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   Discussing modern stacker/reclaimer

现代臂式堆取料机相关问题综述

By Li Yimin  李毅民   2016-8-12

前言:

  随着世界经济的发展,大量的散装物料,如煤炭、矿石等的装卸成为除集装箱运输之外的物流行业的又一个主体。每年有大量的散料物流流动在各大港口、船舶、铁路之间,堆取料机由此也被大量地使用在各个料场。堆取料机已是散料装卸的重要工具和设备。
世界经济的发展也相应的带动了散料装卸机械的应用与发展。火电厂、矿山、冶金等行业的迅猛发展使得堆取料机在近十多年的时间里需求旺盛。堆取料机在选型、设计、采购、使用、维护等多方面在改变着现实社会散料料场的规模和进步。
通过本文向设计、制造和安装与使用者介绍堆取料机的若干常见问题,以利于改进设备的设计与制造、安装,避免不良事件的发生,以减少不必要的经济损失。


1堆取料机产品及制造商的差异性
1.1产品报价价格上的差异;
1.2产品质量上的差异;
1.3制造商设计与制造同类产品的历史与业绩上的差异;
1.4制造商设计素质与设计质量上的差异;
1.5制造商同国外技术合作、技术引进与学习国外先进技术上的差异;
1.6制造商制造堆取料机的工艺与所采用设备上的差异;
1.7制造商的其他方面的差异对堆取料机的影响;
1)制造商制造基地的地理位置上的差异;
2)制造商现代信息技术应用上的差异,PDM、ERP、有限元力学分析、散料流体分析、数字模拟样机技术等的应用上会对堆取料机的质量产生重大影响;
3)企业经营与管理上的差异;
4)参于国际大项目的业绩以及能力,能表现出制造商在国际市场上被某些大公司的认可程度;
5)供货公司经济规模与实力上的差异以及抵御风险的能力。


2.堆取料机设计质量的区别及设计差异性分析
2.1产品价格差异会影响到产品的设计质量:
2.2产品设计执行规范与标准的不同会影响到设计上的差异;
2.3设计者的职业道德职业素养的差异会影响到设计的质量;:
2.4设计者的设计水平的高低会影响到产品的设计质量;
2.5设计者的阅历多少会影响到设计质量;
2.6设计者汲取国外技术的多少会影响到自身设计素质的提高和设计工作质量的提高;
2.7制造商的设计历史的长短差异会影响到设计者的设计质量;
2.8设计周期是设计质量的保证;
2.9两种设计思想方法产生两种设计质量;
2.10低端设计质量的产品常被低端客户所选用;
2.11为求得高产品设计质量用户要对设计者的进行选择;

3、构成堆取料机成本的主要因素
3.1 机械设备的不同机型的构成会影响设备的自重从而改变设备成本;
3.2 执行不同国家或组织的设计制造标准规范会影响设备自重及成本因素;
3.3 配套件的不同品牌配置的价格会影响设备的配套件采购成本最终影响整机成本;
3.4 制造商的管理费用成本会影响其销售价格;
3.5 运输费用的高低会影响设备的整体采购成本;
3.6 设备采购方更严格苛刻的设计、制造、安装、运输的要求会加大采购制造成本;
3.7主结构构件截面形状尺寸的选取影响设备的自重与成本。

4.关于堆取料机设备主要参数的问题
4.1悬臂最大回转角度不满足合同所规定的要求;
4.2悬臂最大俯仰角度不满足合同所规定的要求;
4.3设备平均取料能力不满足合同所规定的要求;
4.4设备最大堆料能力不满足合同所规定的要求;
4.5对料堆高度的操作不满足合同所规定的料堆形状的要求;
4.6悬臂皮带机皮带速度不满足合同所规定的要求;
4.7悬臂回转速度值不满足合同和设备取料能力对回转速度的要求;
4.8大车速度不满足合同所规定的速度要求;
4.9大车走行距离不能满足合同所规定的数值要求。
4.10斗轮转速过低或过高,不满足合同要求和斗轮实际取料的需要。


