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(jī)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(yùn)行時(shí)電動機(jī)、減速機(jī)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(jì)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(jī)承擔(dān)兩條生產(chǎn)線的石灰石取料，該取料機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)驅(qū)動鏈?zhǔn)焦伟鍣C(jī)，電機(jī)Y250M-4-55，YOX450型液力偶合器，B4DH11型弗蘭德減速機(jī)；松料耙為液壓驅(qū)動裝置，驅(qū)動功率30kW，工作行程4000mm，運(yùn)行速度0.2~0.3m/s。

2　橋式刮板取料機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

橋式刮板取料機(jī)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(jī)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(shí)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(jī)將物料刮到出料皮帶上運(yùn)走。橋式刮板取料機(jī)主要結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1　橋式刮板取料機(jī)主要結(jié)構(gòu)

3　存在的問題及原因分析

3.1　刮板機(jī)驅(qū)動裝置的問題

（1）雙電機(jī)驅(qū)動形式刮板機(jī)容易出現(xiàn)2臺電機(jī)瞬時(shí)驅(qū)動不同步。

（2）星型彈性聯(lián)軸器找正難，引起刮板機(jī)運(yùn)行時(shí)電機(jī)、減速機(jī)運(yùn)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(yùn)動不對稱。

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

3.2　刮板機(jī)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(yùn)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(jī)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(qiáng)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?？?，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(jī)尾輪出現(xiàn)小料堆的問題

在生產(chǎn)運(yùn)行中，原燃材料料堆休止角達(dá)到38°~42°，刮板機(jī)運(yùn)行帶料及料堆上材料滑落至尾輪端梁機(jī)構(gòu)側(cè)，導(dǎo)致刮板機(jī)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(jī)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(dá)數(shù)百米，需要人工進(jìn)行軌道清料，清理難度較大，額外增加了工人勞動強(qiáng)度。圖2為石灰石取料機(jī)和原煤取料機(jī)。

圖2　石灰石取料機(jī)和原煤取料機(jī)

4　改進(jìn)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(shí)現(xiàn)由電動機(jī)到負(fù)載的轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)难b置，可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)和負(fù)載間無機(jī)械連接的傳動方式，其工作原理是當(dāng)兩者之間相對運(yùn)動時(shí)，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(shí)現(xiàn)兩者之間的扭矩傳遞。

永磁偶合器的技術(shù)特點(diǎn)有：（1）通過轉(zhuǎn)子之間偶合面積的調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)速；（2）柔性啟動，減少電機(jī)的沖擊電流，延長設(shè)備使用壽命；（3）隔離振動，無機(jī)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(hù)，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(jī)驅(qū)動形式刮板機(jī)不同步的問題，找正簡單?靠，減速機(jī)和電機(jī)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(yùn)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(jī)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(jī)尾輪清料裝置的設(shè)計(jì)

在尾輪端梁側(cè)安裝一套FU鏈條清料裝置，在刮板機(jī)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(jī)運(yùn)行動力運(yùn)行，并做好安全防護(hù)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(jì)

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(jī)驅(qū)動裝置運(yùn)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(yùn)行2年未出現(xiàn)任何故障。

（2）改變刮板機(jī)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(hù)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(jī)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(qiáng)度，降低了設(shè)備維護(hù)強(qiáng)度和故障率。見圖6。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，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(jī)。

6　結(jié)束語

生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)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(qiáng)度，同時(shí)給企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)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）