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1、1 1第一章 概述1.1 堆取料机简介斗轮堆取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，目前已经广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料（矿石、煤、焦碳、砂石）存储料场的堆取作业。利用斗轮连续取料，用机上的带式输送机连续堆料的有轨式装卸机械。它是散状物料（散料）储料场内的专用机械，是在斗轮挖掘机的基础上演变而来的，可与卸车（船）机、带式输送机、装船（车）机组成储料场运输机械化系统,生产能力每小时可达 1 万多吨。斗轮堆取料机的作业有很强的规律性，易实现自动化。控制方式有手动、半自动和自动等。 斗轮堆取料机按结构分臂架型和桥架型两类。有的设备只具有取料一种功能
2、，称斗轮取料机。1.1.1 臂架型斗轮堆取料机 ：它有堆料和取料两种作业方式。堆料由带式输送机运来的散料经尾车卸至臂架上的带式输送机，从臂架前端抛卸至料场。通过整机的运行，臂架的回转、俯仰可使料堆形成梯形断面的整齐形状。取料是通过臂架回转和斗轮旋转连续实现的。物料经卸料板卸至反向运行的臂架带式输送机上，再经机器中心处下面的漏斗卸至料场带式输送机运走。通过整机的运行，臂架的回转、俯仰，可使斗轮将储料堆的物料取尽。 臂架型斗轮堆取料机由斗轮机构、回转机构、带式输送机、尾车、俯仰与运行机构组成（图 1）。斗轮机构：是取料的工作机构，包括斗轮及其驱动装置。斗轮分无格式、半格式和有格式 3 种。无格式斗
3、轮的铲斗没有斗底，在非卸料区内用固定在臂架上的圆弧挡板堵住斗中散料，散料在圆弧挡板上滑移。在卸料区内没有圆弧挡板而有一个固定的斜溜槽。当铲斗随轮体旋转至卸料区时，斗中物料在自重作用下经斜溜槽滑到带式输送机上。它的卸料区间大，因而斗轮转速较高，可提高作业能力，能卸较粘物料。半格式斗轮的结构与无格式相似，只是将斗壁向斗轮中心延伸一段，使圆弧挡板与轮体之间的距离加大，以减少在圆弧挡板与轮体间发生2 2卡料的可能性。有格式斗轮的每个铲斗的斗底是一个扇形斜溜槽，在非卸料区却有固定不动的侧挡板。当铲斗随轮体旋转至一定高度后,斗中散料开始沿扇形斜溜槽向斗轮中心滑动 ,铲斗到达卸料区后，由于没有侧挡板阻挡，散
4、料经斜溜槽、卸料板滑到带式输送机上。有格式斗轮卸料慢，需较大的斗轮直径，但不会产生卡料现象，适用于坚硬物料。三种斗轮中以无格式应用最多。斗轮的传动方式有机械与液压两种，一般不需调速。图图 1 1 臂臂架架型型斗斗轮轮堆堆取取料料机机回转机构：由回转支承和驱动装置两部分组成 ,用以使臂架左右回转。为保证臂架在任意位置时斗铲都能装满 ,回转速度要求在 0.010.2 转分的范围内按一定规律实现自动无级调节。大多用直流电动机或液压驱动。臂架带式输送机：供输送物料之用。在堆料、取料作业时，输送带需正反向运行。尾车：将料场带式输送机与斗轮堆取料机联系在一起的机构。料场带式输送机的输送带绕过尾车机架上的两
5、个滚筒，呈S 形走向,以便在堆料时把物料由料场带式输送机转运到斗轮堆取料机上去。俯仰机构和运行机构 ：均与门座起重机中相应的机构相似。桥架式斗轮堆取料机 ：1.1.2 桥架式斗轮堆取料机 桥架式斗轮堆取料机按桥架形式又分为门式和桥式两种。3 3门式斗轮堆取料机：它有一个门形的金属构架和一个可升降的桥架。门架横梁上有一条固定的和一条可移动且可双向运行的堆料带式输送机，在门架一侧的料场带式输送机线上设有随门架运行的尾车。无格式斗轮通过圆形滚道、支承轮、挡轮套装在可沿升降桥架运行的小车上，桥架内装有带式输送机。堆料时，物料经料场带式输送机、尾车转至堆料带式输送机上，最后抛卸至料场。通过门架的移动及其
