馬建軍，李昌友等

（中材萍鄉(xiāng)水泥有限公司）

摘　要：橋式刮板取料機是水泥廠原燃材料預(yù)均化堆場的取料設(shè)備。本文通過技術(shù)改造，系統(tǒng)解決了驅(qū)動不同步、運行時電動機、減速機振動大，星型塊頻繁損壞的問題，通過改良備件材質(zhì)和增加清料裝置，降低了設(shè)備故障率，給企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益。

1　生產(chǎn)概況

我公司4500t/d生產(chǎn)線和2500t/d生產(chǎn)線共用一個石灰石預(yù)均化堆場，采用QQB850/38型橋式刮板取料機承擔(dān)兩條生產(chǎn)線的石灰石取料，該取料機設(shè)計Z大取料能力850t/h，休止角42°，料堆Z大底寬34.25m，Z大高度15.42m，Z大長度404m，橋梁跨距（軌距）38m；采用雙電機驅(qū)動鏈?zhǔn)焦伟鍣C，電機Y250M-4-55，YOX450型液力偶合器，B4DH11型弗蘭德減速機；松料耙為液壓驅(qū)動裝置，驅(qū)動功率30kW，工作行程4000mm，運行速度0.2~0.3m/s。

2　橋式刮板取料機結(jié)構(gòu)及工作原理

橋式刮板取料機是水泥廠原燃材料預(yù)均化堆場的取料設(shè)備，其由軌道、箱形主梁、刮板機輸送部分、松料耙、頭尾輪端梁、動力和控制電纜等主要部分組成。取料時根據(jù)取料量的要求，調(diào)節(jié)大車的取料行走速度，松料耙將料堆斷面的物料耙松，讓其滑落至料堆底部由位于主梁下部的刮板機將物料刮到出料皮帶上運走。橋式刮板取料機主要結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1　橋式刮板取料機主要結(jié)構(gòu)

3　存在的問題及原因分析

3.1　刮板機驅(qū)動裝置的問題

（1）雙電機驅(qū)動形式刮板機容易出現(xiàn)2臺電機瞬時驅(qū)動不同步。

（2）星型彈性聯(lián)軸器找正難，引起刮板機運行時電機、減速機運行振動大，星型塊頻繁損壞。

（3）2臺液力偶合器受振動大的影響出現(xiàn)不同程度的滲油，導(dǎo)致動輪與渦輪的相互運動不對稱。

（4）以上問題相互影響，導(dǎo)致減速機高速軸多次斷裂，直接影響到兩條生產(chǎn)線的正常運行。

3.2　刮板機傳動鏈條和刮板的磨損問題

刮板尺寸1800mm×450mm，材質(zhì)為16Mn本體+40CrMo耐磨邊板和Q235-A本體+16Mn耐磨邊板，刮板耐磨材料采用40CrMo16Mn淬火熱處理工藝；刮板鏈節(jié)距為630mm，刮板鏈速0.57m/s，滾輪材質(zhì)為40Mn，銷軸材質(zhì)為20Cr2Ni4，軸套材質(zhì)為20CrMo；刮板鏈槽軌道底襯材質(zhì)為Q235A鋼板制作。

（1）刮板耐磨邊板的耐磨性能差，長期運行情況下過度磨損導(dǎo)致邊板脫落，出現(xiàn)損壞或卡死刮板機的情況，甚至掉入取料皮帶造成皮帶劃破的二次事故。

（2）刮板鏈軸銷在灰塵的磨損下，耐磨質(zhì)量較差，出現(xiàn)軸銷不斷磨小，導(dǎo)致強度降低，出現(xiàn)鏈條跑偏和斷裂的設(shè)備故障，影響設(shè)備整體性能。

（3）刮板鏈槽底襯磨損非常快，容易出現(xiàn)底襯脫落掉入取料皮帶，造成皮帶劃破。

3.3　刮板機尾輪出現(xiàn)小料堆的問題

在生產(chǎn)運行中，原燃材料料堆休止角達到38°~42°，刮板機運行帶料及料堆上材料滑落至尾輪端梁機構(gòu)側(cè)，導(dǎo)致刮板機與軌道之間存在取料死角，形成小料堆。小料堆長期堆積將損壞取料機的行走導(dǎo)輪，如料堆為原煤，還有可能產(chǎn)生自燃，發(fā)生火災(zāi)事故。因堆場軌道長達數(shù)百米，需要人工進行軌道清料，清理難度較大，額外增加了工人勞動強度。圖2為石灰石取料機和原煤取料機。

