堆取料机中心漏斗存在的不足及改进措施

杜贵峰，周存德

（山东钢铁集团日照有限公司，山东 日照 276800）

良好的社会环境条件为各行各业的发展营造了良好环境，各行各业的发展速度不断加快，企业规模不断扩大，在此过程中为了确保生产效率和生产效益，必须做好对各种物料的连续高效装卸。斗轮式堆取料机作为当下最为常用的连续装卸设备，其不仅具备非常高的装卸效率，并且运行稳定性和安全性强，能够有效适用于各种工业场景。中心漏斗作为堆取料机最为重要的结构，其肩负着收拢、转运物料的重要作用，做好对中心漏斗中不足的分析、研究和改进，对于确保堆取料机的安全稳定运行有着非常重要的意义和作用。

1 堆取料机中心漏斗的构成

堆取料机主要包括变幅、走行、斗轮和回转几部分，中心漏斗位于回转中心，其包括上中下三部分，上部结构用于承接输送机运输的矿石，中部结构用于收拢物料，下部结构则用于将物料导入地面输送机。上部和中部结构的动力来自于回转机，通过回转机的运动就能够带动二者的运行，而下部结构则固定在料机底座，并且中下部在堆取料机运行中还会组成相对传动结构[1]。此外，由于漏斗上下部间设置有防尘盖，这就需要利用橡胶板来做好周围的密封防尘。为了确保堆取料机在运行中，动力和控制电缆不会由于臂架回转角度过大而产生损伤，需要将电缆在回转中心处沿穿线管出口，由地面接入电气室。但是这会致使下料口与回转中心不能保持在同一中心线，所以下料口会偏向中心漏斗的一侧。在堆取料机，具体使用中，先利用斗轮铲装运物料，之后再通过悬臂胶带运输机，将物料送至中心漏斗，之后再通过漏斗输送到地面输送机，最终转运到其他运输工具中。在此过程中，中心漏斗作用极其重要，如果中心漏斗发生问题，必然会影响整个运输过程的实施，降低运输效率，引发安全事故。

2 堆取料机中心漏斗出现问题的原因以及危害

堆取料机属于大型装卸设备，其在投入使用后，预期使用周期相对较长，并且设备经常需要高负荷连续运作，这就会加速堆取料机中各零部件的磨损、形变，同时堆取料机多在室外运行，也容易收到环境影响而产生腐蚀。中心漏斗与地面输送带之间的角度非常大，一般能够达到60°，所以物料在进入漏斗后，会对漏斗产生较大冲击，这就会加速中心漏斗的磨损形变速度，必须定期进行更换维修[2]。如果检修维修工作不到位，中心漏斗极易开裂、形变，这就会改变物料在漏斗中的运行轨迹，物料一旦直接进入回转设备，会严重破坏回转减速器以及轴承的正常运行，发生减速器卡顿、轴承严重磨损等不良问题，这不仅会影响堆取料机的正常运行，破坏堆取料机设备，同时还会引发安全事故。除此以外，中心漏斗的开裂形变，也会导致物料难以集中下落到既定传送带轨道上，物料在散落到堆取料机周围后，不仅会增加堆取料机的清理工作量和难度，同时还会造成严重污染，影响正常生产工作的开展。

3 不同类型中心漏斗结构的不足

3.1 缓冲型中心漏斗

缓冲中心漏斗或缓冲装置和漏斗主体两部分，缓冲装置的作用是减缓物料在进入漏斗后对漏斗的冲击，其原因在于缓冲装置具有相应的倾斜角度，就能够起到减缓物料冲击速度，平滑物料在漏斗内的运行轨迹。即便缓冲型中心漏斗能够降低物料冲击破坏，延长中心漏斗使用周期，但是在具体使用中也会产生碰撞，在长时间的碰撞作用下，缓冲装置也会产生较大损坏，必须定期进行更换维修，这就会增加堆取料机的使用成本，不利于生产效益的提升[3]。此外，在物料投放过程中，一旦物料量超过一定限度，缓冲装置的缓冲效果就会大大降低，物料会偏离既定运动轨迹，直接分散洒在地面，降低堆取料机的运输效率和效果。

3.2 喇叭状斜溜式中心漏斗

该类漏斗有两种不同形状的漏斗组成，分别为倒圆锥体漏斗和圆柱筒状漏斗，其主要用于衔接物料和输送机的装卸，在堆取料机运行中，物料会在悬臂运输机的作用下通过上部漏斗送至中下部漏斗，然后再通过漏斗内的斜溜钢板送至地面输送带。由于物料在漏斗内运行时无法均匀分布，所以物料在通过漏斗达到地面输送机时，经常会出现物料下落偏离等方面的问题,这就会影响漏斗下方带式输粪机的正常输送，降低影响了物料运输的准确性。同时，漏斗自身的结构特点以及物料形式约会影响输送设备的使用周期和耐久性，如果物料体积比较大，物料在下落过程中会产生较强冲击力，对输送带、漏斗壁等造成严重磨损，甚至还会增加运行阻力，降低堆取料机的整体运行效率。除此以外，堆取料机在具体应用中需要运送各种类型的物料，属于不同物料的性质、尺寸、含水量等存在较大差异，所以物料运输的截面积是不同的，但是堆取料机中心漏斗的下料口截面生产完成后就保持不变，如果运输物料的截面与下料口截面存在较大差异，物料就会积聚在下料口，堵塞漏洞，使堆取料机无法正常运行。

