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TRipper car for stacker reclaimer 

         斗轮堆取料机的尾车     

李毅民 by liyimin  2005-1-1

    尾车又称为进料车或卸料车,英文通常称为Tripper Car 或 Tripper 。尾车一般应用在斗轮堆取料机、堆料机、排土机和装船机等大型移动散料机械上。斗轮堆取料机的尾车的作用是在堆料时将地面皮带运输机的物料送到斗轮堆取料机的悬臂皮带机,通过悬臂皮带机将物料堆送到料场。在堆料机中尾车的形式相对比较简单。大多数情况下为固定式单尾车。所谓固定式单尾车就是尾车仅为单个车体组成,车体上无任何可以变换的机构。而在堆取料机中使用的尾车则有许多种形式,本文将概述应用在斗轮堆取料机上的各种尾车的形式以及它们的功能和作用,为广大用户及设计着提供一定的参考。这些尾车是目前国内外常用的几种形式,并且包括属国家专利的形式在内。其它应用较少的尾车未列在本文中。应用较多的常见的尾车形式有八种。尾车的主要作用见下列照片。尾车的地面来料落到主机回转中心的悬臂皮带机皮带上。再有悬臂皮带机将物料抛向料场。本文的所有尾车在中国用户都有使用。

一、固定式单尾车

    固定式单尾车的形式见图一,尾车由四组车轮支承,并由主机牵引在大车走行轨道上行走。尾车的上部为尾车的主梁。尾车本身无动力,靠主机牵引在轨道上行走。尾车上的皮带是地面皮带机的皮带。地面皮带经过主梁后再经过三个改向滚筒返回到地面。

图1 固定式单尾车

当物料从地面上升到地面皮带的尾车上的部分后将物料经过前部的漏斗流到主机的悬臂皮带机上。固定单尾车上无任何机构,仅仅由主机牵引在轨道上行走。固定式单尾车功能就是堆料。

二、钢绳卷扬驱动的活动式单尾车

    钢绳卷扬驱动的活动式单尾车结构形式见图二。在尾车前部的立梁上设有定滑轮,在尾车平台上设有卷扬机,主梁上设有动滑轮用来起升尾车的主梁,主梁的后部靠近后部走行轮处设有两个铰轴,尾车主梁的前部可绕后部铰轴沿前部所示虚线上下移动。尾车和主机之间的连接为车钩连接。

   采用活动单尾车的目的有两个,一是在堆取料机取料时可以将尾车落到下位,使主机的回转机构可以回转到±165º的角度,以便在设备后退到轨道极端位置时可以取到回转角度大于90º位置的物料,尽可能的减少后部的剩料。二是在某些系统中要求设备在取料时要求地面皮带机将物料向与取料时的相反方向输送物料,既常说的折反式尾车。在这种尾车变换时连接主机和尾车之间采用一对容易摘挂的车钩或电动推杆。变换时先摘钩,然后开动主机,或开动电动推杆驱动尾车变换和主机间的位置。第三步是变换尾车主梁的位置,再开动主机,挂钩。无论是向上变换还是向下变换都有这样一个过程。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2  钢绳卷扬驱动活动单尾车

在取料时由于尾车的主梁前部已经位于主机的下部,主机取料时落下的物料刚好落到尾车主梁前部的缓冲托辊区间的皮带机上,物料从尾车的前部经过尾车中部运到尾车的后部,最后返回地面皮带上。此时地面皮带的运行方向与堆料时相反。

三、后部铰轴俯仰液压驱动活动单尾车

   此种尾车的作用和操作与钢绳卷扬驱动活动单尾车完全相同,只不过其驱动方式为液压油缸驱动。

图3  后部铰轴俯仰液压驱动活动单尾车

此种机构存在一定的不足是在采用两个油缸工作要求双缸同步,并且主梁因为过长而导致主梁的刚性不十分理想,容易在实际运行时左右摆动。

 

 

