李楠

（中國電建集團(tuán)長春發(fā)電設(shè)備有限公司，長春130033）

0 引 言

本次改造的對象是某焦化廠一臺DQ400/800·25 型懸臂式斗輪堆取料機(jī)（以下簡稱斗輪機(jī)），根據(jù)該企業(yè)發(fā)展后的產(chǎn)能提升需求，需要將現(xiàn)有斗輪機(jī)構(gòu)的取料出力從400 t/h 提升至600 t/h，由于該斗輪機(jī)的制造年代久遠(yuǎn)，斗輪機(jī)構(gòu)還采用老式的銷輪銷齒傳動方式，用戶反映該斗輪運(yùn)行起來臂架頭部振動大且噪聲大, 而且斗輪驅(qū)動還沒有相應(yīng)的斗輪過載保護(hù)，司機(jī)在操作中時常造成斗輪的過載而使設(shè)備受到損傷，斗輪機(jī)構(gòu)日常維護(hù)工作量也因此而變大。

1 改造方案的對比與選擇

改造后斗輪機(jī)構(gòu)為行星傳動形式，該形式由輪體、斗子、斗輪軸、軸承組件、圓弧擋板、溜料導(dǎo)料裝置、扭力臂裝置及斗輪驅(qū)動裝置等組成。圖1 為改造前后的對比圖，斗輪為無格式結(jié)構(gòu)，具有卸料快的優(yōu)點(diǎn)，輪體與斗輪軸采用花鍵連接，相對以前的鍵連接拆卸起來更加容易，受力也更均勻更合理。輪體結(jié)構(gòu)由原來的實腹式改成了輻條式，在保證輪體剛度和強(qiáng)度的前提下，能適當(dāng)減輕輪體質(zhì)量，從而減輕臂架頭部的受力。改造后斗輪軸采用長軸布置形式，斗輪驅(qū)動裝置與斗輪輪體分別布置在前臂架的兩側(cè)，該布置形式對前臂架兩側(cè)受力起到了平衡作用，這樣布置也大大降低了斗輪機(jī)構(gòu)取料作業(yè)時對前臂架承受扭轉(zhuǎn)力矩的沖擊。為了滿足改造后的出力要求，通過計算選型改造后的斗輪機(jī)構(gòu)共有9 只斗子，均勻分布于輪體圓周外側(cè)，用銷軸和螺栓固定，拆卸方便，在斗口處裝有鐵磁性耐磨的可拆卸斗齒，斗刃處有由耐磨焊條堆焊的保護(hù)層。為利于斗子卸料，斗輪軸相對于水平設(shè)有7°傾角垂直輪體安裝。圓弧擋板安裝在輪體前部圓周內(nèi)側(cè)，與輪體之間留有5～10 mm 間隙，圓弧擋板和溜料導(dǎo)料裝置的工作面都裝有便于更換的耐磨襯板。斗輪工作時圓弧擋板保證斗子把從料場中挖取上來的物料提升到輪體上部，經(jīng)過溜料裝置和導(dǎo)料裝置滑到懸臂膠帶機(jī)上，并沿懸臂膠帶機(jī)取料方向輸出。為了使導(dǎo)料槽能適應(yīng)堆料出力大取料出力小的兩種工況，斗輪頭部導(dǎo)料槽設(shè)計為提升形式，當(dāng)堆料作業(yè)時，導(dǎo)料槽可通過電液推桿提升活動導(dǎo)料板，導(dǎo)料板提升到位后通過電液推桿上的限位開關(guān)控制動作的準(zhǔn)確性，導(dǎo)料板提升有助于堆料料流更順利地通過，避免膠帶跑偏、撒料。取料作業(yè)時，電液推桿下降帶動導(dǎo)料板落到取料位。斗輪驅(qū)動裝置采用大速比行星減速器機(jī)械式傳動方式。機(jī)械傳動裝置主要由環(huán)保節(jié)能型電動機(jī)、帶聯(lián)軸器的限矩型液力偶合器、大速比行星減速器、限矩裝置、限矩桿等構(gòu)成。

斗輪驅(qū)動減速器選用國外合資品牌，性價比好，減速器配備強(qiáng)制潤滑油泵，能保證減速器內(nèi)齒輪在工作時得到充分的潤滑。減速器與電動機(jī)、液力偶合器及底座構(gòu)成一體，空心軸減速器通過自帶的脹緊套固定在斗輪軸上，安全可靠、拆卸方便。斗輪驅(qū)動減速器上裝有杠桿式限矩裝置，其作用是當(dāng)斗輪挖掘力達(dá)到0.8 倍額定載荷時，限矩裝置起到緩沖作用，當(dāng)斗輪載荷達(dá)到額定設(shè)計值的1.3倍時，限矩裝置中的限位行程開關(guān)動作，自動切斷斗輪電動機(jī)電路，對斗輪機(jī)構(gòu)實施過載保護(hù)，此種形式的保護(hù)為電氣和機(jī)械雙重保護(hù)，大大提升了斗輪機(jī)構(gòu)在使用過程中的安全性。

圖1 斗輪機(jī)構(gòu)改造前后的對比圖

2 改造后斗輪機(jī)構(gòu)的功率計算

已知額定取料出力Q 為600 t/h，物料煤密度ρ 為0.9 t/m3。

1）計算斗輪直徑D。

表1 斗輪堆取料機(jī)單位挖掘力fL值

表2 最佳切割深度比

表3 圓角修正系數(shù)km值

3 改造后的注意事項

本次改造主要包括：更換新的斗輪機(jī)構(gòu)、前臂架頭部改造、前臂架頭部平臺的改造。對于懸臂式斗輪機(jī)來說，拆卸斗輪機(jī)構(gòu)是一件極其危險的工作，拆卸前務(wù)必要做好前臂架的防傾覆措施，機(jī)架工裝的強(qiáng)度要牢靠，關(guān)系到施工人員生命安全的工作絕對不容馬虎。現(xiàn)場臂架的施焊要保證焊縫質(zhì)量，臂架對接時，腹板和翼緣板的焊縫要錯開300 mm 以上，避免應(yīng)力集中在一條線上，此焊縫要求為I 類焊縫，焊接施工完畢后，要做必要的探傷檢測，滿足要求后設(shè)備才能投產(chǎn)使用。更換新斗輪機(jī)構(gòu)后，由于斗輪直徑變大，對于斗輪機(jī)整體平衡性已經(jīng)發(fā)生了改變，完成施工后必須重新測量斗輪機(jī)的著地力，根據(jù)現(xiàn)場實測的著地力，需要在后臂架上增加相應(yīng)的配重，使著地力調(diào)整在設(shè)計范圍內(nèi)，最終達(dá)到整機(jī)平衡的合理性。

4 結(jié) 語

通過本次對斗輪機(jī)構(gòu)的技術(shù)改造，在為用戶創(chuàng)造效益的同時也大大降低了斗輪機(jī)的日常維護(hù)量，消除了困擾用戶已久的難題。希望通過本文的介紹能為廣大斗輪機(jī)用戶在面對同類問題時提供一定的借鑒和參考。