张亮

秦皇岛港股份有限公司第七港务分公司

为解决港口大型门式取料机斗轮取料系统故障率高、故障点多的问题，对斗轮取料系统进行改造，主要包括改变斗轮传动形式、重新设计承重轮结构、优化滚圈管道连接方式、改造小车钢结构、增加起升钢丝绳自动润滑装置等，使斗轮取料系统关键部件的性能得到整体提升，从而保障斗轮取料系统稳定运行。门式取料机斗轮取料系统经综合优化改造后，系统故障频次有明显降低，设备作业效率得到提高。

0　引　言

秦皇岛港煤四期码头现有2台门式斗轮取料机，其额定能力为6 000 t/h，跨度为50.5 m，是目前全球额定能力Z大的门式斗轮取料机。斗轮取料系统是门式斗轮取料机Z重要的构件之一，主要由回转驱动、回转滚圈、回转辊道、承重轮、轮斗、斗轮小车等部分构成。在20多年的使用过程中，斗轮取料系统的故障频次占整机设备故障频次的2/3，这严重影响门式取料机的安全稳定运行。对门式取料机斗轮取料系统进行综合优化改造，可有效减少取料机的维修频次，降低维修成本，提升作业效率，为企业创造更大的效益。

1　主要改造内容

1.1　斗轮回转驱动优化

原设计渐开线齿轮传动见图1 ，这种设计结构极易造成齿根积煤，出现齿轮顶齿现象，导致滚圈钢结构振动。改造后的销轮销齿传动见图2，柱销之间有缝隙，不会造成齿根积煤，从根本上解决齿根积煤顶齿的问题。

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1.2　滚圈新承重轮设计改造

原设计承重轮的轴承安装在轮体内部，轮体正处于落料区下方，煤尘会从轮体两侧进入轴承室导致轴承烧毁。重新设计承重轮，将轴承从轮体内转移到轮体外的轴承座内，避开落料区，煤尘无法进入轴承室，从而延长承重轮的使用寿命。新承重轮三维设计图见3，承重轮改造前后对比见图4。

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1.3　滚圈辊道固定方式和接头优化设计

原设计滚圈辊道与圈体之间采用螺栓进行连接，螺栓起到定位和紧固作用，一旦出现螺栓断裂情况，滚圈辊道就会发生错位，导致斗轮系统异常振动。经优化设计后，滚圈辊道与圈体之间的连接螺栓只起到紧固作用，滚道直接安装在圈体上，这既能提高辊道的支撑强度，又能保证辊道的圆度，从而极大改善滚圈滚道的定位精度和运行稳定性。优化后的辊道与滚圈体配合结构示意图见图5。

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滚圈辊道由3段120°分体辊道构成。辊道接头改造前的直口对接示意图见图6，在运转过程中接头处容易出现磨损产生凹槽，导致回转滚体振动。辊道接头改造后的斜口对接示意图见图7，采用该对接型式能有效分散辊道接头处的冲击力，使辊道接头经过承重轮时更加平稳，避免滚体开裂情况的发生。

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1.4　斗轮小车钢结构优化设计

斗轮小车是整个斗轮取料系统中的承载部件之一。在原设计斗轮小车面板和立腿处经常出现开裂情况，需要对斗轮小车钢结构进行优化设计。改造后的斗轮小车面板、立腿设计图分别见图8、图9。

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增加斗轮小车钢结构的面板厚度，将原面板厚度由10 mm改为16 mm，并安装加强筋板，增加小车钢结构强度。

将立腿承载面原面板厚度由12mm改为16 mm，并在承载处内部加筋板以保证强度，防止承重轮底座与立腿之间的连接处发生断裂。

1.5　斗轮起升钢丝绳自动润滑装置

斗轮起升钢丝绳是斗轮取料系统中的承载部件之一，由于港口码头现场环境恶劣，钢丝绳常年受海风侵蚀、雨水冲刷，表面极易发生锈蚀，钢丝绳的使用寿命受到严重影响。因此，设计研发一套自动润滑装置，该装置依靠摩擦轮从钢丝绳滑轮组处获得动力，当钢丝绳滑轮组转动时，自动润滑装置就会对钢丝绳进行涂油润滑，从而延长钢丝绳的使用寿命，保障设备安全。自动润滑装置设计图见图10。

文章刊发于《港口科技》2021年第1期