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沧州机床附件有限公司

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斗轮取料机大角度回转电缆上线方案设计

人气:发表时间:2018-03-30
    斗轮取料机用于挖取堆场上的散粒物料连续供给地面或坑道带式输送机,使散货从料场运出的专用机械,其主要用在大型港口码头和钢铁厂。
    斗轮取料机的工作原理是斗轮旋转取料,物料从斗轮中溜至臂架皮带机,再由臂架皮带机输送至中心料斗,最后经中心料斗引流至地面或坑道带式输送机而送出,见图1.斗轮取料机工作为回转取料方式,即斗轮在挖取物料时臂架带动斗轮不断地往返水平回转。
    电缆需从斗轮取料机不回转的下部向回转的上部的电气供电,电缆由不回转部分通向回转部分需要一个电缆过渡装置,这个装置称为回转上线.回转上线中的电缆数量较多,一般有十几根至二十几根,其中既有动力电缆又有控制电缆.斗轮取料机的回转上线装置要求工作稳定可靠.回转角度大于±150。为大角度回转.在斗轮取料机不回转的门座和可回转的回转平台中设有中心料斗,该料斗对回转上线方式的选取有较大影响。
图1 斗轮取料机
    图1 斗轮取料机

1 回转上线存在的问题和解决思路
1.1 现有上线方案及其存在的问题
    目前斗轮取料机回转上线方式有两种:中心上线和滑结小车上线.
    中心上线是电缆从斗轮取料机门座和回转平台的正中心穿过,通过电缆扭转实现电缆由固定向回转的过渡.这种回转上线方式有三个缺点:一是斗轮取料机门座和回转平台中部都有中心料斗,料斗中有物料通过,为了避免电缆被物料损坏,中心上线的电缆外部应有钢管保护,料斗中心的这个钢管,大大影响物料经料斗的通行能力,易发生堵料现象;二是当回转角度较大时,电缆扭转角度和拉伸长度都较大,电缆易产生疲劳损坏;三是电缆在钢管中扭转运动,电缆与钢管内壁有一定磨擦,工作时间较长后电缆会发生磨损.因此中心上线作为斗轮取料机大回转角度的回转上线不太理想.
    悬挂式滑线小车上线是将电缆固定在专制的滑车上,滑车沿由型钢或异型轨道弯成的圆环形轨道移动,电缆在滑车牵引下作圆周环状伸缩,实现回转上线.圆环形轨道长度最大为一个圆周(即360。),回转角度越大,滑线小车的数量需要得越多,滑线小车在环形轨道上布置的总长度 就越长(见图2),滑线小车可移动距离将越小,回转角度也越小.当回转角度大于±150。左右时,回转角度+滑线小车布置长度的圆心角将大于360。,因此斗轮取料机大回转角度时将不能采用悬挂式滑线小车上线方式供电.
图2 悬挂式滑线小车装置
    图2 悬挂式滑线小车装置

1.2 解决思路
    拖链装置用于回转,理论上能实现最大回转角度520。,斗轮取料机最大回转角度小于360。,拖链装置能满足斗轮取料机回转角度的要求.拖链装置回转上线目前在国内斗轮取料机行业是一项新技术.本文在斗轮取料机中采用拖链装置解决了大回转角度上线问题,这是国内斗轮取料机行业首次运用这一技术.
2 拖链装置设计
2.1 拖链装置的工作原理
    拖链装置外圈为固定,内圈作回转运动,内圈拖链移动端在回转至0。、+165。和一165。时的位置见图3.拖链装置的外圈导槽安装在斗轮取料机的门座上固定不动,内圈导槽通过安装支架与回转平台相连,随后者一起作回转运动.拖链的一端与外圈导槽固定,另一端固定在内圈导槽上,内圈导槽在回转时带动拖链圆周拖动,在水平圆环形导槽中r处作内外环变换拖动(见图3).
2.2 拖链装置的结构设计
    拖链装置安装在斗轮取料机的门座平台上,见图1.拖链立式安装,水平圆周拖动.拖链装置主要由拖链、专用电缆、内外导槽、内外导槽支架、防尘盖等组成,结构如图4所示.图4为图3的A—A剖视图.
图3 拖链装置运动图
    图3 拖链装置运动图
图4 拖链装置结构图
    图4 拖链装置结构图
    内外导槽用于支承拖链使拖链按设计的轨迹作圆周拖动.在拖链圆周拖动时,大部分拖链链节与导向槽的外环或内环相对静止,只有在拖链的转折处,拖链的链节从外环移动到内环或从内环移动到外环,拖链有很小一段滑动磨擦.为了减小拖链底面磨损、提高拖链使用寿命,在内、外导槽底板上安装了减摩、高绝缘的低压聚乙烯板HDPE.
    内圈半径在结构允许的前提下应设计小一些,减少拖链和电缆的长度,降低成本,但内圈半径应大于电缆的最小弯曲.
    为了提高拖链装置的工作稳定性和使用寿命,在安装拖链装置时内圈导槽和外圈导槽的底面平面度误差应在一定范围内.
    拖链装置应设防尘措施.斗轮取料机工作在散料料场,物料的粉尘和颗粒可能飘落至斗轮取料机的各个部分,尤其斗轮取料机中部设有料斗,料斗可能发生堵料现象,如果污物进入拖链导槽内,将加大拖链磨损,拖链和电缆易被损坏,因些拖链装置的防尘,对拖链使用寿命至关重要.拖链导槽的防尘盖应密封,防止雨水将物料带人导槽损坏拖链和电缆.拖链的每个链节之间应有反向弯曲限位止块,保证反向最小弯曲半径r(见图4)略大于拖链电缆的最小弯曲,使拖链装置外形结构较小.每节拖链内为分层结构,使电缆分层有序排列,提高电缆回转弯曲的使用寿命.每节拖链结构复杂,为工程塑料铸成,工程塑料要有较高的强度和耐磨性.
    拖链装置的电缆应为专用电缆,电缆中心有高强度加强芯,线芯外有强力挤压成型内护套,大大减少电缆活动时的线芯磨损,外绝缘层具有高柔性和抗老化能力.
3 结论
    1)结合广西合山某电厂斗轮取料机设计了拖链装置回转上线,经工作一段时间拖链装置运行平稳,使用效果较好,达到设计要求,满足设备工作需要.
    2)拖链装置可以作为回转上线,但对拖链和电缆要求较高,且价格较高、结构较复杂、体积较大.在斗轮取料机大回转角度其它方法不能很好地满足回转上线的要求、不能保证回转上线装置长期稳定可靠工作时,可采用拖链装置回转上线.


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