張亮

秦皇島港股份有限公司第七港務分公司

為解決港口大型門式取料機斗輪取料系統故障率高、故障點多的問題，對斗輪取料系統進行改造，主要包括改變斗輪傳動形式、重新設計承重輪結構、優化滾圈管道連接方式、改造小車鋼結構、增加起升鋼絲繩自動潤滑裝置等，使斗輪取料系統關鍵部件的性能得到整體提升，從而保障斗輪取料系統穩定運行。門式取料機斗輪取料系統經綜合優化改造后，系統故障頻次有明顯降低，設備作業效率得到提高。

0　引　言

秦皇島港煤四期碼頭現有2臺門式斗輪取料機，其額定能力為6 000 t/h，跨度為50.5 m，是目前全球額定能力Z大的門式斗輪取料機。斗輪取料系統是門式斗輪取料機Z重要的構件之一，主要由回轉驅動、回轉滾圈、回轉輥道、承重輪、輪斗、斗輪小車等部分構成。在20多年的使用過程中，斗輪取料系統的故障頻次占整機設備故障頻次的2/3，這嚴重影響門式取料機的安全穩定運行。對門式取料機斗輪取料系統進行綜合優化改造，可有效減少取料機的維修頻次，降低維修成本，提升作業效率，為企業創造更大的效益。

1　主要改造內容

1.1　斗輪回轉驅動優化

原設計漸開線齒輪傳動見圖1 ，這種設計結構極易造成齒根積煤，出現齒輪頂齒現象，導致滾圈鋼結構振動。改造后的銷輪銷齒傳動見圖2，柱銷之間有縫隙，不會造成齒根積煤，從根本上解決齒根積煤頂齒的問題。

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1.2　滾圈新承重輪設計改造

原設計承重輪的軸承安裝在輪體內部，輪體正處于落料區下方，煤塵會從輪體兩側進入軸承室導致軸承燒毀。重新設計承重輪，將軸承從輪體內轉移到輪體外的軸承座內，避開落料區，煤塵無法進入軸承室，從而延長承重輪的使用壽命。新承重輪三維設計圖見3，承重輪改造前后對比見圖4。

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1.3　滾圈輥道固定方式和接頭優化設計

原設計滾圈輥道與圈體之間采用螺栓進行連接，螺栓起到定位和緊固作用，一旦出現螺栓斷裂情況，滾圈輥道就會發生錯位，導致斗輪系統異常振動。經優化設計后，滾圈輥道與圈體之間的連接螺栓只起到緊固作用，滾道直接安裝在圈體上，這既能提高輥道的支撐強度，又能保證輥道的圓度，從而極大改善滾圈滾道的定位精度和運行穩定性。優化后的輥道與滾圈體配合結構示意圖見圖5。

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滾圈輥道由3段120°分體輥道構成。輥道接頭改造前的直口對接示意圖見圖6，在運轉過程中接頭處容易出現磨損產生凹槽，導致回轉滾體振動。輥道接頭改造后的斜口對接示意圖見圖7，采用該對接型式能有效分散輥道接頭處的沖擊力，使輥道接頭經過承重輪時更加平穩，避免滾體開裂情況的發生。

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1.4　斗輪小車鋼結構優化設計

斗輪小車是整個斗輪取料系統中的承載部件之一。在原設計斗輪小車面板和立腿處經常出現開裂情況，需要對斗輪小車鋼結構進行優化設計。改造后的斗輪小車面板、立腿設計圖分別見圖8、圖9。

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增加斗輪小車鋼結構的面板厚度，將原面板厚度由10 mm改為16 mm，并安裝加強筋板，增加小車鋼結構強度。

將立腿承載面原面板厚度由12mm改為16 mm，并在承載處內部加筋板以保證強度，防止承重輪底座與立腿之間的連接處發生斷裂。

1.5　斗輪起升鋼絲繩自動潤滑裝置

斗輪起升鋼絲繩是斗輪取料系統中的承載部件之一，由于港口碼頭現場環境惡劣，鋼絲繩常年受海風侵蝕、雨水沖刷，表面極易發生銹蝕，鋼絲繩的使用壽命受到嚴重影響。因此，設計研發一套自動潤滑裝置，該裝置依靠摩擦輪從鋼絲繩滑輪組處獲得動力，當鋼絲繩滑輪組轉動時，自動潤滑裝置就會對鋼絲繩進行涂油潤滑，從而延長鋼絲繩的使用壽命，保障設備安全。自動潤滑裝置設計圖見圖10。

文章刊發于《港口科技》2021年第1期