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    浅谈臂式斗轮堆取料机的晃动问题(摘要)

朱绚文 王英洁 李毅民 

2011年7月2日

  臂式斗轮堆取料机在运行时一般都会伴随着不同程度的晃动。许多用户对设备晃动情况并不十分了解,不知道设备出现晃动后能否继续满足使用要求。设备晃动的原因以及晃动对设备的影响等。这些都是堆取料机用户所关心的实际问题,笔者就这些问题进行以下分析。

1、正常晃动的主要原因
    任何臂式斗轮堆取料机在工作时都会存在着一定的晃动,设备晃动的原因是因为设备本身是一个具有一定质量和尺寸的弹性体机构。各个机构处于运动状态时,设备结构的弹性和质量受运动机构的激扰必然会出现振动,当振动的振幅达到一定程度时,就产生了晃动。现场操作者在大车运行、回转机构转动、斗轮转动、悬臂皮带运输机运行时都会感觉到堆取料机的晃动。
2、异常晃动的原因
 臂架式斗轮堆取料机异常晃动的主要原因有:
1)设备门座架的刚度不足;
2)设备塔架以及大车支承结构的刚度不足;
3)悬臂梁钢结构刚度不足;
4)整机重心位置距离回转中心偏离过大;
5)俯仰系统配重配置的参数不合理;
6)设备部分晃动可能来自于改向滚筒和驱动滚筒的静平衡或动平衡偏差过大所致。现场曾出现过改向滚筒动平衡偏差过大导致尾车出现振动,进而通过尾车与主机之间的连杆拉动使主机出现晃动现象。
3、晃动的幅度
  臂式堆取料机的晃动幅度主要是指设备最前端,即悬臂端部的振幅,不同尺寸的堆取料机,其振幅各不相同,一般来讲,悬臂越长,振幅越大。对回转半径小于30m的堆取料机,悬臂前端的最大水平与竖直振幅应不大于100-150mm。当回转半径达到50m时,悬臂前端的最大水平与竖直振幅应不大于150-200毫米。
4、晃动的后果
  晃动严重的臂式堆取料机在运行时,首先会影响司机的操作舒适度。其次,在晃动严重时会影响堆取料机的使用寿命。因为设备在堆取料机时,会使得结构某些局部位置的应力伴随着振动产生周期性变化,这些变化可能加剧结构的疲劳破坏,直接影响堆取料机的使用寿命。
5、严重晃动的预防与解决方法
1)设计臂式斗轮堆取料机时,应严格进行强度与刚度计算,并仔细考虑设备的整体与局部刚度;
2)在不影响堆料和取料工艺参数的前提下,尽可能降低堆取料机的整机高度;
3)设计时,应尽可能使整机的质心位置在悬臂处于不同回转角度位置和俯仰角度位置时,偏离回转中心的距离最小;
4)俯仰系统的配重应严格按照设计结果进行添加,配重不可过多或过少;
5)回转装置与行走装置在启动与制动时采用变频电机控制其时间,启动与制动变频调速时间控制在4-6秒使其平缓启动与制动,以减少冲击;
6)液压油缸驱动俯仰装置采用比例阀控制油缸运动的方向与速度,启动流量与制动流量变化的时间应控制在3-4s,以减少启动、换向、停止时的冲击载荷;
7)为减小设备晃动幅度,应尽可能不采用台车式回转支承形式作为回转支承装置;
8)对因局部刚度不足导致设备的晃动,可以采取加强结构局部刚度的方法来解决。

更多细节请阅读 《矿山机械》2011年6期

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