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门式斗轮堆取料机活动梁升降系统平衡卷筒的转动与安全问题(摘要)(经典)

李毅民

屹立散料机械在线 2017年3月30日

 

关键词:门式斗轮堆取料机;活动梁;升降系统;钢丝绳;窜绳;平衡卷筒;平衡轮;转动;

  

  国内门式斗轮堆取料机的使用已经有近半个世纪的历史。估计门式斗轮堆取料机及同类设备在中国的已制造有近百台, 重点用户在燃煤发电厂,且相当数量的设备仍在使用和新投入使用。门式斗轮堆取料机最大的特点在于在门架下部设有一个装有斗轮、斗轮小车、和若干皮带机的活动梁,这个活动梁一般由钢丝绳卷扬驱动其上下升降运动。多年来,大量的门式斗轮堆取料机活动梁钢丝绳卷扬升降系统原理基本为相同的系统,在国内多个使用现场出现多次较为严重的事故,由于牵拉钢丝绳出现磨损或破断及脱落使得活动梁发生坠落而产生多次重大事故,影响生产并给用户造成巨大经济损失,严重时一次事故产生几百万元以上的经济损失。
  目前,国内门式斗轮堆取料机活动梁钢丝绳卷扬升降系统原理基本相同。其差异主要表现为:各个设备活动梁两侧的升降驱动电机的驱动功率不同;各个设备的每侧卷扬缠绕系统的滑轮组倍率不同;最后是平衡方式的不同,大多数设备选择平衡卷筒(平衡轮)来平衡一侧系统的钢绳力,个别设计采用平衡杠杆来平衡每侧系统的两端钢绳的载荷。
  门式斗轮堆取料机活动梁升降系统的平衡卷筒(平衡轮)设置的目的是平衡两绳的载荷,自动调节两侧钢绳少量的长度差。平衡卷筒也是双绳系统中的保护装置,当平衡卷筒的一侧钢绳断开时,双绳系统的平衡卷筒转动很小的一个角度就被阻挡。断了的某根钢绳失效,而未断的钢绳仍然缠绕在平衡卷筒上保持系统的牵拉状态。而在系统中平衡卷筒的转动角度若出现过大,甚至很大 ,则是正常工作的设备所不能接受的。

平衡卷筒转动角度大的成因:

  活动梁两侧驱动卷筒轴转动的不同步是平衡卷筒转动的主要原因;其次是活动梁两侧吊点的拉力不同造成两侧相同驱动卷筒上两个钢丝绳合力的载荷的少量不均衡性形成少量转动角度差;活动梁底部或斗轮落到料堆上或地面会使得活动梁偏斜,造成平衡卷动转动角度过大。
  若出现活动梁钢丝绳升降卷绕系统柔性腿和刚性腿各侧的平衡卷筒的转动,其各侧平衡卷筒的转动的角度几乎是相同的。
实际上,活动梁钢丝绳升降卷绕系统若在行程内上下升降运行几次即可发生较为严重的平衡卷筒出现较大的转动角度问题。目前这些门式斗轮堆取料机活动梁升降系统属于平衡卷筒永远转动的系统。 这种平衡卷筒永远转动意味着机构存在着永远的安全的隐患。若不对平衡卷筒进行随时地调整,使用中出现问题后果不堪设想。 若不对平衡卷筒进行随时地调整,使用中出现问题后果不堪设想。

门式斗轮堆取料机活动梁升降系统平衡卷筒的转动角度过大的后果

  门式斗轮堆取料机活动梁升降系统平衡卷筒(平衡轮)的转动角度过大会出现很严重的后果。主要表现为:
  活动梁升降运行时升降几次平衡卷筒就会碰到挡块。(当然,也有在平衡卷筒上设计圆弧槽和止挡销来限定平衡卷筒的转动角度。)若两个平衡卷筒都碰到角度限制挡块,则会出现四根钢绳的拉力大小都不相等的现象。且具体拉力大小不确定,对安全也不利。挡块或止挡销的作用是断绳时的系统保护。
  若平衡卷筒的转动角度过大,甚至达到释放平衡卷筒一侧的全部应该保留在卷筒上的缠绕钢绳圈数时,可能会抽出钢绳压板所压的钢绳,活动梁出现坠落。此时,即使未抽出钢绳,由于钢绳与卷筒之间反向缠绕,可能损坏钢绳而出现断绳现象。另外,由于平衡卷筒转动角度过大,钢丝绳可能与钢丝绳所穿过的空间要求需要的钢结构所留孔洞边缘钢板之间发生摩擦而拉断钢绳出现重大事故。

门式斗轮堆取料机活动梁升降系统安全性和事故的避免

  新项目门式斗轮堆取料机活动梁升降系统建议采用的绳系可自动平衡与同步两侧驱动卷扬机卷筒转动的活动梁升降钢绳缠绕系统。不采用平衡卷筒能出现累积转动的系统;
  老项目门式斗轮堆取料机活动梁升降系统加装编码器/限位开关等检测装置时刻监测平衡卷筒的角度位置,并要求监测结果始终正确可靠;活动梁升降系统采用变频电机,并可单独操作控制活动梁某一侧的上下升降运动的驱动电机,以便调整平衡卷筒到需要的角度位置。但需注意此时所操作转动的同一个卷筒上的两绳拉力不相等;操作者和维修人员要时时刻刻地检查平衡卷筒的角度位置状态,因为系统随时都可能出现平衡卷筒转动角度过大现象;
  严格控制安全操作程序,严禁操作过程中出现活动梁升降时活动梁底部或斗轮触料堆或触地现象的发生。
  正常作业时平衡卷筒(平衡轮)的挡块不应阻挡卷筒的转动,除非钢绳破断才允许挡块阻挡平衡卷筒(平衡轮)的转动。否则,平衡卷筒两侧钢绳受力不相等 ,平衡轮起不到平衡的作用。
  目前,大多数门式堆取料机使用时需要全面理解其活动梁升降钢丝绳卷扬系统的工作原理,理解平衡卷筒(平衡轮)转动的原因,才可避免恶性事故的发生。 活动梁升降系统设计上就存在平衡卷筒转动的隐患。在使用平衡卷筒(平衡轮)永远转动的活动梁升降卷扬系统时需要时时检测,时时校正平衡卷筒(平衡轮)的偏转。
  特别说明的一点是:当电气检测、限位开关和编码器不能正确的显示和执行平衡卷筒转动角度过大时的停止和调整指令时将会发生毁灭性的重大事故。所以,还是要强调应该从机构上要保证当活动梁升降过程中能够使得平衡卷筒(平衡轮)尽可能不转动或转动角度较小。
 

 

 摘自《重工与起重技术》2017第一期

  

About The Author
Li Yimin ;
Professor Engineer ;
Sex : Male ;
Graduated : DUT ->. Jan .1982;
 Major : HOISTING AND CONVEYING MACHINERY ;
 Metier: Designer For Bulk Machinery;

Main contribute for bulk machinery: He has embarked on design and researsh Bulk Machinery for 34 years. Main contect include stacker ,reclaimer ,stacker / reclaimer , bridge type reclaimer , Blending stacker ,Blending Reclaimer , gantry type reclaimer . He research the main date for the bulk machinery especially.
He wrote many piece for the bulk machinery . some piece had released on the journals in P . R . China , and had invented four item patents.

 

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