刮板取料系统分析论文

1.刮板驱动

刮板取料机的驱动系统主要有两种结构，一种是采用立式电机——减速器，力矩臂安装，布置于转台内部，刮板臂与转台连接铰轴位于转台外侧。另一种是驱动布置于铰支点外侧，通轴式结构（铰轴、驱动轴为一根轴），在外侧布置驱动。该结构的好处是采用卧式电机减速器，便于检修，缺点是链轮轴较长，制作成本高。而立式电机减速器缺点是检修不方便，而且减速器需要增加辅助润滑装置，但轴的长度可以相对缩短，有条件时还可以缩小轴的外径。而根据实际应用情况，刮板驱动采用卧式减速机结构的形式最多。

2.取料臂

取料臂是刮板取料机的主要钢结构部件，与刮板、链条、链轮、驱动装置等部件共同完成取料作业，为了减少设备造价和安装运输成本，刮板臂的结构形式成为制造、施工人员所关注的问题。目前，桁架式取料臂和圆管式取料臂成为大型取料机的主要结构形式，而节省材料，减少设备造价和安装运输成本已成为刮板臂结构设计、制造、施工人员所关注的重要问题。近年来，随着取料量的逐渐增大，桁架式取料臂和圆管式取料臂颇受设计师们的青睐。刮板取料机的取料臂有两种结构形式：桁架式、钢管式。

（1）桁架式取料臂

桁架式，刮板和链条在桁架上下的导槽内运行，该结构由于臂架可以采用折线形从而降低链轮齿数，但该结构和圆管式同样需要大直径的链轮。

（2）钢管式取料臂

薄壁圆管式，由于其重量轻、便于制造的特点，目前长形料场侧式刮板取料机刮板臂都在向薄壁圆管方向改进。选择取料臂的结构时，不仅要满足设备的使用性能，考虑取料臂的重量，同时要考虑制造及安装成本。这两种取料臂结构的制造及安装成本分析如下：取料臂的制造过程一般为：放样、下料、组立、焊接、演装、涂装和包装等。这两种结构中，由于桁架式取料臂由多个杆件组成，并且杆件之间的连接为焊接结构，节点较多，因此放样比较复杂，下料困难；而圆管式取料臂由三段钢管焊接而成，内部筋板由钢板组成，因此放样比较简单，下料容易。在演装时，桁架式取料臂每个接口处有四处对接连接，整个取料臂需要演装点数为8处；而圆管式取料臂每处仅有一处对接连接，整个取料臂需要演装点数为4处。因此桁架式取料臂的演装比较复杂。在涂装时，桁架式取料臂的截面形式由H型钢和方钢组焊而成，比较复杂；而圆管式取料臂的截面为圆形，表面光滑，涂赵雷王丹北方重工装卸设备分公司沈阳110141装方便。无论何种结构的取料臂，都是通过各件焊接而成，为了运输方便，制造厂通常把取料臂在厂内分成几段，然后现场组对焊接。焊接结束后，应对焊接质量进行检查，焊缝质量依照JB115211级标准执行。圆管式取料臂与桁架式取料臂相比，截面形式比较简单，截面尺寸较小，焊接点数较少，因此焊接、检测都比较容易。综上所述，圆管式取料臂比桁架式具有制造简单，安装方便，制造安装成本较低的优点。

3.链条

目前常用的链条为免维护链条，该结构是在链条外侧设置密封滚轮，滚轮在导槽内运行，而外置滚轮紧受链板和刮板的重量，滚轮不与链轮接触，避免了滚轮的变形，这样链条真正成为一个纯滚动结构。与链轮接触部分即使产生变形也不影响链条的滚动。原有的链条在实际运行过程中，链辊作为滚轮同时与链轮接触，链轮产生的力会直接导致链辊变形，因而链辊不是标准的圆形进行纯滚动，而是一种多边形或椭圆形式，也就是变成了滑动形式。因此，使用免维护链条不仅可提高设备的安全和可靠性，同时也可降低设备的维护成本。

4.链条衬托导槽

我们习惯上将衬托链条的导槽直接按其所在位置称之为上导槽、下导槽，上下导槽在原设计结构中需要衬托整个链条，而下导槽还要考虑承受链条在运行过程中出现的侧向力，这种侧向力产生有两种原因，其一是链条导槽的直线度造成运行过程中的刮碰，其二是刮取物料时出现的侧向力，而这种侧向力是侧式刮板取料机运行过程中所无法避免的。链条导槽尾端在实际设计中距离链轮都有一个节距以上，最多两个链条节距的距离，在现场实际运行中，这个空间造成很多振动噪声。链条脱离链轮后由于自重会产生下沉，运行到导槽位置后被前部链条牵引上升，链辊冲击导槽。链条脱离导槽后也产生下沉现象，并在到达链轮时冲击链轮。合理的结构是使导槽在不发生干涉的前提下尽可能接近链轮，减小链条链辊没有支撑的时间，这样可以有效减缓冲击。

5.链轮张紧

目前设计的张紧结构均采用手动油缸加复合弹簧的张紧形式，而没有采用自动张紧形式。主要是由于臂架的俯仰导致油缸张紧力处于时刻变化中，而且变化范围相当大，蓄能器要求保证压力特别大，因而不适于采用蓄能器结构，为此，提出了手动加油后停机保证固定长度的办法，但该结构油管也很长。对于传统设备采用螺旋张紧，给现场张紧带来很多困难：首先是张紧空间问题，链条、张紧轮包裹在刮板链内，人员从外部张紧螺母非常困难，且螺母很大，张紧力也较大，不是一般的扳手和人员所能够紧动的。很多时候需要人员进入内部采用附加千斤顶的方式首先将链轮（轴）顶到适当位置，然后盘动螺母。本文从现场实际应用和理论设计两方面详细分析了刮板式取料机取料系统的结构，对设备的设计和选型有着很强的实用价值。

作者:赵雷王丹单位:北方重工装卸设备分公司