刮板式堆取料机滑动支座滑移分析与处理论文_尤兆柳

摘要：刮板式堆取料机是本单位使用的新类型设备，堆取料机主要由中心柱、堆料机部分、取料机部分、中心落料斗几部分组成，堆料机及取料机均可以绕中心柱回转。中心柱由3个支腿（地脚）及中心柱体组成，为薄壁圆筒结构。柱体上部支承堆料机和来料栈桥，下部支承取料机。堆料机上部设有回转支承，其内圈与支座固定，支座与来料栈桥间采用滑板形式联接，使栈桥可以在一定范围内进行伸缩。刮板式堆取料机的支座与来料栈桥，发生向南面滑移，西侧的滑移量超过3/4的支座支撑量，存在栈桥坍塌的危险，本文进行对设备故障进行诊断分析，及采取相关的措施处理。

关键词：刮板式堆取料机；滑移；支座

1 前言

刮板式堆取料机的支座与来料栈桥，发生向南面滑移，西侧的滑移量超过3/4的支座支撑量，存在栈桥坍塌的危险，对设备的安全状态影响非常大，对整个的煤系统的输入输出造成重大影响。见图1，因此对本次的新型设备故障进行原因分析，采取措施处理是非常有必要的，对后期新增的刮板式堆取料机的设备提供参考依据。

图1-滑移情况图

2 故障原因分析

2.1 中心柱、支座偏移检测

刮板式堆取料机的中心柱、支座通过检测，来进行判断是否存在的偏移，具体的数据见图表2、图表3。

图3-支座偏移数据

2.2 受力分析计算

采用有限元建模计算时的处理方式：（1）几何模型：通过设计图纸可以建立；（2）荷载：仅关注重要荷载，1.堆料机配重，2.堆料机臂荷载。荷载取值如下：（1）堆料机配重按60吨计；（2）堆料机臂上的均布荷载：空载取2X0.18tonf/m；带载取2X0.21tonf/m；（3）钢构件自重由程序自动计算，有限元计算模型如图4所示。

计算模型与荷载取值（MIDAS软件）

图5-带圆柱的整体模型计算结果

2.3 测量数据及计算分析

（1）中心立柱的西南向偏移，可能是由于安装时、受力后变形产生的，从而引起滑移的现象。

（2）圆柱端头均有向堆料机配重一侧偏移的趋势，这种影响不能忽略，考虑到小框架是360度旋转的，上料通廊下部固定支座的侧向位移约束释放30mm是必要的，否则侧向限位装置有可能与通廊支腿相碰擦，实际也确实发生了碰擦，如图6所示。

（3）圆柱顶的侧向转角，可能造成固定支座的聚四氟乙烯板不能与通廊的支腿面接触，从而造成接触承压面积变小，聚四氟乙烯板被压坏，如图7所示，对旋转平台造成较大摩擦力，支座采用的聚四氟乙烯板直径为200mm，厚度为6mm，理想状态下，其承载面积为31400mm2，而通廊支腿的最大竖向压力为93吨，反算聚四氟乙烯板抗压强度最小需求值为30MPa。

（4）另外，关于顶部小框架侧向变形控制分析如下：由于堆料机配重为几何静定体系，其配重拉杆的内力是一恒定值，单根约为25吨；堆料机臂空载、满载时，其上每根拉杆轴力改变量约15吨，拉杆水平夹角13度，水平分力也约等于15吨。因此，若不考虑小框架安装就位时的初始变形，其使用过程中的变形是由拉杆内力改变造成的。也即，取小框架为隔离体，在其顶部施加30吨的侧向推力，若其变形足够小，则说明小框架抗侧弯刚度足够。建立小框架局部有限元模型，验算结果如图8所示，可见结构变形较小。

图9- 小框架加固

1.修改滑动支座，加大滑动支座（含四氟乙烯板）的承载面。将原来聚四氟乙烯板的接触面积由原来的直径200mm增大至260mm。如下图10所示：

图10- 加大滑动支座的承载面

2.将目前使用的聚四氟乙烯板替换为MHP（改性超高分子量聚四氟乙烯），其极限抗压强度为60MPa，设计时一般采用45MPa。聚四氟乙烯板厚度增加至10mm厚。

4 结论

为解决本次原料的刮板式堆取料机的滑移问题，本文主要对皮设备的中心立柱、支座进行检测，及对整体设备的建立数学模型，进行载荷及受力分析，进行原因分析。由于设备的体积、重量比较大，针对过程的检测、技术分析，采取有效的措施确保设备的正常运行，对于后续的新建同类型的设备具体有参考价值。

参考文献：

[1]《机械设计手册》.编辑委员会.机械设计手册 第5版.第1卷[M].机械工业出版社.

[2]Midas/Civil软件在临时结构计算的运用.吴永盛 谢云.《福建建筑》 2012年04期

[3]东北工学院《机械零件设计手册》编写组.机械零件设计手册[M].冶金工业出版社出版.1984年

[4]1CSR皮带机相关图纸.2014.

论文作者:尤兆柳

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/8

标签：支座论文;  料机论文;  栈桥论文;  乙烯论文;  荷载论文;  板式论文;  设备论文;  《防护工程》2019年第7期论文;