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【摘 要】随着产能的不断提高翻车效率成为影响生产的重要因素,而翻车机存在的翻转角度过小以及翻转不到位等故障情况的频繁出现使翻车机翻转角度的改造成为必然。本文介绍了邯钢贮运中心翻车机的改造过程,并针对适应性改造中出现的问题进行了研究与探讨。
【关键词】C型折返式翻车机;翻车效率;翻转角度
1.翻车机简介
翻车机是用于电厂、港口、冶金、煤炭、化工等企业的大型自动卸车设备,可翻卸C61~C70高边铁路敞车所装载的散粒材料。转子式和C型折返式翻车机适用于大型火力发电厂、化工厂、水泥厂、港口、冶金行业的焦化厂、烧结厂等用来翻卸装运煤炭、矿石、黄砂等散状物料的准轨铁路敞车。主要由翻车机,重车调车机(拨车机),空车调车机(推车机),迁车台,夹轮器,止挡器,洒水除尘装置。
翻车机由下列各部分组成:传动装置、端盘、夹车机构、托车粱、平台、主轴承装配。
1.1传动装置
传动装置有两套,左右对称布置,各由电动机、减速器、制动器、小齿轮、轴承座、联轴器和主令控制器等组成。
1.2端盘
端盘左右各一个,形状互相对称,每个端盘又由前后两半用螺栓组合成一体。端盘外缘周边有齿条与传动装置的小齿轮啮合,受小齿轮的驱动往返旋转完成翻车机的翻卸动作。端盘后半的空腔内放置铸铁配重块,端盘前半与托车梁用高强度螺栓固结成一体,端盘前半的前端与平台用圆销连接在翻卸过程中承受平台及车辆的重量。
1.3夹车机构
夹车机构的作用是夹住被翻卸的车辆,使它在翻卸的过程中与翻车机固定成一体,当翻转角度超过90°时不会掉下来。夹车机构由均衡梁、夹车臂、夹车梁、棘爪装置、棘齿块和地面止挡所组成。均衡梁的中部与夹车臂由圆销连接,其两端压住被翻卸的车辆。在外侧的一端有弹簧装置。
1.4托车梁
托车梁是一个四方的箱形梁,它的左右两端与端盘用高强度螺栓固结成一体,顶部4个支座是4个夹车臂的中部支点。在翻车过程中,被翻卸的车辆靠在托车梁上,其重量由托车梁承受,当翻转角超过90°时车辆的重量压向均衡梁传到夹车臂,最后仍由夹车臂中部支点传到托车梁的支座上,所以托车梁是一个受力复杂的重要构件。
1.5平台
平台由两根工字形的主梁作为主要承重构件,其顶部有轨距为1435mm的钢轨。以停放被翻卸的车辆,外侧钢轨设有挡轮板,可以防止翻转到90°时车轮掉道。整个平台放置在两个平台座上。每个平台座上有一个凸圆锥,平台下面有两个凹圆锥,利用这两对凹凸圆锥可以使平台在纵横两个方向上精确地定位。每个平台凹锥的后面有一个滚轮,可以在平台座的斜面上滚动,其作用是使靠车的过程平稳地进行不发生冲击。(因为平台是靠两对圆锥定位,与周围基础没有任何接触,也就不受水平方向的外力,所以在加装称重装置时可以保证称量精度。)平台两端各有一个钩子,当翻车机翻转超过90°时,由于钩子本身的自重使它钩住平台上的圆柱形钩座,这时平台的重量由端盘承受不会压在被翻卸的车辆上,有利于保护车辆不受损坏。
1.6主轴承装配
主轴承装配是承受整个翻车机及被翻卸车辆的重量并确定翻车机旋转中心的部套。由主轴、锁紧装置、球面滚子轴承、轴承座、压板、止推圈等零件组成。根据计算每个主轴承在翻车机工作过程中将承受超过100T的重量,因此其中的承重零件如主轴、球面滚子轴承、轴承座、锁紧装置的强度是特别重要的。主轴的一端插在端盘里面,为了装配的方便,采用锁紧装置使主轴与端盘径向定位,并利用锁紧装置与主轴及端盘之间的摩擦力使主轴与端盘固结成一体互相之间不会有相对位移,这样可以不在主轴上加工键槽以免削弱其强度。主轴的另一端装有球面滚子轴承保证主轴旋转轻快。主轴的两端各有一块压板使它可靠地固定在端盘和球面滚子轴承内不会发生轴向位移。轴承座内球面滚子轴承的两侧都有止推圈以固定整个翻车机的轴向装置,使翻车机的转动部分不会和周围的基础碰擦。
1.7翻卸工作过程
當装有散状物料的重载敞车在平台中部准确定位后,传动装置中的电动机起动以低速运行驱动端盘顺时针旋转,端盘前端通过平台销将平台向上举起。因为平台销不在平台的中心线上而是偏向外侧160mm,所以平台就带着被翻卸的车辆(以平台销为轴)向内侧倾斜,这时平台下面外侧与平台座相接触的凹锥体离开了平台座上的凸锥,而平台下面内侧的滚轮则沿着平台座上的斜面滚动,随着端盘转角的增大,平台销逐渐上升,平台及被翻卸车辆内倾角逐渐增大,直到车辆的侧面全部靠住托车梁就完成了靠车过程,端盘再继续转动时平台的滚轮也将离开平台座上的斜面,电动机切换到高速状态下运行。
