支撐桿￠76x4mm內(nèi)部增加￠60x10mm熱軋無縫鋼管，增加支撐桿的強(qiáng)度，并且設(shè)計(jì)支撐桿兩端固定在料槽外部，并在支撐桿與料槽內(nèi)壁增加防護(hù)安全鏈，見圖6。

3 技術(shù)創(chuàng)新性

（1）改造后的物料調(diào)節(jié)器與之前相比調(diào)節(jié)料流效果明顯，皮帶跑偏情況明顯減少，基本不存在粘料情況。

（2）人員調(diào)整操作簡單輕便、實(shí)用靈活，且鎖定可靠，一次調(diào)整后，除非物料屬性發(fā)生較大變化或皮帶出現(xiàn)跑偏，否則不用二次調(diào)整。

（3）防灰效果好，液壓推桿自帶自動除灰密封圈，能有效刮掉粘在推桿軸上的灰塵，且使用壽命長。

（4）推桿支座和調(diào)節(jié)器外壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有效消除了由于其他結(jié)構(gòu)受力不均造成的支座變形等問題。

4 結(jié)語

使用過程中的物料調(diào)節(jié)器完全適應(yīng)鐵礦、鋁礬土等多種礦石作業(yè)，每次調(diào)整在地面點(diǎn)動操作，不需要登高作業(yè)操作；原來調(diào)整時間20-30分鐘，或者更長時間，到現(xiàn)在的不到1分鐘調(diào)整完畢，解決了工人的勞動強(qiáng)度，方便了工人的操作；根據(jù)不同物料的安息角不同隨時調(diào)整料流落料點(diǎn)角度，內(nèi)壁粘料明顯減少，解決皮帶因落料點(diǎn)出現(xiàn)的撒料、跑偏問題，保證了皮帶機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，完全滿足生產(chǎn)的需要，保證了卸船作業(yè)效率的穩(wěn)定性。