四、中部铰轴俯仰液压驱动活动单尾车

    中部铰轴俯仰液压驱动活动单尾车机构形式见图4,中部铰轴俯仰液压驱动活动单尾车是将铰轴安装到尾车主梁位置的中部,相对于后部铰轴俯仰液压驱动活动单尾车活动梁部分的长度减短了许多,所以,活动主梁部分具有相对比较好的刚度。此种尾车的功能同第二和第三种。同样需要处理好双油缸的同步问题。由于几何尺寸的限制。此种机构在前部活动主梁下俯时皮带折曲的角度较大。在皮带机设计中一般要求在皮带长度方向上皮带凸段部分应具有足够大的曲率半径。

图4 中部铰轴俯仰液压驱动活动单尾车

而在此种尾车上做不到。所以在使用这种机型时不应使尾车皮带机的槽角超过35º,最好小于或等于30º,否则,此处皮带横向容易凸起或打折而损坏皮带。

 

五、伸缩升降式双尾车

 

    伸缩升降式双尾车机构形式见图5。伸缩升降式双尾车的机构相对比较复杂,尾车前部有四组车轮,后部有四组车轮。前部四个车轮组成一个车体,后部四个车轮组成一个车体。上部由固定在后部的固定梁和前部活动梁组成。地面皮带机经过上部的固定梁和活动梁返回到后部的固定梁,最后返回到地面皮带机架上。前部的活动梁的前部设有一对活动摆杆用于支承活动梁,活动梁的后部铰接于后部车体的固定梁上。在活动梁的前部设有卸料漏斗。前部车体上设有两套驱动装置。驱动装置设有两个伸缩杆组成,每个伸缩杆上还设有销齿条和轨道,由两个齿轮驱动销齿条伸缩运动。伸缩杆的上下部分别设有若干支承伸缩杆轨道的滚轮。在伸缩杆的后部有两个铰轴铰接于后车体上。为了消除多余约束,此处铰轴孔在竖直方向为长孔。在前后车体之间的伸缩杆的下部设有两对连接车钩用于连接或断开前后车体的连接。在前车体的前部还设有一个接料斗用来盛接地面皮带的来料。此双尾车上无独立的皮带运输机,机上的皮带是地面皮带机上的皮带。

    此尾车的工作原理是:当尾车的状态如图5所示,在上位时因为前部摆杆前倾,连接两车体的车钩处受压,此时很容易将车钩摘下。两车钩摘开后开动电机驱动伸缩杆向后运动,推动后部车体后移,使前后车体的距离拉大,在前摆杆的作用下,活动梁相对于前车体向后向下运动,最终落到前车体上。此时活动梁的漏斗刚好落到前车体的下部的接料斗上部。在活动梁和前车体之间设有一对缓冲器用于减少下落时的冲击。当需要将活动梁抬起时则可以开动电机驱动伸缩杆拉动后车体前移,

图5 伸缩升降式双尾车

在摆动杆的作用下活动梁逐渐升起,直到连接车钩挂上。此种尾车的前车体和主机之间的连杆无论在什么状态都不脱开,即始终连接在一起。本尾车比较适合于要求具有直通功能的焦碳料场。

 

    本尾车最大的特点有四方面,一是在尾车的变换时尾车与主机之间不需要脱开,尾车靠自身的机构完成主梁的位置变换;二是尾车在主梁的下位时不需要主机下部有太大的高度空间也可实现物料直通的功能;三是尾车上无转载中继皮带机;四是取料时可以实现±165º回转范围的取料。本尾车的功能是提高取料时取料机的回转角度;直通时可以降低物料的提升高度和降低落料高度差。物料经尾车返回到地面皮带机时地面皮带机的皮带运行方向同堆料时的方向一致。在主梁的上升和下降的过程中运行平稳,容易操作,在上位和下位地面皮带的总长度变化较小。本尾车相对机构比较复杂。

