李昭

摘? 要：目前，卸船作業(yè)工作過程是運(yùn)輸船將礦石等散貨運(yùn)至碼頭，抓斗從船艙抓取物料拖運(yùn)至料斗上面開斗放料，物料由料斗口的振動(dòng)給料器斗體排到地面皮帶機(jī)，再輸送到堆場(chǎng)或轉(zhuǎn)運(yùn)裝船。振動(dòng)給料器是利用偏心振動(dòng)原理將卸船機(jī)料斗內(nèi)的物料送至地面皮帶機(jī)的關(guān)鍵部件。有效發(fā)揮振動(dòng)給料器性能，提高卸船機(jī)振動(dòng)給料器出料問題至關(guān)重要。因此，有必要對(duì)卸船機(jī)振動(dòng)給料器出料能力的關(guān)鍵因素進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：卸船機(jī);振動(dòng)給料器;出料能力;模態(tài)分析

1 研究背景

卸船機(jī)振動(dòng)給料器是卸船機(jī)放料的關(guān)鍵部件，可以有效保障物料輸送的均勻性，降低物料對(duì)料斗、耐磨板以及皮帶機(jī)帶面的沖擊，有效提高上述相關(guān)設(shè)備的使用壽命。由于物料含水量、粘性、顆粒大小等特性不同，導(dǎo)致卸船機(jī)出料不暢，特別是鋁土礦等疑難礦種，流量無法達(dá)到預(yù)期，不能有效發(fā)揮卸船機(jī)產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，影響碼頭正常計(jì)劃編排。并且出料不穩(wěn)定導(dǎo)致堵料問題時(shí)有發(fā)生，清理費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，有效發(fā)揮振動(dòng)給料器性能，解決卸船機(jī)振動(dòng)給料器出料問題至關(guān)重要。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 頻率特性對(duì)振動(dòng)給料器性能影響

卸船機(jī)振動(dòng)給料器主要由振動(dòng)電機(jī)與斗體組。振幅可以由電機(jī)內(nèi)置偏心塊角度調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速可以通過變頻器改變電機(jī)輸入頻率調(diào)節(jié)。在不同流量下，物料與斗體的組合體頻率特性不同，當(dāng)電機(jī)振動(dòng)頻率與組合體的某階固有頻率重合時(shí)，將會(huì)發(fā)生共振，振幅進(jìn)一步提高。因此，分析不同流量情況下組合體的頻率特性是解決振動(dòng)給料器振幅偏小，限制出料流量的關(guān)鍵。研究目標(biāo)是電機(jī)頻率與組合體頻率特性相匹配。

共振原理：系統(tǒng)受外界激勵(lì)，作強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)，若外界激勵(lì)的頻率接近于系統(tǒng)頻率時(shí)，強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅可能達(dá)到非常大的值，這種現(xiàn)象叫共振。

模態(tài)分析法

模態(tài)分析用來判斷彈性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)參數(shù)特性，如自振頻率、振型等，可以幫助設(shè)計(jì)人員避開共振或者利用共振。通過研究分析可以準(zhǔn)確得到不同流量下的各階固有頻率以及對(duì)應(yīng)振型等相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)將模態(tài)分析數(shù)據(jù)與電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行匹配。

2.2 電機(jī)位置對(duì)振動(dòng)給料器性能影響

振動(dòng)給料器電機(jī)布置位置也是影響振動(dòng)給料器振動(dòng)特性的關(guān)鍵。電機(jī)位置與組合體振型相匹配。運(yùn)用模態(tài)分析，得到組合體各階固有頻率對(duì)應(yīng)的振型，電機(jī)沿振型方向布置。

2.3 斗體傾角對(duì)振動(dòng)給料器性能影響

運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行分析，不斷調(diào)整振動(dòng)給料器斗體傾角，得到最佳放料傾角。

2.4 卸船機(jī)振動(dòng)給料器頻率特性分析

3 研究結(jié)果

通過上述分析研究可知影響振動(dòng)給料器出料能力的關(guān)鍵因素。電機(jī)與料斗組合體匹配，電機(jī)振動(dòng)頻率與料斗組合體某階固有頻率接近，達(dá)到較為理想的振幅。電機(jī)轉(zhuǎn)速與流量匹配，針對(duì)不同流量要求，電機(jī)轉(zhuǎn)速、振幅能夠與料斗組合體向匹配。振動(dòng)給料器傾角優(yōu)化，通過分析得到振動(dòng)給料器最佳傾角，提高放料流暢性。下一步研究，將根據(jù)關(guān)鍵因素最優(yōu)解對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行逐一優(yōu)化改進(jìn)，從而達(dá)到提高整個(gè)振動(dòng)給料器性能的目標(biāo)，保障生產(chǎn)作業(yè)效率。

4 預(yù)期效益

效益一是提高生產(chǎn)效率。振動(dòng)給料器可以根據(jù)物料特性，流量要求調(diào)整轉(zhuǎn)速、傾角，提高流程效率，縮短作業(yè)時(shí)間。效益二提高設(shè)備使用壽命。通過優(yōu)化，振動(dòng)給料器放料更加平穩(wěn)，有效降低對(duì)流程耐磨板、托輥等部件的沖擊磨損，有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。效益三是提升管理技能。通過參與項(xiàng)目，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)成員處理問題、解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新攻關(guān)意識(shí)，提升設(shè)備科學(xué)化管理水平。

參考文獻(xiàn)

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