6、上堆料带式输送机的运行，使物料形成一定形状的料堆。取料时，由横向运行的小车及其上旋转的斗轮连续取料，物料在卸料区卸到桥架带式输送机上，最后转卸到料场带式输送机运走。通过桥架的升降和门架的运行，可将料堆取尽。桥式斗轮取料机：与门式斗轮堆取料机在结构上的主要区别是：它没有高大的门架,桥架是固定不升降的，而且处于较低位置；没有堆料带式输送机和尾车；在斗轮的前方有固定在小车上的料耙 ，小车运行时带动料耙沿料堆端面运动，使上面的散料下滑，以便斗轮取料。料耙还能使由堆料机按不同物料分层堆放的物料在下滑时混匀，因此往往又称为桥式斗轮混匀取料机。图图 2 2 桥桥架架式式斗斗轮轮堆堆取取料料机机1.2 关于堆
7、取料机的安装规范、要求国内堆取料机的安装规范及技术要求参照机械行业标准 JB/T7328-1994斗轮堆取料机安装验收技术规范执行。具体见规范 2-5 页 4.2: 堆取料机装配与安装技术要求。4 41.3 煤化工厂堆取料机的安装、改造1.3.1 目的由于煤化工厂 3#、4#焦炉异地大修工程需要，需要将备煤车间煤场的两台堆取料机搬迁到煤场安装。两台堆取料机同时保护性拆除。由于、的轨道及跨距不一样，所以安装到煤场的两台堆取料机需将门座体进行改造。1.3.2 主要搬迁改造内容及步骤堆取料机单台自重约 278t，由于使用年限长，为保证拆除重新安装安装后能正常工作，门座钢结构等只能整体拆除运输。这些整
8、体拆除的部件体积大、重量重，周围道路狭窄，为运输增加了难度。重新安装要保证堆取料机的走行、运转工作正常，各部位运转、传动装置在拆除、运输时要有保护措施以避免拆除及运输损伤。为保证重新安装后堆取料机的正常工作还必须对堆取料机的各部件进行检修、调整、更换已损各部位密封件。拆除、搬迁工作量：每台堆取料机整体约 278 吨，两台总搬迁量超过 556 吨。搬迁改造的步骤：先进行保护性拆除，运输到煤场后对门座进行改造，最后重新安装。1、堆取料机拆除顺序：制作两个临时支撑水平支撑悬臂梁悬臂机、尾车皮带抽出。卷好拆除尾车制作临时支撑水平支撑堆取料机后部变幅装置拆除变幅装置电气系统及液压系统拆除斗轮装置拆除悬臂
9、梁拆除主车司机室、变压室、配电室拆除5 5上部回转钢结构拆除悬臂梁皮带机电机减速机、回转电机减速机拆除下部回转钢结构拆除漏斗装置拆除门座整体拆除走行装置拆除2、堆取料机安装顺序：搭设备用钢平台轨道精度检查台车组安装门座架改造安装回转轴承的安装转盘安装传动轴套与涡轮箱安装门柱安装配重架安装臂架安装斗轮传动装置安装悬臂皮带机的安装俯仰油缸的安装其它附属设备安装尾车安装电气设备调试6 6第二章 堆取料机设备介绍2.1 设备来源将煤化工厂备煤车间煤场的两台堆取料机保护性拆除，由于煤场、煤场的轨道及跨距不一样，所以安装到煤场的两台堆取料机需将门座体进行改造后搬迁到煤场进行安装。设备改造相关材料由哈尔滨重
10、型机器厂提供。哈尔滨重型机器厂成立于 1958 年，该厂前身为建工部所属金属结构厂。后改名为哈尔滨重型机器厂。61 年后归属于黑龙江省机械厅，68 年隶属于哈尔滨市机械工业局（既现在的哈尔滨金工资产有限公司） 。工厂现为国家二级企业，国家一级计量单位，是我国散状物料装卸设备的定点专业生产厂，曾荣获机械部企业管理奖、全国火电站建设联合立功竞赛优秀单位，是“国家重大技术装备国产化基地 21 户企业之一。2.2 设备的主要参数1 、斗轮堆取料机的主参数斗轮堆取料机的主参数是满足现场堆取料作业所必须的斗轮堆取料机自身参数的集合，是设备设计的重要依据与设备验收的重要依据。斗轮堆取料机的主参数也是设备最基
11、本的参数，包括：堆取料能力、斗轮直径、回转速度、俯仰臂有效长度、俯仰角度、大臂回转角度等。图图 3 哈众公司全景图哈众公司全景图7 72、主参数的设计与选用 （1）斗轮堆取料机的能力斗轮堆取料机的能力是设备最重要的参数，根据设备类型与工况不同又分为堆料能力与取料能力。 取料能力是指斗轮堆取料机单位时间内所能挖取物料的多少，单位用 t/h 表示,在实际使用中又分为最大取料能力与平均取料能力。 最大取料能力是指斗轮在挖掘物料时所具有的瞬时最大能力，最大取料能力表示设备取料能力的峰值。 平均取料能力是指在取料作业时，在规定的标准形状料堆上连续工作一定的时间（通常大干 1-4 小时）操作者根据规定的操