5.关于重大倒塌和脱轨事故的问题
5.1 设备主结构断裂、失衡或倒塌;
5.2主结构局部变形及开裂;
5.3主机或尾车脱轨;
5.4回转机构以上部分失衡,倾覆,配重量安装不当产生倾覆;
5.5钢绳卷扬俯仰机构系统倾覆;
5.6重大主结构局部失稳;
5.7 自然灾害(如飓风、地震)导致的设备倒塌;
5.8大车走行装置或回转装置过载导致设备倒塌。

6.关于操作使用问题
6.1某些机构限位开关及保护装置失效出现事故或故障;
6.2大车走行机构过载;
6.3回转机构过载;
6.4俯仰机构过载;
6.5斗轮装置取料过载;
6.6悬臂皮带机装置过载;
6.7大车走行超过极限位置撞击缓冲器;
6.8斗轮或悬臂撞击料堆;
6.9斗轮或悬臂撞击相邻设备或建筑;
6.10以大车为运动主要形式带动斗轮运动取料发生大车走行装置和回转装置的过载;
6.11非混匀堆料机采用连续走行堆料模式需要设计中未考虑电气的发热和制动器的发热。
6.12 堆料或取料不按照实际要求工艺规范操作运行产生的事故或故障。


7、人体工程学相关问题
7.1栏杆、走台、斜梯、竖梯要满足相关安全标准和合同的要求;
7.2 操作台及司机座椅要满足人体工程学的一般要求;
7.3各个机构的运动部位要留有合适的空间 ,不应出现任何干涉现象;
7.4维修部位要考虑留有空间和使用辅助工具、吊具;
7.5手持零件和部件应考虑单件重量的大小;
7.6起吊吊耳的设计要满足制造、运输和安装要求。
8、机构驱动功率问题
  偶见堆取料机大车驱动功率不足现象发生,大车开不动。这种现象一般是计算时某些载荷考虑的不完整所致,如风载荷和尾车皮带机上的物料载荷。当然,大车走行驱动功率要按照规范设计。大车走行驱动功率也不易过大。大车走行驱动所选定的功率过大时在产生过载更容易出现故障和事故。
其他机构功率不足现象少见。有时会发生悬臂皮带机或尾车中继皮带机功率不足现象。


9、堆取料机的钢结构强度问题
9.1悬臂根部双工字梁变间距处盖板开裂;
9.2悬臂前部斗轮短轴支承处小梁法兰连接螺栓断裂;
9.3俯仰支承油缸上支点钢结构或下支点钢结构开裂;
9.4主钢结构箱型梁积水后冬季被冻裂,应避免进水或设法排水;
9.5主钢结构回转平台悬臂梁支承座根部在回转过载过程中撕裂。


10结构的刚度问题
10.1悬臂回转过程中斗轮或悬臂前段竖直高度在不同回转角度变化过大;
10.2尾车支腿轮距变大,出现啃轨现象;
10.3尾车下部大梁下挠过大;
10.4悬臂梁出现扭转,呈现俯仰两拉杆受力不同,张紧程度不同。严重时出现皮带跑偏;
10堆取料机机构的振动或晃动现象
10.1堆取料机主机晃动严重;
10.2堆取料机尾车晃动严重;
10.3悬臂皮带机带随动支杆的驱动装置晃动严重。

 
11、俯仰液压系统的故障现象
11.1俯仰停止状态下不保压,停机时悬臂梁出现上升或下降;
11.2上升或下降状态时出现较大振动与噪音;
11.3手动泵操作俯仰装置运行时出现噪音与振动;
11.4悬臂俯仰在上升或下降时出现振动或抖动。
11.5俯仰在上升或下降时推/拉力不足;
11.6俯仰在油缸活塞杆全缩进或全伸出位置时活塞的推力或拉力不足。


12、堆取料机钢结构的疲劳破坏
12.1堆取料机四连杆俯仰系统配重平衡梁油缸支承点处横梁出现裂纹;
12.2大车平衡梁销轴附近腹板出现裂纹;
12.3大车小平衡梁下盖板与腹板焊缝出现开裂;
12.4门座架支腿与环形梁连接盖板出现开裂。


13、卷扬机钢绳端头的固定
钢丝绳卷扬系统的钢绳端头的固定装置脱开引起相应的严重事故或问题。


14涂漆质量
油漆脱落,构件、零件锈蚀;涂漆的质量和涂漆工艺、涂漆的油漆种类有关。低劣的油漆质量和不合理的涂漆工艺使得涂装效果欠佳,不能保证设备长期防腐所要求的质量。


