臂式斗轮机销轮销齿传动技术改造

李楠

（中国电建集团长春发电设备有限公司，长春130033）

0 引 言

本次改造的对象是某焦化厂一台DQ400/800·25 型悬臂式斗轮堆取料机（以下简称斗轮机），根据该企业发展后的产能提升需求，需要将现有斗轮机构的取料出力从400 t/h 提升至600 t/h，由于该斗轮机的制造年代久远，斗轮机构还采用老式的销轮销齿传动方式，用户反映该斗轮运行起来臂架头部振动大且噪声大, 而且斗轮驱动还没有相应的斗轮过载保护，司机在操作中时常造成斗轮的过载而使设备受到损伤，斗轮机构日常维护工作量也因此而变大。

1 改造方案的对比与选择

改造后斗轮机构为行星传动形式，该形式由轮体、斗子、斗轮轴、轴承组件、圆弧挡板、溜料导料装置、扭力臂装置及斗轮驱动装置等组成。图1 为改造前后的对比图，斗轮为无格式结构，具有卸料快的优点，轮体与斗轮轴采用花键连接，相对以前的键连接拆卸起来更加容易，受力也更均匀更合理。轮体结构由原来的实腹式改成了辐条式，在保证轮体刚度和强度的前提下，能适当减轻轮体质量，从而减轻臂架头部的受力。改造后斗轮轴采用长轴布置形式，斗轮驱动装置与斗轮轮体分别布置在前臂架的两侧，该布置形式对前臂架两侧受力起到了平衡作用，这样布置也大大降低了斗轮机构取料作业时对前臂架承受扭转力矩的冲击。为了满足改造后的出力要求，通过计算选型改造后的斗轮机构共有9 只斗子，均匀分布于轮体圆周外侧，用销轴和螺栓固定，拆卸方便，在斗口处装有铁磁性耐磨的可拆卸斗齿，斗刃处有由耐磨焊条堆焊的保护层。为利于斗子卸料，斗轮轴相对于水平设有7°倾角垂直轮体安装。圆弧挡板安装在轮体前部圆周内侧，与轮体之间留有5～10 mm 间隙，圆弧挡板和溜料导料装置的工作面都装有便于更换的耐磨衬板。斗轮工作时圆弧挡板保证斗子把从料场中挖取上来的物料提升到轮体上部，经过溜料装置和导料装置滑到悬臂胶带机上，并沿悬臂胶带机取料方向输出。为了使导料槽能适应堆料出力大取料出力小的两种工况，斗轮头部导料槽设计为提升形式，当堆料作业时，导料槽可通过电液推杆提升活动导料板，导料板提升到位后通过电液推杆上的限位开关控制动作的准确性，导料板提升有助于堆料料流更顺利地通过，避免胶带跑偏、撒料。取料作业时，电液推杆下降带动导料板落到取料位。斗轮驱动装置采用大速比行星减速器机械式传动方式。机械传动装置主要由环保节能型电动机、带联轴器的限矩型液力偶合器、大速比行星减速器、限矩装置、限矩杆等构成。

斗轮驱动减速器选用国外合资品牌，性价比好，减速器配备强制润滑油泵，能保证减速器内齿轮在工作时得到充分的润滑。减速器与电动机、液力偶合器及底座构成一体，空心轴减速器通过自带的胀紧套固定在斗轮轴上，安全可靠、拆卸方便。斗轮驱动减速器上装有杠杆式限矩装置，其作用是当斗轮挖掘力达到0.8 倍额定载荷时，限矩装置起到缓冲作用，当斗轮载荷达到额定设计值的1.3倍时，限矩装置中的限位行程开关动作，自动切断斗轮电动机电路，对斗轮机构实施过载保护，此种形式的保护为电气和机械双重保护，大大提升了斗轮机构在使用过程中的安全性。

图1 斗轮机构改造前后的对比图

2 改造后斗轮机构的功率计算

已知额定取料出力Q 为600 t/h，物料煤密度ρ 为0.9 t/m3。

1）计算斗轮直径D。

表1 斗轮堆取料机单位挖掘力fL值

表2 最佳切割深度比

表3 圆角修正系数km值

3 改造后的注意事项

本次改造主要包括：更换新的斗轮机构、前臂架头部改造、前臂架头部平台的改造。对于悬臂式斗轮机来说，拆卸斗轮机构是一件极其危险的工作，拆卸前务必要做好前臂架的防倾覆措施，机架工装的强度要牢靠，关系到施工人员生命安全的工作绝对不容马虎。现场臂架的施焊要保证焊缝质量，臂架对接时，腹板和翼缘板的焊缝要错开300 mm 以上，避免应力集中在一条线上，此焊缝要求为I 类焊缝，焊接施工完毕后，要做必要的探伤检测，满足要求后设备才能投产使用。更换新斗轮机构后，由于斗轮直径变大，对于斗轮机整体平衡性已经发生了改变，完成施工后必须重新测量斗轮机的着地力，根据现场实测的着地力，需要在后臂架上增加相应的配重，使着地力调整在设计范围内，最终达到整机平衡的合理性。

4 结 语

通过本次对斗轮机构的技术改造，在为用户创造效益的同时也大大降低了斗轮机的日常维护量，消除了困扰用户已久的难题。希望通过本文的介绍能为广大斗轮机用户在面对同类问题时提供一定的借鉴和参考。