卸船机带式输送机机架变形及 升降台车啃轨的分析与处理

唐士奇江苏射阳港发电有限责任公司三期工程卸煤系统设计安装两台XCJLD800E 型悬链斗式卸船机（以下简称卸船机），额定能力800 t/h，由武汉电力设备厂设计制造，主要包括悬臂梁、横带式输送机、斜带式输送机、升降机构、横移机构、链斗机构、配重系统、移船系统、立柱、电气控制系统等部件。卸船机自2011 年投用，经过三年多的运行，两台卸船机陆续出现横带式输送机机架严重变形、升降台车啃轨等问题。本文着重对卸船机带式输送机变形和台车啃轨的原因进行分析，提出解决方案并实施，消除卸船机存在的安全隐患。1 横带式输送机及升降台车简介1.1 横带式输送机结构形式卸船机的带式输送机由横带式输送机和斜带式输送机两部份组成，悬挂在悬臂梁下方，料斗挖取煤后垂直输送到横带式输送机上，经横、斜带式输送机输送到C01 带式输送机。横带式输送机含前吊架、中间吊架、带式输送机机架及安装于机架上的改向滚筒、托辊、走台及栏杆，见图1。其中前吊架和中间吊架的上端分别与卸船机悬臂梁焊接，前吊架和中间吊架的底部采用销轴与带式输送机机架连接。1. 前吊架 2. 悬臂梁 3. 中间吊架 4. 托辊 5. 机架6. 改向滚筒 7. 走台及栏杆图1 横带式输送机示意图横带式输送机机架前后销轴跨距为23 350 mm，机架截面尺寸为1 800 mm×990 mm。机架主要结构件为16 号槽钢、100×150 T 形钢。1.2 升降台车的布置形式卸船机设有四台升降台车，正向台车和反向台车各两台，安装在悬臂梁与立柱结合处，卸船机两前立柱的正反两面分别铺设升降轨道，通过正反四个台车将悬臂梁固定在立柱上，并在升降轨道上行走，从而实现悬臂梁的升降。2 横带式输送机机架严重变形和台车啃轨原因分析2.1 存在问题1）卸船机负载运行时横带式输送机机架晃动明显，投产运行半年后机架开始出现弯曲，随着长时间的运行，机架变形越来越严重，2014 年底4 号卸船机横带式输送机机架直线度偏差最大达160 mm，致使胶带严重跑偏漏煤。由于3、4 号卸船机横带式输送机机架严重变形，带式输送机的结构强度降低，致使横带式输送机在运行中晃动幅度增大，存在严重的安全隐患。2）卸船机运行中一直存在正反台车啃轨问题，负载运行时因台车行走轮啃轨，台车行走轮与轨道发出较大摩擦声，由于台车车轮承受过大的挤压，极易造成台车损伤，两台卸船机大修拆检中都发现台车车体因过大的轴向推力，造成轮体偏斜、车体侧板磨损、轴承易损。2.2 原因分析2.2.1 横带式输送机机架变形的原因横带式输送机产生晃动的原因主要有：1）卸船机料斗取煤运行中，链斗支撑架受力造成悬臂梁摆动，由于横带式输送机悬吊在悬臂梁下方，悬臂梁摆动导致横带式输送机产生水平晃动。2）横带式输送机为受料带式输送机，料斗挖掘的煤直接落在横带式输送机上，横带式输送机受到煤的冲击产生晃动。XCJLD800E 型悬链斗式卸船机是在原XLJ800B 型基础上重新设计制造，横带式输送机机架长度达23 350mm，较XLJ800B 型卸船机增长了4 750 mm。而横带式输送机钢结构设计仍与原卸船机相同，结构力未进行加强。自投产以来，卸船机横带式输送机机架晃动明显，由于机架钢结构强度不足，半年后机架已开始变形，且越来越严重。所以横带式输送机机架钢结构设计强度不足是横带式输送机产生较大晃动并严重变形的主要原因。2.2.2 升降台车啃轨的原因为找出台车啃轨原因，对3、4 号卸船机的升降台车及轨道进行了测量，测量数值见表1 ～表4。注：升降轨道全长15 000 mm，分二段，故选在轨道上下两端和二段轨道中部连接处这三点进行测量。根据测量结果分析，3、4 号卸船机升降台车及其轨道，水平、垂直度存在较大误差，其中反台车的水平误差最大达20 mm，两台卸船机的正反台车轨道最大垂直偏差达14 mm，台车车体也存在偏斜，反台车呈倒八字。