当端盘继续逆时针方向旋转到平台下部的滚轮与平台座上的斜面即将接触前,为了减少平台回位时的冲击,电动机应切换到低速运行。平台下部的滚轮与平台座上的斜面接触后,就会推动平台以平台销为轴向外摆动,带动被翻卸的车辆离开托车梁,直到平台下面的凹锥与平台座上的凸锥重合,平台就恢复到原始位置(简称为“回零”),完成了一个翻卸循环。卸空后的车辆由调车机推出并推入第二辆重车在平台上定位后即可开始第二个循环。
2.改造过程
1#翻车机为FZ1-C型折返式翻车机,投产于2009年,翻车机翻转角度原始设定值为165°,实际测量正翻角度为153°。在运行中存在以下问题:翻车主令控制器由正翻到位、回翻到位两组触头,回翻触头仍有余量,正翻触头没有转动余量,正翻角度已无法调整。遇到较粘煤种时翻车完毕后车皮内余煤剩余较多,造成翻车后需进行二次倾翻,影响了翻车效率而且增加清扫劳动强度。
改造措施:在翻车过程中由于主令控制器内半齿凸轮与相咬合的齿轮间设计较为紧凑,在与一边齿轮咬合时另一边齿轮正与半齿凸轮的无齿边相结合,无齿轮边与齿轮不能啮合而产生顶撞,造成触点限位不能正常工作产生正翻不到位就回翻的故障。通过现场查看研究,将半齿凸轮相咬合的两边齿轮边角进行打磨,经过打磨后半齿凸轮的无齿边能顺利与两边齿轮相接触,重新分配传递齿数,减少回翻角度,增大正翻角度,提高了触点限位的精度,调整翻车机翻转角度到165°以上。重新调整各啮合齿轮间隙,防止因产生跳齿造成齿轮损伤,从而提高主令控制器的稳定性。
3.结束语
经过一段时间的应用后,生产单位普遍反映通过对翻车机翻转角度的改造,彻底解决了翻车机翻转不到位及突然回翻等问题,保护了设备,使车皮内余煤减少60%以上,设备运行稳定可靠,故障率低,满足生产工艺的要求,确保了生产的顺行。■
【参考文献】
[1]张建中主编.机械设计基础.中国矿业大学出版社,1999.
[2]邓星钟主编.机电传动控制(第三版).华中科技大学出版社,2001.
[3]余州生主编.港口装卸机械(第二版).人民交通出版社.
【关键词】C型折返式翻车机;翻车效率;翻转角度
1.翻车机简介
翻车机是用于电厂、港口、冶金、煤炭、化工等企业的大型自动卸车设备,可翻卸C61~C70高边铁路敞车所装载的散粒材料。转子式和C型折返式翻车机适用于大型火力发电厂、化工厂、水泥厂、港口、冶金行业的焦化厂、烧结厂等用来翻卸装运煤炭、矿石、黄砂等散状物料的准轨铁路敞车。主要由翻车机,重车调车机(拨车机),空车调车机(推车机),迁车台,夹轮器,止挡器,洒水除尘装置。
翻车机由下列各部分组成:传动装置、端盘、夹车机构、托车粱、平台、主轴承装配。
1.1传动装置
传动装置有两套,左右对称布置,各由电动机、减速器、制动器、小齿轮、轴承座、联轴器和主令控制器等组成。
1.2端盘
端盘左右各一个,形状互相对称,每个端盘又由前后两半用螺栓组合成一体。端盘外缘周边有齿条与传动装置的小齿轮啮合,受小齿轮的驱动往返旋转完成翻车机的翻卸动作。端盘后半的空腔内放置铸铁配重块,端盘前半与托车梁用高强度螺栓固结成一体,端盘前半的前端与平台用圆销连接在翻卸过程中承受平台及车辆的重量。
1.3夹车机构
夹车机构的作用是夹住被翻卸的车辆,使它在翻卸的过程中与翻车机固定成一体,当翻转角度超过90°时不会掉下来。夹车机构由均衡梁、夹车臂、夹车梁、棘爪装置、棘齿块和地面止挡所组成。均衡梁的中部与夹车臂由圆销连接,其两端压住被翻卸的车辆。在外侧的一端有弹簧装置。
1.4托车梁
托车梁是一个四方的箱形梁,它的左右两端与端盘用高强度螺栓固结成一体,顶部4个支座是4个夹车臂的中部支点。在翻车过程中,被翻卸的车辆靠在托车梁上,其重量由托车梁承受,当翻转角超过90°时车辆的重量压向均衡梁传到夹车臂,最后仍由夹车臂中部支点传到托车梁的支座上,所以托车梁是一个受力复杂的重要构件。
1.5平台