圖2　石灰石取料機和原煤取料機

4　改進措施

4.1　采用永磁偶合器解決驅(qū)動裝置的問題

永磁偶合器是通過導(dǎo)體和永磁體之間的氣隙實現(xiàn)由電動機到負(fù)載的轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)难b置，可實現(xiàn)電動機和負(fù)載間無機械連接的傳動方式，其工作原理是當(dāng)兩者之間相對運動時，導(dǎo)體組件切割磁力線，在導(dǎo)體中產(chǎn)生渦電流，渦電流產(chǎn)生的磁場與永磁體產(chǎn)生的磁場交互作用，從而實現(xiàn)兩者之間的扭矩傳遞。

永磁偶合器的技術(shù)特點有：（1）通過轉(zhuǎn)子之間偶合面積的調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)速；（2）柔性啟動，減少電機的沖擊電流，延長設(shè)備使用壽命；（3）隔離振動，無機械連接，延長傳動系統(tǒng)各主要部件（軸承，密封等）的使用壽命；（4）結(jié)構(gòu)簡單，免維護，無易損易耗件，能適應(yīng)惡劣環(huán)境；（5）安裝簡單，容忍較大的安裝對中誤差；（6）體積小，安裝簡便，改造系統(tǒng)不需動基礎(chǔ)；（7）無外接電源，不產(chǎn)生諧波污染，高效扭矩傳輸，允許沖擊性載荷。

通過選用TYL3-65/32型永磁偶合器替代原有的YOX450型液力偶合器，徹底解決了雙電機驅(qū)動形式刮板機不同步的問題，找正簡單?靠，減速機和電機未出現(xiàn)振動異常的問題，無設(shè)備漏油的現(xiàn)象發(fā)生，提升了設(shè)備運行的可靠性。圖3為安裝后的永磁偶合器。

圖3　安裝后的永磁偶合器

4.2　改善配件材質(zhì)，解決刮板和鏈條的磨損問題

（1）采用HC200-8+8雙金屬復(fù)合耐磨鋼板替代原有的刮板40CrMo16Mn耐磨邊板。

（2）采用42CrMo材質(zhì)的鏈條軸銷。

（3）采用NM500材料加工導(dǎo)軌代替原有刮板鏈槽軌道底襯。

通過更改關(guān)鍵配件的材質(zhì)后，提升了刮板機的使用性能，關(guān)鍵部位磨損較小。圖4為更改材質(zhì)后的刮板和鏈條。

圖4　更改材質(zhì)后的刮板和鏈條

4.3　刮板機尾輪清料裝置的設(shè)計

在尾輪端梁側(cè)安裝一套FU鏈條清料裝置，在刮板機尾輪軸承座上制作安裝FU鏈條主動輪，在尾輪端梁上安裝FU鏈條從動輪，以小料堆寬度為基準(zhǔn)安裝FU鏈條壓輪，借助刮板機運行動力運行，并做好安全防護設(shè)施（見圖5）。采用的FU鏈條、鏈輪、壓輪等配件均來自設(shè)備修舊利廢。

圖5　清料裝置的設(shè)計

5　安裝后的使用效果

（1）利用永磁偶合器替換液力偶合器后，刮板機驅(qū)動裝置運行穩(wěn)定，無異常振動，噪音降低，不再出現(xiàn)漏油等現(xiàn)象，已經(jīng)運行2年未出現(xiàn)任何故障。

（2）改變刮板機主要配件的材質(zhì)后設(shè)備關(guān)鍵部位的耐磨性能提升較大，降低了設(shè)備的維護難度，未再出現(xiàn)過設(shè)備故障，刮板和鏈條使用壽命超過4年未出過任何故障。

（3）安裝軌道清料裝置后，尾輪端梁側(cè)小料堆隨取料機行走自動清料，不再形成小料堆，無須人工定期清理軌道，減輕了員工的勞動強度，降低了設(shè)備維護強度和故障率。見圖6。經(jīng)實踐檢驗，該軌道清料裝置適用于各種規(guī)格的圓形和矩形原燃材料預(yù)均化堆場的橋式刮板取料機。

6　結(jié)束語

生產(chǎn)設(shè)備運行的可靠性是水泥生產(chǎn)企業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要保障，需要利用所在行業(yè)新興的裝備技術(shù)和材料，不斷創(chuàng)新，對存在的設(shè)備問題再次優(yōu)化。不斷降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備使用壽命，才能降低制造成本，減輕員工勞動強度，同時給企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益，進一步提升生產(chǎn)管理水平。

圖6　安裝后的使用效果

（來源：水泥）