因此得出结论：升降台车啃轨是由于台车与轨道存在过大偏差，造成台车在上下运行时啃轨。3 机架变形和台车啃轨的处理3.1 横带式输送机机架变形处理1）如图2 所示，将原机架上弦杆16 号槽钢更换为18 号槽钢。2） 将原机架下弦杆T 形钢截面加大， 原截面100 mm×150 mm， 厚度8 mm， 优化后新截面100mm×160 mm，厚度16 mm。3）将机架原斜撑63 mm 等边角钢更换为80 mm 等边角钢。4）将机架的主要钢结构材料如槽钢、角钢、T 形钢等的材料由Q235-A 改为Q345-A。5）改变原机架斜撑平均分布设计，在受力较大的位置减少斜撑长度及布置双层斜撑来增加强度。6）在机架槽钢中部的水平方向增加斜撑，提高机架水平刚度。图2 新设计的横带式输送机机架示意图通过建模并计算得出：优化后的带式输送机机架整体变形约为34 mm，机架上部槽钢最大应力约为90MPa，能满足3、4 号卸船机额定能力800 t/h 的卸煤工况，见图3、图4。图3 新设计的横带式输送机机架位移云图图4 新设计的横带式输送机机架应力云图根据优化的设计方案，重新制作生产了两条横带式输送机机架，在公司6 号机组A 修期间分别对两台卸船机进行了更换。3.2 升降台车啃轨处理3.2.1 台车水平找正根据测量结果，两台卸船机台车水平为东低西高，因测量点为台车中心的平衡轴，平衡轴安装于悬臂梁上，说明悬臂梁也是东侧低、西侧高，针对此情况，根据卸船机东西两个配重系统都各自独立的结构特点，对东西两配重进行质量调整，将西侧配重减少，并增加东侧配重，即将东侧悬臂抬高、降低西侧悬臂梁，东西两侧配重误差控制在1 t 范围内。通过逐渐减少并增加西侧和东侧配重块，当调整两侧配重误差达1 t 时，正反台车的水平无明显变化，说明悬臂梁已变形，台车水平无法通过配重进行调整。针对水平无法调整的情况，随即将配重恢复原有状态，决定不再对台车的水平进行调整，就在现有台车水平的基础上继续进行其他项校正处理。3.2.2 台车车体垂直度校正两台卸船机正台车车体相对偏差都在2 mm 范围内，故不作调整，重点对反台车车体的垂直度进行调整。校正后台车车体垂直度见表5。表5 校正后台车车体垂直度 mm3 号卸船机两反台车为正八字偏斜，相对偏差达4.5mm，4 号卸船机两反台车为倒八字偏斜，相对偏差达5.3mm。将反台车固定螺栓由φ 20 mm 更换为φ 16 mm，利用螺孔间隙对反台车进行调整校正，并在反台车四周增加顶块对台车体进行固定。调整后反台车垂直度控制在2 mm 范围内。3.2.3 轨道校正在每根轨道边拉垂直基准线，拆除轨道两侧压板，以正反台车的中心距确定轨道的中心距，对照轨道垂直基准线，对轨道垂直度进行调整校正，轨道校正后重新固定轨道压板。校正后轨道中心距见表6，校正后轨道垂直度见表7。4 效果射电公司两台卸船机横带式输送机机架更换、台车车体及轨道校正分别于2015 年10 月27 日、10 月31日处理完毕，通过空、负载的运行，原来存在的带式输送机晃动大、胶带跑偏漏煤、台车啃轨产生的振动和异音等问题已全部消除，至目前卸船机运行稳定，工况优良，处理效果显著，达到了预期目的。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相关文章三巨头合体！篮网主帅纳什挑战11连胜，接下来如何排兵布阵？Intel回应消费级傲腾硬盘停产：笔记本上还会有2020年成都电子商务交易额超2.2万亿，同比增长2.79%聚焦区县两会丨章丘区区长边祥为：积极融入济南“东强”格局 全面对标“五个济南”“五个中心”建设

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