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摘要：文章以滚筒式混匀取料机为研究对象进行分析，为了有效控制滚筒式混匀取料机的故障率，首先阐述了滚筒式混匀取料机的系统结构与料耙化工作原理，然后重点对滚筒式混匀取料机所产生各种故障问题的原因进行分析，同时提出相应的改造工作措施，保证滚筒式混匀取料机更高效的生产工作，为企业实现更高的经济效益。通过文章研究结果，以期为相关工作企业提供可靠的参考。
关键词：滚筒式；混匀取料机；故障改造
三钢烧结厂料场车间现有QLJG1200.35型滚筒式混匀取料机2台，设计取料能力为1200t/h，跨度达35m，由大连华锐重工设计安装投产，是三钢烧结厂混匀原料区取料的关键设备。滚筒取料机投建之初，新设备的故障问题比较突出，主要存在以下问题：滚筒取料机料耙出现频繁压停，大车行走频繁纠偏，碟簧丝杆易磨损、折断，液压驱动系统管路经常漏油，滚筒筒体、环形滚道易开裂。特别是强降雨天气，故障发生更加频繁，严重影响生产。为降低QLJG 1200.35型滚筒式混匀取料机料耙机构的故障率，最大限度满足生产需要，通过分析滚筒取料机的故障原因，并提出一系列的优化改造措施，保证滚筒式混匀取料机的高质量运行和工作。
1滚筒式混匀取料机运行工作原理分析
1.1取料机系统结构
滚筒取料机设备主要是通过箱型梁桥架、行走单元、回转滚筒、料耙工作单元、受料带式输送机、操作室、电气系统，同时还包含控制系统、信息通信系统、润滑系统、消防系统等方面所构成。箱型桥架梁主要是通过箱型梁、刚性门腿以及柔性门腿等重要部分所构成。其中箱型梁的内部设有带空调的变压器空间和电气室，刚性门腿的边侧位置桥架上设置为司机操作空间，具体与图1所示。
行走单元主要通过驱动系统支撑结构、车轮等部分所构成，驱动单元使用的是电机制动器以及减速器等部分所构成的3合1立式套装系统结构。在实际工作当中使用交流变频、无极调速，可以有效实现无极调速取料工作以及空翻形成的快速调车，在该系统当中还设置有同步检测工作单元，可以准确自动纠正行走工作中所产生的不同步行问题［1］。回转滚筒设置在桥架的正下方，通过回转支撑体结构和回转驱动结构两方面所构成，滚筒通过轮子直接组装在两侧作为支撑，驱动工程单元通过电机、也力耦合器、轴承箱、减速器、驱动小齿轮等部分所组成，滚筒实际直径大小为4.35m，结构为双层筒皮结构，在长度方向上总共包含16节，每一节之间一端焊接成一个完整的整体，并且采用法兰的形式进行衔接，滚筒刀外侧设置有53个取料小斗。滚筒的取料工作侧正上方设置有料板，并且将其安装在箱型梁顶部的液压驱动装置当中，可以保证料对在横向截面方向上实现反复运动，料耙可以将场地堆积的矿料进行充分耙松，使其可以从料堆的表面下滑，并且在下方取料的位置实现轻松取料。
1.2料耙的工作原理
料耙驱动工作单元在运行工作中的流程，主要包含电机驱动油泵、工作油缸、行走小车、料耙执行工作单元等几个重要部分，通过电机带动油泵快速旋转，油泵从油箱当中吸油之后，将油直接输送到液压阀组当中，通过电磁阀组调节好油的流量大小以及工作压力参数，驱动油缸的活塞会做往复伸缩运动，活塞杆和行走小车之间进行衔接，驱使行走小车在行走轨道上做直线往返运动，进而可以带动料耙实现往返运动。在实际取料工作当中，取料机始终保持低速前进，并且料耙保持均匀来回耙料，料筒的取料斗沿着混匀矿大堆三角形截面来进行物料切取，混凝土在通过滚筒内部塑料皮带机连续均匀到运送到下方的皮带机位置。
2滚筒式混匀取料机的故障问题分析
2.1料耙底部起梗阻力过大
