斗轮取料机的轮斗修复

董瑞佳1 张洪国1 赵 辉1 王 惠21 唐山工业职业技术学院自动化工程系 唐山 063200 2 唐山市曹妃甸区工业和信息化局 唐山 063200摘 要：斗轮取料机轮斗在经过多年使用后存在着变形、磨损的问题，分析原因并提出解决方案，选取取料机进行改进试验，解决了取料机的设备故障问题，保障了安全生产。关键词：斗轮取料机；轮斗；修复中图分类号：U653.928+.5 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2018）06-0160-021 现场问题某专业化煤炭装卸港口配置有4 条BQ 取料线，每条BQ 线上设置2 台斗轮取料机，2009 年初投产后经过多年的使用，取料机轮斗大部分变形磨损甚至磨穿，图1 为变形磨损的轮斗。图 1 变形磨损的轮斗轮斗变形对取料作业有以下不利影响：1）轮斗变形后斗容变小，在原有斗轮转速下，取料流量会变小，为达到原有流量，必须提高斗轮转速、臂架回转速度以及进车频率，设备能耗高，使用强度大，加速折旧。2）轮斗外沿焊有斗齿与耐磨层，取料时耐磨层与物料摩擦，抵消物料对轮斗的磨损。轮斗变形后，斗齿与耐磨层向内凹陷，取料时斗齿、耐磨层无法与物料接触，而是轮斗的底面与物料接触，底面为非耐磨的普通钢板，因此磨损很快。一旦轮斗被磨穿，不仅会撒煤，而且轮斗的强度也会降低，更加容易变形。3）轮斗变形会导致斗轮直径变小，取料时留下的垛底会变厚，加大攢垛的作业量与作业难度，降低装船作业效率。2 原因分析堆场在物料及雨水的长期作用下发生沉降，且不同部位的沉降程度不一致，导致堆场高低不平，因此在进行最底层取料作业时，尤其是夜间视线不良，取料机下降臂架时，轮斗下沿经常磕碰地面，致使轮斗发生变形，加速轮斗磨损。3 解决方案为防止轮斗继续磕地变形，尝试调高臂架俯仰下限位角度，并将已变形的轮斗矫正后继续使用。但由于垛底厚度不能超过400 mm，下限位角度也不能过高，且堆场仍在沉降，轮斗仍然经常磕地，而且矫正后的轮斗强度降低，轮斗变形未能从根本上解决。轮斗是由薄钢板拼接而成的薄壳体，结构强度低、耐冲击性差，因此轻微磕地就会造成底板下沿的较大变形磨损，但主体并未变形。将变形磨损的部分切除，在轮斗主体上重新焊接新的底板，并在下沿内侧焊接两条16 mm 加强筋，方向为顺着轮斗运转方向，以便在不增加取料阻力的前提下，增加轮斗结构强度和抵抗变形的能力。集中更换一台取料机的12 个轮斗，将更换下来的轮斗按上述方案修复作为备件，利用生产间隙更换其他破损轮斗。4 模拟分析为了更加直观量化地比较焊接加强筋的轮斗与原有轮斗的结构强度，通过SolidWorks 软件建立模型。模型中轮斗壁厚为10 mm，斗轮装置质量为41 t，当轮斗磕地时，因下降速度很慢，假设只有斗轮装置重力完全作用在轮斗上。使用SolidWorks 软件进行位移分析，轮斗材质为普通碳钢，将轮斗上沿固定，在下沿加载作用力410 kN，轮斗下沿位移云图见图3 所示。（a）原轮斗下沿位移云图（b）修复轮斗下沿位移云图图 2 原轮斗与修复轮斗位移云图从图2a 中可以看出，原轮斗磕地后，下沿向内凹陷的最大变形量约为8.3 cm，且底板有较大范围的面积发生变形。轮斗的底面与物料接触面积进一步加大，会加速底板磨损，同时也会加大取料时的阻力，增加取料能耗。从图2b 中可以看出，加筋板修复后的轮斗磕地后，下沿向内凹陷的最大变形量约为1.9 cm，轮斗变形量很小，底板上发生变形的面积也较小。在取料时，轮斗的底面与物料接触面积不会明显加大，主要是斗齿和耐磨层与物料摩擦，抵消物料对轮斗的磨损。通过对比可以看出，修复轮斗的最大变形量与原轮斗相比，减小了4 倍多，有效解决了轮斗磕地变形的问题。修复轮斗的使用寿命比原轮斗延长2 倍多，降低了维护成本，减少了维修时间。修复的轮斗见图3。图 3 修复的轮斗5 实际效果自方案确定后选取R4-2 取料机进行轮斗修复，修复后的轮斗在使用中下沿变形不明显，与软件分析结果相符，说明轮斗加筋板能提高轮斗的结构强度，增强抵抗变形能力。历时半年完成其余7 台取料机轮斗的修复工作，解决了取料机的设备故障问题，保障了安全生产。参考文献[1] 武帅 , 郭瑞琴 , 李中 , 等 . 斗轮堆取料机斗轮体结构分析与优化设计 [J]. 机械设计与制造，2014,(11)：5-8.[2] 王赫 , 李淑梅 , 王聚銮 . 斗轮取料机料斗特殊材质焊接 [J] .起重运输机械 ,2016(2):97-100.[3] 韩秀忠 , 鲁伟 , 陈浩 . 堆取料机斗轮机构存在问题及改进措施 [J]. 工程机械与维修,2017(3):64,65.举报/反馈发表评论发表作者最新文章高定位精度的第三代核环行起重机运行系统 刚柔耦合动力学仿真01-2014:40液压挖掘机转台有限元分析与疲劳强度评估01-2014:33SPMT 液压平板车车板变形有限元计算与仿真模拟01-2014:31相关文章嘉曼服饰再闯IPO：存货高企、代理品牌占半壁江山中央政法委：代孕弃养，钻法律空子，绝不是无辜！两会“点将台”｜做实民生基本保障，温暖长沙城市底色“纸吸管”上岗别忽视消费者体验市政协十二届五次会议举行联组讨论

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