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環(huán)形石料場(chǎng)刮刀取料機(jī)鏤空雕花刮刀設(shè)計(jì)

瀏覽:138 發(fā)表時(shí)間:2024-08-01

詳細(xì)介紹環(huán)形石料場(chǎng)的基本原理、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)類型及刮刀上料的主要特點(diǎn),闡述了刮刀的承受力特性,闡述了發(fā)明專利鏤空雕花刮刀的技術(shù)特點(diǎn)、原理、構(gòu)造優(yōu)勢(shì)以及實(shí)踐應(yīng)用實(shí)際意義。


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環(huán)形石料場(chǎng)因其存儲(chǔ)容量大、環(huán)境保護(hù)、工作效率高、能24小時(shí)侯自動(dòng)式工作中等諸多優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用日漸增加。華在長(zhǎng)達(dá)20年的發(fā)展,根據(jù)消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù),自行研發(fā)可代替進(jìn)口產(chǎn)品的圓形石料場(chǎng)成套設(shè)備技術(shù)和設(shè)備,經(jīng)過(guò)不斷地科學(xué)研究、開發(fā)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新,已經(jīng)擁有環(huán)形石料場(chǎng)的一批新技術(shù)應(yīng)用和專利。


1環(huán)形石料場(chǎng)的分類及刮刀取料機(jī)的特征


1.1環(huán)形石料場(chǎng)特性


環(huán)形石料場(chǎng)堆取料機(jī)就是將棧道皮帶運(yùn)輸機(jī)上物料轉(zhuǎn)截到旋轉(zhuǎn)堆料機(jī),堆存有環(huán)形料場(chǎng)地,然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)刮刀取料機(jī),從環(huán)形料場(chǎng)地把原材料拿走,通過(guò)地底走廊皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸出來(lái)。全部石料場(chǎng)用一個(gè)鋼網(wǎng)架和彩鋼瓦構(gòu)成密閉的放料場(chǎng),環(huán)保的性能好。環(huán)形石料場(chǎng)圓上都設(shè)擋土墻來(lái)提升堆放相對(duì)高度。堆上料機(jī)器設(shè)備均堅(jiān)持圍繞中心柱工作中,有利于完成全自動(dòng)工作。


1.2環(huán)形石料場(chǎng)歸類


環(huán)形石料場(chǎng)按堆料機(jī)方式可以分為移動(dòng)式和傾側(cè)式;環(huán)形石料場(chǎng)的取料機(jī)一般為刮板式,按刮刀取料機(jī)支撐件方式可以分為懸臂式和門架式。門架式環(huán)形石料場(chǎng)選用一根平臂梁作為支撐刮刀取料機(jī),梁的兩邊分別以核心立桿回轉(zhuǎn)平臺(tái)處鉸點(diǎn)和擋土墻路軌處車轱轆支撐點(diǎn)(如圖1)。該方式承受力比較明確,核心立桿地與車轱轆也只受豎直方向的重力。但它對(duì)擋土墻的軌道鋪設(shè)是有要求的,在規(guī)劃時(shí)需要注意操作過(guò)程中環(huán)形石料場(chǎng)箱使物料各種各樣工作狀況及學(xué)會(huì)放下刮刀取料機(jī)時(shí)其承重車轱轆不容易脫離軌道。


懸臂式刮刀取料機(jī)選用“支撐桿—拉桿—承重”方式作為支撐刮刀取料機(jī)(如圖2)。其結(jié)構(gòu)特征是懸臂式構(gòu)造因?yàn)樽陨砭?,發(fā)力點(diǎn)由中心大軸承傳達(dá)給立桿,并沒(méi)有系統(tǒng)在擋墻壁,對(duì)擋土墻施工精密度要求較低。所以這樣的結(jié)構(gòu)類型一般用于地質(zhì)環(huán)境很軟,擋土墻造成飄移比較大的工作狀況。但其缺點(diǎn)也比較明顯,全部上料一部分重力所有載入在中心立柱上,力所經(jīng)過(guò)的地方都要非常強(qiáng)的承載力,地基基礎(chǔ)的成本較高。


1.3刮刀取料機(jī)的主要特點(diǎn)


不論是懸臂式還是門架式的圓形石料場(chǎng),其刮刀取料機(jī)的基本原理都是一樣的,是指通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)刮刀,相互配合旋轉(zhuǎn)的刮刀上料臂姿勢(shì)把原材料源源不絕刮除到中心立桿下邊大料倉(cāng)里。上料臂下降至一定高度,讓刮刀可以觸碰下邊原材料并發(fā)掘一定深層(環(huán)節(jié)中刮刀一直在循環(huán)系統(tǒng)刮除姿勢(shì)),隨后上料臂水準(zhǔn)旋轉(zhuǎn),與此同時(shí)刮刀循環(huán)系統(tǒng)健身運(yùn)動(dòng),對(duì)材料進(jìn)行一層層的脫離姿勢(shì)。