在部分南方地区，由于春夏季的雨水量相对较大，粉矿当中的含水量偏高，矿料的实际流动性相对较差，通过料耙的上部疏松下来的矿料，大量堆积在料耙底部和滚筒的取料斗中间位置。在料耙的底部起梗问题表现比较严重，造成料耙在来回往复工作中的阻力较大，料耙和液压系统的工作负载量不断升高，取料总量无法满足实际生产工作标准，因此直接影响到整个取料工作效率和质量，并且料堆堆滚筒所形成的强大反作用力，会造成取料机运行工作阻力不断，在运行过程中出现较大的困难。除了料耙后方位置的结构之外，其他区域都相对比较平整，呈现为平面结构，基本上没有空间结构特点，因此该结构在受到空间荷载作用条件下局部区域会出现较大的应力作用，料耙在下部拉杆会频繁产生严重开裂问题［2］。
2.2丝杆变形断裂
料耙油缸，通过固定在小车架上的两根丝杆和连接座之间连接，丝杆和小车架通过大螺栓套碟簧进行加固处理，料耙在耙料工作过程中，由于矿料对断面不完全平整，取料机在工作中会不同程度造成两端行走不同步，进而会出现料耙的整体受力不均衡，这种不均衡问题会造成油缸两侧位置的丝杆受力差异性较大，丝杆很容易产生变形，甚至是断裂，进而对油缸造成比较严重的影响和损坏。
2.3料耙液压站漏油问题
两台滚筒取料机在运行工作过程中，料耙液压站出现不同程度的系统漏油问题，漏油的位置较多并且比较分散，漏油问题处理完成之后，后续又连续出现相同问题，造成抗磨液压油产生大量浪费情况，渗漏出来的油体大量掉落在地面上，又会引发一系列安全隐患问题，需要反复多次的对各个油漏点位置进行彻底清理，并且该项工作需要大量的人力资源投入，会造成不同程度的劳动力浪费情况。这一问题产生的原因是在取料机正常工作过程中，设备自身存在不同程度的晃动和震动，各个管路和阀件所使用的密封件主要是以O型圈为主，O型圈在设备晃动和剧烈震动的情况下，受到一定程度地摩擦，长时间后磨损问题会进一步加重，会造成各个管路的连接点和阀件出现渗油漏油情况。
2.4滚筒环形轨道联结螺栓断裂
原有的连接工作方式为环形轨道和筒体的本体上方环筋，使用均匀分布的60个M30高强度螺栓之间进行连接，因为该筒体的重量相对较大，实际可以达到138t，同时在取料过程中会产生较大的切削阻力，都是通过筒体两端的环形轨道来承受。轨道和筒体之间的连接螺栓受力较大，并且在运行工作当中受到比较复杂的动荷载作用和影响，因此造成连接栓容易产生松动和断裂情况，并且因为轨道和筒体之间安装存在间隙，筒体在运行工作当中，因为自身重量的作用，在筒体最低点和最高点位置如果出现连接螺栓产生明显的松动，并且随着运行工作的继续，松动问题不断加重，使得连接螺栓所能承受的异常剪切力和弯扭荷载不断加大，造成螺栓断裂，连接螺栓孔产生明显变形，连接螺栓孔的破坏问题会造成轨道出现比较严重的磨损，支撑辊运行工作荷载分布不均匀［3］。
3滚筒式混匀取料机的改进措施
3.1改造料耙钢结构
将料耙的底部位置进行伸长，同时将料耙的底部位置和滚筒的取料料斗外切圆距离缩短到50mm，在此过程中通过额外增加一拍耙齿，主要作用是消除料耙底部的梗，保证料耙在工作过程中可以正常运行，取料机的取料工作保持正常。为了有效解决空间特性偏弱问题，通过增加焊接一条拉杆钢管作为辅助性受力，同时可以通过增强料耙上该处位置的H型钢结构，避免产生严重的变形情况，具体的改进方法如图2所示。
3.2料耙油缸拉杆装置改进
料耙小车单根拉杆拉压应力校核：
式中：0.5为料耙运行速度；26.2为M30丝杠的外螺纹小径；2.5为安全系数；20为油缸驱动力20MPa；丝杆材质为Q345B，抗拉强度σb取490MPa，
以上比较可得单根拉杆运行时拉压应力高于可承受应力，故而经常变形断裂。将丝杆改为M42丝杆，则此时单根拉杆拉压应力：
式中：0.5为料耙运行速度；37.13为M42丝杠的外螺纹小径；2.5为安全系数；20为油缸驱动力20Mpa，
