張亮

秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司

為解決港口大型門式取料機(jī)斗輪取料系統(tǒng)故障率高、故障點(diǎn)多的問題，對斗輪取料系統(tǒng)進(jìn)行改造，主要包括改變斗輪傳動形式、重新設(shè)計(jì)承重輪結(jié)構(gòu)、優(yōu)化滾圈管道連接方式、改造小車鋼結(jié)構(gòu)、增加起升鋼絲繩自動潤滑裝置等，使斗輪取料系統(tǒng)關(guān)鍵部件的性能得到整體提升，從而保障斗輪取料系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。門式取料機(jī)斗輪取料系統(tǒng)經(jīng)綜合優(yōu)化改造后，系統(tǒng)故障頻次有明顯降低，設(shè)備作業(yè)效率得到提高。

0　引　言

秦皇島港煤四期碼頭現(xiàn)有2臺門式斗輪取料機(jī)，其額定能力為6 000 t/h，跨度為50.5 m，是目前全球額定能力Z大的門式斗輪取料機(jī)。斗輪取料系統(tǒng)是門式斗輪取料機(jī)Z重要的構(gòu)件之一，主要由回轉(zhuǎn)驅(qū)動、回轉(zhuǎn)滾圈、回轉(zhuǎn)輥道、承重輪、輪斗、斗輪小車等部分構(gòu)成。在20多年的使用過程中，斗輪取料系統(tǒng)的故障頻次占整機(jī)設(shè)備故障頻次的2/3，這嚴(yán)重影響門式取料機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對門式取料機(jī)斗輪取料系統(tǒng)進(jìn)行綜合優(yōu)化改造，可有效減少取料機(jī)的維修頻次，降低維修成本，提升作業(yè)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益。

1　主要改造內(nèi)容

1.1　斗輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動優(yōu)化

原設(shè)計(jì)漸開線齒輪傳動見圖1 ，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)極易造成齒根積煤，出現(xiàn)齒輪頂齒現(xiàn)象，導(dǎo)致滾圈鋼結(jié)構(gòu)振動。改造后的銷輪銷齒傳動見圖2，柱銷之間有縫隙，不會造成齒根積煤，從根本上解決齒根積煤頂齒的問題。

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1.2　滾圈新承重輪設(shè)計(jì)改造

原設(shè)計(jì)承重輪的軸承安裝在輪體內(nèi)部，輪體正處于落料區(qū)下方，煤塵會從輪體兩側(cè)進(jìn)入軸承室導(dǎo)致軸承燒毀。重新設(shè)計(jì)承重輪，將軸承從輪體內(nèi)轉(zhuǎn)移到輪體外的軸承座內(nèi)，避開落料區(qū)，煤塵無法進(jìn)入軸承室，從而延長承重輪的使用壽命。新承重輪三維設(shè)計(jì)圖見3，承重輪改造前后對比見圖4。

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1.3　滾圈輥道固定方式和接頭優(yōu)化設(shè)計(jì)

原設(shè)計(jì)滾圈輥道與圈體之間采用螺栓進(jìn)行連接，螺栓起到定位和緊固作用，一旦出現(xiàn)螺栓斷裂情況，滾圈輥道就會發(fā)生錯位，導(dǎo)致斗輪系統(tǒng)異常振動。經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，滾圈輥道與圈體之間的連接螺栓只起到緊固作用，滾道直接安裝在圈體上，這既能提高輥道的支撐強(qiáng)度，又能保證輥道的圓度，從而極大改善滾圈滾道的定位精度和運(yùn)行穩(wěn)定性。優(yōu)化后的輥道與滾圈體配合結(jié)構(gòu)示意圖見圖5。

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滾圈輥道由3段120°分體輥道構(gòu)成。輥道接頭改造前的直口對接示意圖見圖6，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中接頭處容易出現(xiàn)磨損產(chǎn)生凹槽，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)滾體振動。輥道接頭改造后的斜口對接示意圖見圖7，采用該對接型式能有效分散輥道接頭處的沖擊力，使輥道接頭經(jīng)過承重輪時更加平穩(wěn)，避免滾體開裂情況的發(fā)生。

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1.4　斗輪小車鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

斗輪小車是整個斗輪取料系統(tǒng)中的承載部件之一。在原設(shè)計(jì)斗輪小車面板和立腿處經(jīng)常出現(xiàn)開裂情況，需要對斗輪小車鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。改造后的斗輪小車面板、立腿設(shè)計(jì)圖分別見圖8、圖9。

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增加斗輪小車鋼結(jié)構(gòu)的面板厚度，將原面板厚度由10 mm改為16 mm，并安裝加強(qiáng)筋板，增加小車鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

將立腿承載面原面板厚度由12mm改為16 mm，并在承載處內(nèi)部加筋板以保證強(qiáng)度，防止承重輪底座與立腿之間的連接處發(fā)生斷裂。

1.5　斗輪起升鋼絲繩自動潤滑裝置

斗輪起升鋼絲繩是斗輪取料系統(tǒng)中的承載部件之一，由于港口碼頭現(xiàn)場環(huán)境惡劣，鋼絲繩常年受海風(fēng)侵蝕、雨水沖刷，表面極易發(fā)生銹蝕，鋼絲繩的使用壽命受到嚴(yán)重影響。因此，設(shè)計(jì)研發(fā)一套自動潤滑裝置，該裝置依靠摩擦輪從鋼絲繩滑輪組處獲得動力，當(dāng)鋼絲繩滑輪組轉(zhuǎn)動時，自動潤滑裝置就會對鋼絲繩進(jìn)行涂油潤滑，從而延長鋼絲繩的使用壽命，保障設(shè)備安全。自動潤滑裝置設(shè)計(jì)圖見圖10。

文章刊發(fā)于《港口科技》2021年第1期