12、作程序和方法进行操作，设备在这段时间可以达到的平均取料速度或平均每小时取料量。平均取料能大与料堆形状、设备类型、调速控制方式、操作方法等因素有关。 堆料能力是指设备在堆料工况时的能力，单位用 t/h 表示。设备常注明最大堆料能力。 最大堆料能力是指在堆料工况悬臂皮带机的最大通过量。 取料能力与堆料能力是供需双方共同制订的重要参数，其中平均取料能力关系到设备在较长一段时间范围内设备完成总取料量的多少或取走一定的物料量所花费的时间。它影响设备总的使用效果。最大取料能力是设备在取料作业时的峰值，在系统设计中应考虑各个环节允许最大取料能力的物料流量通过。最大堆料能力要求地面皮带机所送来的物料流量小于或
13、等于最大堆料能力，否则，有可能使设备在堆料时过载。 斗轮堆取料取料能力的确定与系统设计设备运转率要求等多方面因素有关涉及领域较广。 （2）斗轮直径斗轮直径通常是由最大取料能力来决定的。(3) 皮带的速度皮带的速度由皮带宽度、物料粒度、物料的磨损性来决定。（4）皮带的宽度皮带的宽度与皮带的速度共同决定皮带机的输送能力。悬臂皮带机的输送能力应满足堆料与取料两种工况的要求。皮带的宽度可根据皮带上物料的截面积公式计算得出。 8 8（5）俯仰速度堆取料机或取料机的俯仰速度是斗轮轴中心绕悬臂后铰点转动的线速度，堆料机的俯仰速度是悬臂皮带机前部改向滚筒中心线绕悬臂后铰点转动的线速度。在俯仰角度范围内俯仰速度
14、通常都是变化的，这种变化是机构本身决定的。实际设计中常限制俯仰的最高速度，在不影响设备自身的工作效率的情况下，应尽可能使俯仰速度降低，这是由于俯仰系统整体几何尺寸大，自重也较重，俯仰速度低可减小启、制动及运行时，对设备的振动，并减小冲击载荷，有利于提高机械传动件及钢结构的使用寿命，并可降低俯仰驱动装置电动机的功率。一般俯仰速度限制在46m/min。俯仰的最高速度应在 6m/min 以下。较长悬臂的设备最高俯仰速度可取高值。中型设备最高俯仰速度应选 5m/min 左右。 (6) 俯仰角度俯仰角度是悬臂纵向中心线与过悬臂后铰轴中心线水平面的夹角。当悬臂前部高于此平面时称为上仰角度或正角度，低于此平
15、面时称为负角度或下俯角度。当悬臂梁处在水平位置时为零度。俯仰角度工作范围的确定首先要考虑能使悬臂皮带机正常工作，既在上下极限角度位置上物料不下滑。根据这个原则，通常斗轮堆取料机俯仰角度范围在-15 度到+15 度范围内。对于粒度较大且均匀的松散物料俯仰角度的绝对值应更小一些。俯仰角度还与堆料与取料状态下的料堆高度，悬臂后铰点的位置有关。取料时下俯角度以斗轮可以挖掘到料场底部物料为限。堆料状态上仰角度以斗轮下部或悬臂下部与规定的料堆高度留有 0.5-1 m 的间隙为宜。一般上仰角度和下俯的角度不一定相等。 （7）回转角度回转角度是指悬臂纵向中心线与地面皮带机前进方向中心线在水平面投影所形成的夹角
16、。取料机因不存在尾车的干涉问题，回转角度可达170 度。一般堆取料机或堆料机由于有尾车梁的限制，回转角度仅在110 度范围内。由于取料机回转角度范围大，在实际使用中可前进取料。使用的角度范围大约为-10 度到-90 度，+10 度到+90 度。也可后退取料，使用的角度范围是-90 度到-170 度，+90 度到+1709 9度。堆取料机正常取料的角度范围大约在- 10 度到-90 度与+10 度到+90 度。堆取料机的-90 到-110 度与+90 度到+110 度的角度范围一般仅用于堆料，不宜用于取料。这是因为斗轮取不到-11O 度到-170 度与+110 到+170 度范围内的物料。当斗轮在-90 度到-110 度与+90 度到+110 度范围内取料时斗轮体容易发生推料堆现象，使回转机构产生过载。斗轮堆取料机工作的角度范围由自身几何形状与料场布置情况决定。（8）回转半径当悬臂位于水平位置时从斗轮中心到回转中心或从堆料机前部改向滚筒中心到回转中心的垂直距离称为回转半径，堆取料机回转半径可按斗轮可取到相邻