在此过程中，单根拉杆是在运行过程中的实际抗拉应力，小于可以承受的应力大小，因此可以有效解决拉杆频繁出现断裂的情况［4］。通过该改进工作方法，需要配套进行拉杆装置平衡块，止挡块等各个部件之间进行相应的同步改进，同时在原有的接触内部通过增加关节轴承，在料耙运行工作不平衡的情况下，对连接座进行一定程度上的角度补偿处理，由此来保证丝杠的受力始终处于平衡状态。
3.3改进料帕液压站漏油
对各个管路之间的衔接点和阀门件的O型圈逐个进行拆卸，并且对其进行精确测量，加工制作出与之相匹配的高强度尼龙密封件之后，再更换到两台滚筒取料机料，耙液压站的对应管路阀件对应的区域通过这一方法处理，可以最大程度上控制液压站密封件，出现破损而形成的频繁漏油情况，以此来保证滚筒式混匀取料机的正常运行和工作，避免产生严重的安全隐患。
3.4改造滚筒环形轨道的连接方式
滚筒的环形轨道与滚筒座的接触方式是一种滑动接触，滚筒座的表面是由一层均匀分布的金属层，因此滚筒的环形轨道可以通过滑动的方式与滚筒座进行接触。当滚筒旋转时，滚筒和滚筒座之间产生了相对运动，并且滚筒座上安装有液压马达，进而带动滚筒旋转。由于环形轨道的磨损问题，特别是在滚筒与滚筒座之间长期受到摩擦作用后，导致滚筒与滚筒座之间的接触表面出现磨损问题，因此，可以通过以下措施对滚筒和环形轨道进行改进：首先，将轨道表面涂上一层油，或者使用防锈油；其次，在滚筒座上安装有导轨；最后，在滚筒的环形轨道和导轨之间进行连接。连接之前首先在轨道上涂抹一层防锈油，再对环形轨道进行连接；其次，在滚筒的安装位置上进行导轨的安装；最后，对连接完成的滚筒和导轨进行整体检查［5］。
3.5实施效果
自2018年以来，该装置相继进行了改进，使其工作压力从22MPa下降到20MPa，并保持了稳定的工作状态，没有出现过电机烧毁、减速机断齿、轴件疲劳断裂等情况，平均月故障率从15%降到2%，大大改善了系统的可靠性，使取料量满足设计要求。另外，该系统还成功地解决了原油泄漏的问题，降低了液压油的消耗量。2019年下半年，与2018年下半年相比，液压机油的消耗量降低了2t，节省了42800元左右的生产成本。
4结语
文章针对QLJG1200.35滚筒混料机的料耙装置失效的原因，提出了改进耙斗结构，改进料耙油缸拉杆装置，改进滚筒环道连接形式等优化措施，并收到了较好的效果。通过对该设备的改造，滚筒混料机的工作稳定性得到了明显改善，在生产过程中出现故障的概率得到了有效降低，从而有效地保证了混匀矿的正常供应，为三钢扩产、提升产品品质打下了坚实的基础。
参考文献
［1］纵文达，周晓冬，夏强，等.斗轮式取料机俯仰机构故障分析及处理预防［J］.矿业工程，2024，22（1）：49-52.
［2］丁晓龙.悬臂斗轮堆取料机的常见故障以及预防控制［J］.模具制造，2023，23（12）：24-26+30.
［3］韩奇，文小莉，陈奎生，等.大型混匀取料机料耙液压系统可靠性最优化研究［J］.武汉科技大学学报，2016，39（3）：214-218.
［4］华绪钦，汪建斌，孙钦伟，等.QLG1500-40型滚筒式混匀取料机故障分析及改造［J］.武钢技术，2016，54（2）：52-54+57.
［5］崔乾民，王欣.滚筒式混匀取料机特点及在钢铁企业中的应用［J］.冶金设备，2015（S2）：80-83.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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人参与 2024-11-01 11:02:45 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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