1.4刮刀的受壓特點(diǎn)


刮刀刮除原材料過(guò)程是盤料處于被動(dòng)受力的一個(gè)過(guò)程,因?yàn)槌练e時(shí)間與原材料特征的關(guān)聯(lián),承受力不能按簡(jiǎn)單散體原材料顆粒物去考慮,由于結(jié)塊經(jīng)常發(fā)生。憑經(jīng)驗(yàn),不一樣物料、不一樣的堆積相對(duì)高度、不同類型的氣侯所造成的結(jié)塊壓實(shí)度是不一樣的。當(dāng)原材料產(chǎn)生結(jié)塊時(shí),或單獨(dú)刮刀邊沿遇到了比較大的、埋到比較深的石頭,刮刀的承受力會(huì)變成量級(jí)擴(kuò)大,這樣的事情經(jīng)常發(fā)生,在靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)的時(shí)候必須重點(diǎn)關(guān)注。單獨(dú)刮刀的承受力忽然增大時(shí),對(duì)于整個(gè)刮刀驅(qū)動(dòng)承受力不會(huì)造成大的影響,由于與此同時(shí)受力的刮刀比較多,此外,全部刮刀管理體系運(yùn)轉(zhuǎn)的慣性力還會(huì)吸收緩存單獨(dú)刮刀的病變承受力。


因此對(duì)于單獨(dú)刮刀,設(shè)計(jì)方案時(shí)需要考慮:較大不經(jīng)意承載力、正常的工作荷載、不經(jīng)意承載力和工作荷載之后的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)方案。而現(xiàn)實(shí)中較大靜載荷的選值應(yīng)該考慮合理性,太大則刮刀設(shè)計(jì)方案過(guò)重,過(guò)小者常常非常容易損壞。


2刮刀的改善


做為刮刀取料機(jī)(如圖3)上的重要活動(dòng)構(gòu)件,刮刀的減脂提升可以直接改進(jìn)全部取料機(jī)的載荷和運(yùn)行狀態(tài)。刮刀驅(qū)動(dòng)功率、傾側(cè)鍍鋅鋼絲繩、門鋼架結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)(走動(dòng))推動(dòng)等部位也將獲益。


刮刀取料機(jī)在運(yùn)行時(shí),刮刀向前健身運(yùn)動(dòng),刮除和推動(dòng)原材料一起運(yùn)動(dòng)。刮刀在運(yùn)動(dòng)時(shí)和材料中間主要有兩種承受力情況:1)刮除物料時(shí),刮刀側(cè)邊從原材料層刮除原材料;2)運(yùn)送物料時(shí),底邊從分離出來(lái)層脫離原材料。通常是在刮刀操作過(guò)程中,二種承受力同時(shí)使用,伴隨著刮刀向前健身運(yùn)動(dòng),二種受力的占比發(fā)生改變。圖4是刮刀的三維圖,能夠得知,為了避免過(guò)度磨損,刮刀的側(cè)面提升制定了耐磨鋼。


依據(jù)刮刀承受力特性,能夠?qū)蔚兜臉?gòu)造進(jìn)行一些調(diào)節(jié),如圖5。由于承載力關(guān)鍵載入在側(cè)面和底邊,設(shè)計(jì)方案把支撐點(diǎn)筋制成斜的,讓承載力從刮刀的會(huì)受到載位置立即傳達(dá)到鏈條安裝固定板上,進(jìn)而簡(jiǎn)單化支承途徑,精減設(shè)計(jì)方案。


在所有刮刀取料機(jī)運(yùn)行中,在常規(guī)條件下(包含某些刮刀刮大塊狀況),推動(dòng)力一般是比較均勻的。每塊刮刀遭受的主要摩擦阻力可以表達(dá)為阻力間的倍數(shù)關(guān)系。那樣均值阻力和倍率指數(shù)便是測(cè)算靜強(qiáng)度和沖擊韌性的承載力。


3鏤空雕花刮刀


在開展刮刀支撐點(diǎn)筋板修改后,希望在確保刮刀正常工作時(shí)充足的靜強(qiáng)度、強(qiáng)度剛度疲勞極限的情形下,對(duì)刮刀進(jìn)行進(jìn)一步的提升,即鏤空雕花刮刀,如圖6。鏤空雕花刮刀最先需要解決的問(wèn)題是不漏水料,鏤空雕花刮刀這個(gè)概念可以給刮刀提升給予很大的空間。


