65 m大跨距防爆多机共轨的智能化全封闭煤料场门式刮板取料机设计.pdf
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1、652023 年第 18 期/高勇,刘红力,李大庆,等.65 m 大跨距防爆多机共轨的智能化全封闭煤料场门式刮板取料机设计 J.起重运输机械,2023(18):65-68.引 用 格 式0 引言门式刮板取料机作为一种大宗散状物料连续装卸设备,广泛应用于港口、电力、建材、冶金、矿山、煤炭等国民经济行业,具有费用低廉、处理量大、维修简便等显著特点。随着国民经济的迅猛发展,对散状物料的预处理提出了新的要求,即料场跨距逐渐加大、运量逐渐增大、自动化程度要求提高,同时提出无公害环保堆取散状物料。门式刮板取料机在国内的应用起步相对较晚,从最初跨距约 20 m 逐渐增大1,2000 年后开始广泛在电厂等行业
2、应用,常规跨距范围 30 54 m,但一直未超过60 m2。随着技术发展和市场需求,门式刮板取料机技术逐渐向大跨度、大取料量方向发展。而由于大跨距门式刮板取料机的自身结构问题,有门架变形大、物料存在刮取盲区、残余料堆大等特点同时易发生啃轨等现象3;同时由于环保等要求的提高,设备需在棚内运行,以及煤炭等仓储料场特有的防爆要求等,都极大地限制了门式刮板取料机向大型化、智能化、低能耗、高环保等要求的发展。因此,研制具有自主知识产权、大型化、智65 m 大跨距防爆多机共轨的智能化全封闭煤料 场门式刮板取料机设计*高 勇1 刘红力1 李大庆1 张 强2 王增晖21 北方重工集团有限公司 沈阳 11000
3、0 2 北京起重运输机械设计研究院有限公司 北京 100007摘 要:在 IEC 60079-10-2:2009 爆炸性环境 第 10-2 部分:区域分类.易燃灰尘环境21 区防爆要求限制下,文中开发出 65 m 大跨距防爆多机共轨的智能化全封闭煤料场门式刮板取料机的主副刮板取料装置分体式独立结构,各刮板可独立控制,实现无盲区取料作业。设计了主动连杆式平衡导向机构,解决了刮板门架的偏载问题,降低了行走阻力。开发出的大跨距门式刮板取料机门架结构优化设计技术可实现门架强度、刚度和变形量的最佳匹配,达到轻量化目的。构建多机共轨堆取料机智能化控制系统,实现在全封闭煤料场防爆要求下的无人值守。关键词:门
4、式刮板取料机;大跨距;防爆;多机共轨中图分类号:TH237 文献标识码:B 文章编号:1001-0785(2023)18-0065-04Abstract:As for the 65-m long-span,explosion-proof and multi-machine common rail intelligent fully-enclosed gantry scraper reclaimer in coal yard,subject to the explosion-protection requirements of area 21 in IEC 60079-10-2:2009 Exp
5、losive Atmospheres-Part 10-2:Classification of Areas-Combustible Dust Atmospheres,a split independent structure of the main and auxiliary scraper reclaimer was developed,which can realize independent control of each scraper and take materials without blind spots.The active linkage balance guide mech
6、anism is adopted to solve the unbalanced load of the scraper gantry and reduce the walking resistance.A set of optimization design technology for portal frame structure of long-span gantry scraper reclaimer was developed,and the optimal matching of portal frame strength,stiffness and deformation and
7、 lightweight design goals are realized.An intelligent control system of multi-machine common rail stacker-reclaimer was constructed,which realizes unattended operation subject to the requirement of explosion protection in the fully enclosed coal yard.Keywords:gantry scraper reclaimer;large span;expl
8、osion protection;multi-machine common rail;design*基金项目:2022 年度沈阳市首台(套)重大技术装备研制应用项目(沈财指工 2023293 号)EQUIPMENT TECHNOLOGY设备技术66/2023 年第 18 期能化、低能耗、高环保的门式刮板取料机技术已成为国内外高端装备行业的主要目标。为拓展门式刮板取料机产品应用领域,突破大跨度、大运量、满足防爆门式刮板取料机的技术限制,本文研制了 65 m 大跨距防爆多机共轨的智能化全封闭煤料场门式刮板取料机。1 设计研究内容分析某堆取料机项目 65 m 大跨距防爆多机共轨的智能化全封闭煤料场门
9、式刮板取料机,单机轨距 65 m,主刮板链速 0.7 m/s,副刮板链速 0.6 m/s,取料量 700 t/h。设备跨度大,门架变形大,易发生啃轨,刚度、强度要求均较以往设备高出许多;设备用于全封闭的煤料场,要求所有电器元件必须满足防爆要求;为了应对用户不同煤质的取料工艺需求,门式刮板取料机需要与另一台桥式刮板取料机对应共轨作业在同一条带式输送机上,2 种不同取料工艺、不同结构形式的设备共轨对较以往的 2 相同设备共轨提出了新的要求;设备要求达到智能化无人值守的功能等。对比国内外门式刮板取料机制造商类似产品业绩与参数如表 1 所示。表 1 国内外门式刮板取料机参数比较分析结果,可知示例门式刮
10、板取料机相较于其他 2 家国外企业的产品,轨道跨距略大,取相同物料能力相近,刮板运行速度略快,总拉力小,独立运行。设备布置时可采用多机共轨布置,车轮组数量少,降低土建费用。该机整机防爆,可应用于更加严酷环境。同时采用无人值守的控制方式,控制水平更高。2 技术方案2.1 主副刮板取料装置分体式独立结构门式刮板取料机可以装有13个刮板取料系统4,传统主副刮板为整体式结构,主副刮板始终处于门架的下方和料堆的上方,在料场高度方向超过料堆,但没有超出门架高度,悬臂承载能力大,同时主副刮板之间需要保持一定距离来防止干涉问题,该距离需要精准设计、控制以保证副刮板侧的物料可以顺利推送到主刮板侧并被主刮板取走。
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