4 堆取料机中心漏斗的改进措施

4.1 安装耐磨衬板

衬板能够有效减少物料对中心漏斗的磨损，但是考虑堆取料机使用成本和衬板的使用性能，应该尽可能选择复合耐磨衬板，比如当下经常会采用Q235钢板和GCF 高铬合金分别作为基板和耐磨层，前者厚度为12mm，后者厚度为8mm，此类复合衬板不仅厚度厚，并且表面光滑，表层凹陷相对较少，在转运物料的过程中，即便物料含水量较高，也不容易堆积在中心漏斗内，这就能够有效减少物料转运对漏斗造成的磨损，延长衬板和中心漏斗的使用寿命，减轻维护维修工作量。

4.2 改善中心漏斗结构

物料在转运过程中，中心漏斗需要承担较大的冲击力。并且物料在中心漏斗内堆积时，因为下落速度快、重量大，所以会对中心漏斗壁产生较大冲击，进而加速漏斗的磨损变形。为了解决上述问题，需要在中心漏斗区域安装钢质基板和高铬合金耐磨层，其厚度分别为6mm和4mm，二者通过焊接连接在一起，因为二者结合后的厚度能够达到10mm，所以具备极好的抗冲击和抗磨损能力，可以有效承载物料下落期间所产生的冲击荷载，有效保证中心漏斗结构的完好，为堆取料机的安全稳定运行提供有效保障。

4.3 增加纠偏和防尘装置

堆取料机在使用中，因为需要根据运输需求来调整操作模式，此时就需要调整中下部漏斗的角度，但是在调整过程中并不能做到一次到位，所以在物料下落时就可能出现轨道偏离、物料运输准确度降低等问题，对于该问题可以通过增添纠偏防尘装置来进行解决。在具体改造中，纠偏和防尘装置需要安装在堆取料机中部和下部漏斗位置，具体纠偏装置结构可以参考图1。该装置主要借助调节螺杆来进行调节，其可以结合悬臂的升降、转动角度，及时进行物料下落偏向的调整，确保下落位置与地面传送带轨道相一致，同时为了避免粉尘、碎屑等进入回转机内，还需在纠偏装置中增添密、封防尘挡板。

图1 纠偏装置示意图

4.4 将中心漏斗固定截面改为可变截面

通过分析两种常见中心漏斗形式可知，其在应用中存在较多的不足和缺点，因此可以对中心漏斗的截面形式进行优化，将其改造成可变截面式落漏斗。该漏洞上下两部分组成，上部为仍为斜溜斗状料口，结构形式固定，并与立柱漏斗保持垂直；下部则需要改造成可变截面料口，以便于在下料过程中，能够根据物料的尺寸大小调节下料口截面，避免漏斗内物料堆积。可变截面料口的调节系统包括电动推杆支座、电动推杆、活动翻板等部分组成。活动翻板需要对称分布在漏斗的左右两侧，并且利用铰轴将其和漏斗上部结构相连接。活动翻板在物料运输中可以利用铰轴为支点灵活进行调整，其下端则与电动推杆相连接。电动推杆负责提供翻板转动所需的动力，在物料运输过程中，活动翻板会根据电动推杆的活动行程到达相应位置，进而形成相应形状的截面，调整下料口的形状，这样物料就可以经调节截面后的下料口送至漏斗下方输送带。通过电动推杆来结合具体物料变化，对活动翻板位置进行调整，从而实现对下料口截面的改变，有效解决了各种不同截面物料在漏斗下落中堆积的问题。在堆取料机运行前，可以通过试运行来确定电动推杆的行程，然后确定下料口截面积的大小和形状，把物料在经过中心漏斗传送后，能够准确落在输送机的中心位置，与此同时还可以在控制系统中通过程序设定，对不同物料的下料口截面积进行对应设定，该过程需要由司机单动控制，同时还需要和中控系统连接到一起，进而达成半自动控制。与此同时，为了减少物料在运输中对料斗下方输送带造成的冲击力，需要在料斗上部的斜溜钢板或者翻板位置设置可调减式冲击装置，以此来减缓物料在下落过程中的冲击力，有效保护漏斗下方输送带。减冲击装置是由缓冲辊组成，根据堆取料机的运输量来确定缓冲辊的添加数量，缓冲辊需要与水平念成30°～45°夹角，相邻两个缓冲辊的距离为3cm～6cm，并且其两端需要利用沉头螺钉与斜溜钢板槽进行固定，确保缓冲辊在堆取料机运行中不会出现松动。

通过改变原有中心漏斗的固定截面为可变截面，能够有效减少喇叭状斜溜式和缓冲型中心漏斗在使用中的不足，确保各种不同物料在传送运输过程中能够准确下落到输送机中心，避免物料萨罗、偏移、斗内物料积聚等问题的发生，并且其还可以减少物料在下落中的冲击力，降低对传送带和漏斗的磨损。除此以外，与以往所用的丝杆相比，电动推杆的适用性更强，能够在各种环境下正常工作，并且还可以与电气控制系统相连接，提升对取料机控制系统的自动化水平。

5 结语

综上所述，为了进一步提升堆取料机运行效率和效益，必须做好对堆取料机中心漏斗在运行中不足和问题的分析研究，并结合具体情况改进优化中心漏斗结构，不断提升中心漏斗的耐久性，降低堆取料机使用维护成本。