平台由两根工字形的主梁作为主要承重构件,其顶部有轨距为1435mm的钢轨。以停放被翻卸的车辆,外侧钢轨设有挡轮板,可以防止翻转到90°时车轮掉道。整个平台放置在两个平台座上。每个平台座上有一个凸圆锥,平台下面有两个凹圆锥,利用这两对凹凸圆锥可以使平台在纵横两个方向上精确地定位。每个平台凹锥的后面有一个滚轮,可以在平台座的斜面上滚动,其作用是使靠车的过程平稳地进行不发生冲击。(因为平台是靠两对圆锥定位,与周围基础没有任何接触,也就不受水平方向的外力,所以在加装称重装置时可以保证称量精度。)平台两端各有一个钩子,当翻车机翻转超过90°时,由于钩子本身的自重使它钩住平台上的圆柱形钩座,这时平台的重量由端盘承受不会压在被翻卸的车辆上,有利于保护车辆不受损坏。
1.6主轴承装配
主轴承装配是承受整个翻车机及被翻卸车辆的重量并确定翻车机旋转中心的部套。由主轴、锁紧装置、球面滚子轴承、轴承座、压板、止推圈等零件组成。根据计算每个主轴承在翻车机工作过程中将承受超过100T的重量,因此其中的承重零件如主轴、球面滚子轴承、轴承座、锁紧装置的强度是特别重要的。主轴的一端插在端盘里面,为了装配的方便,采用锁紧装置使主轴与端盘径向定位,并利用锁紧装置与主轴及端盘之间的摩擦力使主轴与端盘固结成一体互相之间不会有相对位移,这样可以不在主轴上加工键槽以免削弱其强度。主轴的另一端装有球面滚子轴承保证主轴旋转轻快。主轴的两端各有一块压板使它可靠地固定在端盘和球面滚子轴承内不会发生轴向位移。轴承座内球面滚子轴承的两侧都有止推圈以固定整个翻车机的轴向装置,使翻车机的转动部分不会和周围的基础碰擦。
1.7翻卸工作过程
當装有散状物料的重载敞车在平台中部准确定位后,传动装置中的电动机起动以低速运行驱动端盘顺时针旋转,端盘前端通过平台销将平台向上举起。因为平台销不在平台的中心线上而是偏向外侧160mm,所以平台就带着被翻卸的车辆(以平台销为轴)向内侧倾斜,这时平台下面外侧与平台座相接触的凹锥体离开了平台座上的凸锥,而平台下面内侧的滚轮则沿着平台座上的斜面滚动,随着端盘转角的增大,平台销逐渐上升,平台及被翻卸车辆内倾角逐渐增大,直到车辆的侧面全部靠住托车梁就完成了靠车过程,端盘再继续转动时平台的滚轮也将离开平台座上的斜面,电动机切换到高速状态下运行。
当端盘继续逆时针方向旋转到平台下部的滚轮与平台座上的斜面即将接触前,为了减少平台回位时的冲击,电动机应切换到低速运行。平台下部的滚轮与平台座上的斜面接触后,就会推动平台以平台销为轴向外摆动,带动被翻卸的车辆离开托车梁,直到平台下面的凹锥与平台座上的凸锥重合,平台就恢复到原始位置(简称为“回零”),完成了一个翻卸循环。卸空后的车辆由调车机推出并推入第二辆重车在平台上定位后即可开始第二个循环。
2.改造过程
1#翻车机为FZ1-C型折返式翻车机,投产于2009年,翻车机翻转角度原始设定值为165°,实际测量正翻角度为153°。在运行中存在以下问题:翻车主令控制器由正翻到位、回翻到位两组触头,回翻触头仍有余量,正翻触头没有转动余量,正翻角度已无法调整。遇到较粘煤种时翻车完毕后车皮内余煤剩余较多,造成翻车后需进行二次倾翻,影响了翻车效率而且增加清扫劳动强度。
改造措施:在翻车过程中由于主令控制器内半齿凸轮与相咬合的齿轮间设计较为紧凑,在与一边齿轮咬合时另一边齿轮正与半齿凸轮的无齿边相结合,无齿轮边与齿轮不能啮合而产生顶撞,造成触点限位不能正常工作产生正翻不到位就回翻的故障。通过现场查看研究,将半齿凸轮相咬合的两边齿轮边角进行打磨,经过打磨后半齿凸轮的无齿边能顺利与两边齿轮相接触,重新分配传递齿数,减少回翻角度,增大正翻角度,提高了触点限位的精度,调整翻车机翻转角度到165°以上。重新调整各啮合齿轮间隙,防止因产生跳齿造成齿轮损伤,从而提高主令控制器的稳定性。
3.结束语
经过一段时间的应用后,生产单位普遍反映通过对翻车机翻转角度的改造,彻底解决了翻车机翻转不到位及突然回翻等问题,保护了设备,使车皮内余煤减少60%以上,设备运行稳定可靠,故障率低,满足生产工艺的要求,确保了生产的顺行。■
【参考文献】
[1]张建中主编.机械设计基础.中国矿业大学出版社,1999.
[2]邓星钟主编.机电传动控制(第三版).华中科技大学出版社,2001.
[3]余州生主编.港口装卸机械(第二版).人民交通出版社.