鏤空雕花刮刀是考慮到了物料屬性、刮刀尺寸大小間距、承載力和應(yīng)力分布等多方面因素出來(lái)的結(jié)果。總的來(lái)說(shuō),它首先能夠滿足上料水平,并且通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)優(yōu)化分析能夠?qū)崿F(xiàn)品質(zhì)比較低。根據(jù)數(shù)據(jù)分析,最后現(xiàn)場(chǎng)使用的刮刀比刮刀減脂約40%上下。


3.1鏤空雕花基本原理


保證中空的刮刀在送料時(shí)不出現(xiàn)原材料泄漏的狀況十分重要。


圖7是刮刀刮除物料示意圖,在刮刀刮除物料時(shí),原料被刮刀促進(jìn),和刮刀一起朝正前方運(yùn)作。針對(duì)原材料而言,它自身有一個(gè)自然堆積角α,當(dāng)刮刀積極促進(jìn)物料時(shí),會(huì)有一個(gè)額外齒輪壓力角φ。針對(duì)刮刀而言,受到物料承載力主要來(lái)源于接近最底層物料部位,由于上邊物料擠壓成型和的作用下處在自平衡的狀態(tài)。圖8是一組刮刀上料時(shí)候的示意圖,當(dāng)物料填充率較高時(shí),刮刀底端物料和刮刀底部板構(gòu)成了一層底端原材料,在刮刀運(yùn)行中,在上部原材料重力和刮刀推動(dòng)力的雙重作用下,底端的那層原材料構(gòu)成了一個(gè)明確的運(yùn)作安全通道,而上端原材料則是把底端原材料作為一層傳輸帶,在摩擦力的作用下往前運(yùn)作。



實(shí)際上鏤空刮刀并非不漏水原材料,只是這種漏料與運(yùn)行方向不相干,是上端波動(dòng)物料隨意選擇。具體時(shí)會(huì)發(fā)覺(jué)刮料時(shí)前側(cè)總會(huì)有一小部分原材料往前滾動(dòng),接近刮刀的地方有極少數(shù)物料刮刀顫動(dòng)的影響下往后翻轉(zhuǎn)。


3.2力學(xué)計(jì)算


除了保證鏤空雕花刮刀的上料基礎(chǔ)功能,還需要確保鏤空雕花刮刀不會(huì)因?yàn)槌惺芰o(wú)效。因而,在使用前,必須做詳細(xì)的應(yīng)力,主要內(nèi)容有:靜強(qiáng)度剖析、彎曲剛度剖析、極限荷載剖析、屈曲分析、疲勞分析。如圖9。


圖9鏤空雕花刮刀的應(yīng)力結(jié)論


(a)刮刀在常規(guī)工作狀況時(shí)候的應(yīng)力圖(b)刮刀的彎曲測(cè)算


4鏤空雕花刮刀的優(yōu)點(diǎn)


4.1減少經(jīng)營(yíng)能源消耗


在鎮(zhèn)海煉化項(xiàng)目中,鏤空雕花刮刀進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì),最后的減脂40%上下。減脂后,刮刀取料機(jī)空載能源消耗減少20%上下,滿負(fù)荷條件下能源消耗減少約10%上下。


4.2構(gòu)造安全系數(shù)高


刮刀減脂后,刮板輸送機(jī)架的承受力減少,半龍門架所承受的刮刀傾側(cè)鍍鋅鋼絲繩承載力也會(huì)跟著減少。全部取料機(jī)構(gòu)造安全系數(shù)提升了10%上下。


4.3組織安全系數(shù)高


刮刀減脂后,刮刀取料機(jī)傾側(cè)鍍鋅鋼絲繩承載力減少,立即優(yōu)化了傾側(cè)組織的受載,尤其是提升了傾側(cè)安全制動(dòng)器的安全制動(dòng)指數(shù)。與此同時(shí)刮刀頭部鏈輪鏈條拉緊全面的工作荷載也降低,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)安全性能大幅度提高。


5結(jié)果


選用盤料分析與結(jié)構(gòu)調(diào)整方法融合,鏤空雕花刮刀完成了傳統(tǒng)式刮刀的功效,同時(shí)還可以大幅度減脂。拆換鏤空雕花刮刀后,緩解了刮刀取料機(jī)的品質(zhì),對(duì)已經(jīng)用十多年的機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)和組織提升安全性能具有十分很大的優(yōu)勢(shì)。


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