刮板取料系統分析論文

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1.刮板驅動

刮板取料機的驅動系統主要有兩種結構，一種是采用立式電機——減速器，力矩臂安裝，布置于轉臺內部，刮板臂與轉臺連接鉸軸位于轉臺外側。另一種是驅動布置于鉸支點外側，通軸式結構（鉸軸、驅動軸為一根軸），在外側布置驅動。該結構的好處是采用臥式電機減速器，便于檢修，缺點是鏈輪軸較長，制作成本高。而立式電機減速器缺點是檢修不方便，而且減速器需要增加輔助潤滑裝置，但軸的長度可以相對縮短，有條件時還可以縮小軸的外徑。而根據實際應用情況，刮板驅動采用臥式減速機結構的形式最多。

2.取料臂

取料臂是刮板取料機的主要鋼結構部件，與刮板、鏈條、鏈輪、驅動裝置等部件共同完成取料作業，為了減少設備造價和安裝運輸成本，刮板臂的結構形式成為制造、施工人員所關注的問題。目前，桁架式取料臂和圓管式取料臂成為大型取料機的主要結構形式，而節省材料，減少設備造價和安裝運輸成本已成為刮板臂結構設計、制造、施工人員所關注的重要問題。近年來，隨著取料量的逐漸增大，桁架式取料臂和圓管式取料臂頗受設計師們的青睞。刮板取料機的取料臂有兩種結構形式：桁架式、鋼管式。

（1）桁架式取料臂

桁架式，刮板和鏈條在桁架上下的導槽內運行，該結構由于臂架可以采用折線形從而降低鏈輪齒數，但該結構和圓管式同樣需要大直徑的鏈輪。

（2）鋼管式取料臂

薄壁圓管式，由于其重量輕、便于制造的特點，目前長形料場側式刮板取料機刮板臂都在向薄壁圓管方向改進。選擇取料臂的結構時，不僅要滿足設備的使用性能，考慮取料臂的重量，同時要考慮制造及安裝成本。這兩種取料臂結構的制造及安裝成本分析如下：取料臂的制造過程一般為：放樣、下料、組立、焊接、演裝、涂裝和包裝等。這兩種結構中，由于桁架式取料臂由多個桿件組成，并且桿件之間的連接為焊接結構，節點較多，因此放樣比較復雜，下料困難；而圓管式取料臂由三段鋼管焊接而成，內部筋板由鋼板組成，因此放樣比較簡單，下料容易。在演裝時，桁架式取料臂每個接口處有四處對接連接，整個取料臂需要演裝點數為8處；而圓管式取料臂每處僅有一處對接連接，整個取料臂需要演裝點數為4處。因此桁架式取料臂的演裝比較復雜。在涂裝時，桁架式取料臂的截面形式由H型鋼和方鋼組焊而成，比較復雜；而圓管式取料臂的截面為圓形，表面光滑，涂趙雷王丹北方重工裝卸設備分公司沈陽110141裝方便。無論何種結構的取料臂，都是通過各件焊接而成，為了運輸方便，制造廠通常把取料臂在廠內分成幾段，然后現場組對焊接。焊接結束后，應對焊接質量進行檢查，焊縫質量依照JB115211級標準執行。圓管式取料臂與桁架式取料臂相比，截面形式比較簡單，截面尺寸較小，焊接點數較少，因此焊接、檢測都比較容易。綜上所述，圓管式取料臂比桁架式具有制造簡單，安裝方便，制造安裝成本較低的優點。

3.鏈條

目前常用的鏈條為免維護鏈條，該結構是在鏈條外側設置密封滾輪，滾輪在導槽內運行，而外置滾輪緊受鏈板和刮板的重量，滾輪不與鏈輪接觸，避免了滾輪的變形，這樣鏈條真正成為一個純滾動結構。與鏈輪接觸部分即使產生變形也不影響鏈條的滾動。原有的鏈條在實際運行過程中，鏈輥作為滾輪同時與鏈輪接觸，鏈輪產生的力會直接導致鏈輥變形，因而鏈輥不是標準的圓形進行純滾動，而是一種多邊形或橢圓形式，也就是變成了滑動形式。因此，使用免維護鏈條不僅可提高設備的安全和可靠性，同時也可降低設備的維護成本。

4.鏈條襯托導槽

我們習慣上將襯托鏈條的導槽直接按其所在位置稱之為上導槽、下導槽，上下導槽在原設計結構中需要襯托整個鏈條，而下導槽還要考慮承受鏈條在運行過程中出現的側向力，這種側向力產生有兩種原因，其一是鏈條導槽的直線度造成運行過程中的刮碰，其二是刮取物料時出現的側向力，而這種側向力是側式刮板取料機運行過程中所無法避免的。鏈條導槽尾端在實際設計中距離鏈輪都有一個節距以上，最多兩個鏈條節距的距離，在現場實際運行中，這個空間造成很多振動噪聲。鏈條脫離鏈輪后由于自重會產生下沉，運行到導槽位置后被前部鏈條牽引上升，鏈輥沖擊導槽。鏈條脫離導槽后也產生下沉現象，并在到達鏈輪時沖擊鏈輪。合理的結構是使導槽在不發生干涉的前提下盡可能接近鏈輪，減小鏈條鏈輥沒有支撐的時間，這樣可以有效減緩沖擊。

5.鏈輪張緊

目前設計的張緊結構均采用手動油缸加復合彈簧的張緊形式，而沒有采用自動張緊形式。主要是由于臂架的俯仰導致油缸張緊力處于時刻變化中，而且變化范圍相當大，蓄能器要求保證壓力特別大，因而不適于采用蓄能器結構，為此，提出了手動加油后停機保證固定長度的辦法，但該結構油管也很長。對于傳統設備采用螺旋張緊，給現場張緊帶來很多困難：首先是張緊空間問題，鏈條、張緊輪包裹在刮板鏈內，人員從外部張緊螺母非常困難，且螺母很大，張緊力也較大，不是一般的扳手和人員所能夠緊動的。很多時候需要人員進入內部采用附加千斤頂的方式首先將鏈輪（軸）頂到適當位置，然后盤動螺母。本文從現場實際應用和理論設計兩方面詳細分析了刮板式取料機取料系統的結構，對設備的設計和選型有著很強的實用價值。

作者:趙雷王丹單位:北方重工裝卸設備分公司