引進(jìn)二手頭斗式提升機(jī)的改進(jìn)

1 概述

我廠#2生產(chǎn)線水泥調(diào)配站所用斗式提升機(jī)是從德國(guó)引進(jìn)的二手設(shè)備。根據(jù)#2生產(chǎn)線的工藝要求，該提升機(jī)必須在原有輸送能力175 t/h的基礎(chǔ)上，再提高77%才能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。為此，我們從以下三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了改造；第一，降低中心高，以滿足工藝布置要求；第二，更換電機(jī)，以提高料斗運(yùn)行速度，從而大幅度提高產(chǎn)量；第三，改變料斗運(yùn)行方向，由原來(lái)的掏料式改為接料式輸送，以減少料斗的磨損，提高零部件的使用壽命。改造前、后的參數(shù)見表1。

表1 斗式提升機(jī)改造前、后參數(shù)

改造后，在調(diào)試與試生產(chǎn)過(guò)程中，該設(shè)備曾暴露出許多問題，主要有：頭部回料嚴(yán)重，很大一部分物料又回到尾箱中；尾箱積料，從而引起物料與料斗之間強(qiáng)烈摩擦，發(fā)出尖銳的嘯叫，尾軸與尾箱有撞擊現(xiàn)象；提升能力極低，甚至達(dá)不到100 t/h；喂料量稍有增加傳動(dòng)電機(jī)就會(huì)跳閘。為此，我們對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了再次整改。
2 改造措施及效果
2.1 消除頭部回料現(xiàn)象
這臺(tái)斗式提升機(jī)是從頭部中間卸料的，其結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 斗式提升機(jī)頭端結(jié)構(gòu)示意
根據(jù)試生產(chǎn)情況估計(jì)形成頭部回料的原因可能有：由于斗速提高，使物料離心運(yùn)動(dòng)加劇，形成回料；由于產(chǎn)量提高，頭部導(dǎo)料部件流道截面小，不能滿足需要。查閱有關(guān)資料，該設(shè)備原設(shè)計(jì)斗速為0.4 m/s～0.8 m/s時(shí)，卸料方式為重力卸料，改造后斗速是0.682 m/s，卸料方式未變，不會(huì)因離心運(yùn)動(dòng)而形成回料。但該設(shè)備是中間卸料，斗速的提高會(huì)使物料落下的狀態(tài)發(fā)生變化。為此，我們對(duì)物料會(huì)不會(huì)拋到溜子外面進(jìn)行了校對(duì)。我們知道，熟料的堆積角在30°～35°之間，計(jì)算時(shí)取33°。根據(jù)料斗的結(jié)構(gòu)，可以判斷在圖2所示的位置時(shí)，料斗中的物料只剩下少部分在料斗的最下端，其運(yùn)動(dòng)軌跡見圖2虛線所示。在這種情況下，若物料拋落外側(cè)點(diǎn)距中心距離L＞1040/2（1040 mm為卸料溜子寬度），則會(huì)形成頭部回料。
圖2 料斗中物料拋落軌跡
驗(yàn)證如下：物料顆粒在B點(diǎn)拋離之前，初始速度的兩個(gè)分量為v1和v2，其中v1是物料隨料斗轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，Q1⊥OB；v2是物料沿著料斗的下滑速度與水平成33°。經(jīng)驗(yàn)證計(jì)算(具體驗(yàn)證計(jì)算過(guò)程略)后，L=31＜1040/2。
那么，是什么原因造成回料呢？我們從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了分析，根據(jù)實(shí)際觀察，發(fā)現(xiàn)形成回料的原因是護(hù)軸罩與卸料溜子間的卸料截面過(guò)小。當(dāng)斗式提升機(jī)產(chǎn)量大幅度提高時(shí)，卸料截面不能使物料充分通過(guò)，物料就會(huì)“溢”到溜子外面形成回料。為了解決這個(gè)問題，在保證物料不會(huì)沖刷頭軸的前提下，將頭部護(hù)軸罩兩側(cè)用氣割分別切割一個(gè)弧型缺口，以擴(kuò)大卸料空間。具體位置見圖1護(hù)軸罩上的虛線所示。頭部改造完畢后，經(jīng)帶料試生產(chǎn)證明，頭部已無(wú)回料現(xiàn)象，改造是成功的。