六、钢绳卷扬驱动双尾车

    钢绳卷扬驱动双尾车见图6,钢绳卷扬驱动双单尾车是由前后两部分组成,其中前部尾车为相对独立的尾车,有四组车轮组成前部车轮的主体,类似于固定式单尾车,只不过在其上面的皮带不是地面皮带,而是独立的安装在尾车上的中继皮带机。尾车和主机的连接是不可摘开的连杆连接。本尾车的后部分为仅有两组支承轮的尾车,前部由弯折杠杆,动滑轮组,定滑轮组,卷扬机等组成,双尾车的后部尾车主梁由后部两个支承轮和后尾车前部杠杆支承。收或放卷扬机的钢绳可以将弯折杠杆拉起或放下。使后部尾车的主梁可以在上位或在下位,改变了后部尾车主梁前部相对于前部尾车后部的位置,使地面的来料可以卸到前部尾车的皮带机上或使物料直接通过后部尾车继续向前输送。后部尾车在下部时还可以使设备在取料时皮带机地面皮带机向与堆料时相反的方向输送物料。本尾车在变换时地面皮带机的皮带长度变化较大,在设计地面皮带机时要考虑这一因素对地面皮带机的影响。本尾车的功能是堆料、物料的直通、地面皮带机与堆料方向相同时的直通或取料、

图 6 钢绳卷扬驱动双尾车

地面皮带机的运行方向与堆料时相反方向的取料。本尾车应用在堆取料机上时取料的回转角度因前部尾车的影响与堆料状态相同。一般最大不超过±110º。由于地面皮带的张力较大,设计时要充分考虑变换驱动装置克服地面皮带的张力。

7、液压驱动双尾车 

图 7 液压驱动双尾车

液压驱动双尾车的功能与原理基本同钢绳卷扬驱动双尾车,所不同的是后部尾车在变换时由液压油缸驱动后部弯折杠杆使后部尾车上下变换位置。

 

 

八、固定叉式漏斗双尾车

    固定叉式漏斗双尾车的前部尾车同钢绳卷扬驱动双尾车的前部尾车,后部尾车也相当一个固定尾车,在两个尾车的中间设有一个叉式漏斗,以改变物料的流向,此种尾车的机构比较简单,

图 8  固定叉式漏斗双尾车

除前部尾车设有独立的皮带机和中部的翻板外无任何机构,尾车和主机的连接也是由不可摘下的连杆连接。在改变叉式漏斗内的翻板的位置可以使物料流向前部尾车,也可以使物料流向地面皮带机,或者使部分物料流向地面皮带机,部分流向前部尾车。就是说在叉式漏斗处也可以实现分流。

九、尾车机构的选择

    前面讲述了八种类型的尾车,但并不一定都适合于某个具体的用户,在实际选用时应当根据料场的工艺流程、资金的投入等多方面决定。实际上某些用户如果需要物料在堆料状态下实现物料的直通,即物料不堆入料场,直接返回地面皮带机,也可以采用普通的固定式单尾车。具体方法有两种:一是在地面皮带机来料时可以以取料的方向开动主机悬臂皮带机,使落到悬臂皮带机上的物料返回到地面皮带机;二是可以在尾车前部落料口下部主机回转平台处的接料斗设计成可以摆动的漏斗使物料直接落到主机的中心漏斗处,物料返回到地面皮带机。只不过上述的方法与前面所述的几种尾车相比较不十分理想。尾车功能的选择应以满足实际需要为原则,和兼顾制造成本的原则来选择。

    当用户需要设备具有物料直通功能时可选择第五、第六、第七、第八种类型的尾车 ;当取料时地面皮带机的运行方向和取料时地面皮带机运行的方向相反时可选择第二、第三、第四、第六、第七种类型的尾车;当需要主机取料时回转角度达到约±165º可选择第二、第三、第四、第五种类型的尾车。

    尾车的形式选用还应当充分考虑机构和结构的刚度和强度,因为尾车相对长度方向尺寸比较大,最容易发生设备在安装和投入使用后出现变形、下挠等结构故障。另外,还应当考虑在尾车上设置的各种其它机械设备的载荷对尾车钢结构强度和刚度的影响。