15按堆取料机的部件划分描述的一些问题与现象
15.1斗轮装置
  斗轮取料时会出现料斗卸料不净,出现回料;部分斗轮装置会出现驱动装置涨套连接打滑;斗轮轴的某些花键连接出现使用短时间内磨损损坏;圆弧板与斗轮体间间隙偏大,取料撒料较多;料斗刃口挤压变形弯曲;斗轮传动装置力臂杆支座处支撑件的强度不足;斗轮卸料区导料槽漏料撒到回程皮带造成皮带损坏;卸料区积料严重,影响俯仰回转机构及整机平衡。
15.2悬臂梁
  斗轮传动支承连接梁处螺栓断裂;悬臂后支撑销轴滑动轴承摩擦产生噪音;滑动轴承润滑脂不易加油。
15.3悬臂皮带机
  皮带跑偏;皮带打滑;滚筒的包胶脱胶较快;疏形托辊脱胶;皮带驱动装置振动较大;皮带驱动滚筒断轴;皮带驱动装置晃动较大;皮带机转载处撒料、积料;斗轮处积料散料;设备回转中心处尾车前部转载点撒料;堆料状态悬臂上仰最高位置时皮带打滑,调整张紧装置无效。
15.4回转装置
  限力矩联轴器工作不可靠;立式行星减速机输出轴脱落;末级开式传动小齿轮断齿;回转支承大轴承短时间内磨损失效;回转台车钢结构开裂;回转台车车轮踏面剥离磨损;回转轨道磨损;回转装置过载后传动装置支座变形与开裂;回转减速机法兰连接螺栓断裂;回转电缆滑车卡阻。
15.5俯仰装置
  堆取料机四连杆俯仰系统前部撑杆失稳后倒塌;悬臂梁后部支承销轴轴向窜动;俯仰系统配重设计计算或安装配重量的不当导致配重量偏大或偏小;因配重数值不当导致俯仰系统失衡及钢绳力或油缸力不足;
15.6回转钢结构
  局部变形;局部结构重大失稳导致坍塌;主结构两立柱的连系杆件失稳导致结构整体失稳。
15.7配重
  配重设计或施工密度不当;配重吊耳不合理;配重数量上设计计算的错误;配重数量安装调整不正确;配重安装不当发生重大事故;回转装置以上部分从回转轨道上翘起;
15.8门座架
  局部出现开裂;失稳变形;
15.9大车走行装置     
  大车驱动功率不足(风载荷尾车物料载荷计算);大车车轮部分打滑;因材料压溃平衡梁销轴孔出现椭圆孔现象;平衡梁出现裂纹;车轮踏面出现夹层剥离现象;小平衡梁出现裂纹;车轮踏面变形出现凸凹不平现象;部分车轮翘起;平衡销轴出现转动并挤坏轴端挡板;平衡销轴出现轴向窜轴;单轮驱动功率过大出现打滑。
15.10尾车
  尾车的刚度不足;上主梁和/或下主梁下挠度过大;门腿刚度不足出现八字腿啃轨;尾车整体的晃动过大;尾车结构局部的失稳或变形;二尾车升降牵引力不足;二尾车升降牵引机构支座开裂。

16堆取料机设计问题的综合分类
16.1设备几何尺寸缺陷上错误;
16.2设备零部件制造数量上的错误;
16.3设备功能不能满足合同要求的错误;
16.4设备参数不能满足合同要求的错误;
16.5照抄拷贝原有设计未检验出现的错误;
16.6设备物理或力学设计计算的错误;
16.7设备施工图完成后未检验校核发生的错误。
16.8堆取料机机构和结构设计上的概念性错误导致设计问题的出现。

17其他能引起设备问题的因素
  堆取料机的制造工艺、安装工艺、安装人员的素质与安装资质、运输与设备分段吊装;电气设计与制造要求要满足合同规定的标准规范。
 


参考文献:     堆取料机产品与制造商的差异性分析 《屹立散料机械在线》
堆取料机设计质量的区别及设计差异性分析 《屹立散料机械在线》
www.bulkcn.com 版权所有 屹立散料机械在线 大连重工 2016-8-12
 2016-8-18补充


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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