门架式双刮板取料机悬臂悬挂吊点优化与改进

赵荣华

32092419831029****  江苏无锡

摘要：文章系统分析了常规门架式双刮板取料机悬臂吊挂点设计上面所存在的缺陷，并且针对此部分展开结构上面的系统分析与改进。以此来达到保证其能够满足悬臂悬挂吊点在整体刚度以及强度上面的相关要求，并且通过借助于ANSYS仿真来验证完成悬臂悬挂赶紧之后的可靠性。

关键词: 双刮板取料机；悬臂悬挂吊点；

在国内经济整体持续、稳定发展的大背景之下，我国的电力、钢铁、港口码头、水泥以及矿山开采等相关行业也进入持续稳定发展阶段，随着以上领域的快速发展，国内散料的运输效率与数量的整体需求也在持续攀升。在此背景之下，同时具备连续性以及高效性的散料抓取设备——取料机以其巨大的整体优势，在相关行业当中已经获得了广泛的认可与应用。文章以目前矿山开采行业当中使用的生产能力达到3 800t/h的门架式双刮板取料机的悬臂悬挂作为研究重点，通过相关研究分析发现，目前双刮板取料机自身的悬臂悬挂的刮板俯仰铰座在设计上面存在一定的不足。基于此，本研究主要针对其不足进行一定的改进以求更好的提升其工作的效率与设备的使用寿命。

1. 门架式双刮板取料机悬臂悬挂的常规设计分析

整个门架式双刮板取料机的组成主要包括以下几个部分，分别为：刮板取料系统、门夹系统、行走系统、摆动端、固定端、卸料槽以及俯仰机构等共同组成。其结构图见图1。

图1 门架式双刮板取料机示意图

2.1 门架式双刮板取料机相关参数要求

关于门架式双刮板取料机的的相关参数见表1。此设备再设计过程当中使用了双刮板，以俯仰姿态通过卷扬机来达到刮取的目的，此设备的单刮板生产能力为1900t/h。刮板机悬臂悬挂吊点主要有两个作用，第一其可以作为刮板维护的支撑点，第二可以保证刮板机始终呈现俯仰姿态。文章以刮板机悬臂悬挂展开研究，通过实际探查以及周密计算来针对其展开进一步的改进与优化。

表1 门架式取料机的相关参数表

基本特征	相关内容	主要参数
整体生产能力	物料	煤
	取料效率	3 800t/h
物料的基本特性	物料粒度	≤50mm
	物料的基本容量	0.85～1t/m³
卷扬	起升的速度	3～6m/min
刮板机构	刮板机的个数	2×108
行走的速度	调车行走的速度	253m/min
	工作行走的速度	3m/min

2.2关于模型简化的相关性分析

其模型见图2。目前常用的刮板式取料机，悬挂臂吊点的防护设备所起到的作用主要包括如下几点：避免俯仰钢丝绳在刮板机检修的过程当中出现松脱。尽可能的避免因悬臂的吊挂而导致刮板被悬挂的材料破坏的状况。在实际进行刮板机的安装时，还应该避免安装钢丝绳的过程当中出现相关的不合理现象，进而导致悬挂臂对于刮板造成损伤。

图2 刮板机悬臂悬挂原始模型简化

为了能够达到进一步提升挂吊挂点整体性能的目标，根据AS4100等要求，经过系统分析之后发现，挂吊点自身在设计上面依然存在诸多问题：

1. 单纯的依靠两侧角钢来作为整个悬臂悬架吊点提供防护，整体安全系数相对较低，尤其是 在接近刮板机臂架的根部之后容易出现相对较大的变形情况。

2. 在实际开展刮板机维护的额过程当中，通常会使用钢丝绳或者直接将其放置于料堆之上，容易造成过刮板机损伤的情况，而且具备相对较高的安全隐患。

依照Ansys仿真技术展开仿真分析最终结果表明，如果将悬臂悬挂于吊点根部，出现变形的整体概率明显更高。详见图3。

图3 刮板机悬臂悬挂常规模型ANSYS 分析

2. 针对门架式双刮板取料机在悬臂悬挂模型上面的简化分析

通过对于之前的模型进行有效的分析以及简化处理，在确保刮板机整体的悬

臂悬挂功能不受到其他影响的大前提之下，针对整个悬臂悬挂机构展开如下优化：

1. 将位于门架式刮板取料机臂架之上起到防档作用的悬臂悬挂吊点两

侧部位的角钢更换成为圆钢，并且在其外侧使用角钢来进行连接，通过此改进来时期达到在传力过程当中通过臂架来进行受力，从而进一步提升整体的强度与刚度。

2. 将悬臂悬挂吊点的下方部位增加一个“工”字结构的牛墩，以此来为

之后的检修工作提供必要的便利性。详见图4。

图3 刮板机悬臂悬挂优化模型简化

4. 经过改进之后的刮板机悬臂悬挂的ANSYS仿真

通过针对悬臂悬挂进行有效的改进后，经过ANSYS仿真，最终结果显示：经过设计优化之后，刮板机臂架与圆钢的接触部分受力形式较好，经过仿真检验，整体能够很好的满足AS4100以及设计的相关要求。

图4 刮板机悬臂悬挂吊点ANSYS 仿真

结论

经过改造之后，门架式双刮板取料机自身的悬臂悬挂吊点很好的满足了我们对于设备整体强度与刚度的要求。除此之外，通过开展Ansys仿真，最终的分析结果表明，改进之后的吊点在整体可靠性上面得到了明显的提升。

参考文献：

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