橋式雙斗輪雙向混勻取料機(jī)的改造
| 1 前言 濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司原料廠(簡(jiǎn)稱濟(jì)鋼原料廠)二次混勻料場(chǎng)于1996年9月底開始投入試生產(chǎn),向90m2×2和36m2×2四臺(tái)燒結(jié)機(jī)供應(yīng)混勻中和原料,年供料近400萬t。該供料系統(tǒng)由1臺(tái)DBH800.22型堆料機(jī)和2臺(tái)QLQS2600.28型雙斗輪雙向混勻取料機(jī)組成。2臺(tái)取料機(jī)(編號(hào)分別為4＃、5＃取料機(jī))的設(shè)計(jì)取料能力為600t/臺(tái)·h。自投產(chǎn)以來,因設(shè)備故障頻繁,維修量大,使生產(chǎn)組織十分被動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2臺(tái)取料機(jī)僅備件消耗每年就高達(dá)100萬元,直接影響了濟(jì)鋼燒結(jié)礦的產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。為此,濟(jì)鋼原料廠著手對(duì)該設(shè)備斗輪系統(tǒng)進(jìn)行改造,以滿足生產(chǎn)的需要。 2 設(shè)備改造前的狀況 濟(jì)鋼原料廠二次混勻料場(chǎng)取料機(jī)斗輪系統(tǒng)傳動(dòng)原采用“銷齒傳動(dòng)”型式 1 電動(dòng)機(jī) 2 行星減速機(jī) 3 齒輪 4 銷子 5 套 6斗輪(局部) 這種傳動(dòng)型式的缺點(diǎn)是:不適于低速重載的場(chǎng)合,系統(tǒng)穩(wěn)定性差、零部件磨損快、壽命短等。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行和分析論證,認(rèn)為主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量等原因造成下列問題:(1)懸掛取料斗的斗輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常劇烈振動(dòng),不穩(wěn)定,表現(xiàn)為系統(tǒng)剛度不夠。(2)斗輪的滾道和導(dǎo)輪組的導(dǎo)輪均磨損嚴(yán)重,滾道出現(xiàn)波浪形變形。(3)斗輪驅(qū)動(dòng)減速機(jī)底座因系統(tǒng)的振動(dòng)而出現(xiàn)裂紋,4臺(tái)電機(jī)法蘭盤均出現(xiàn)根部斷裂。(4)斗輪驅(qū)動(dòng)擺線齒輪磨損嚴(yán)重,銷齒套易破裂。(5)取料斗剛度差,強(qiáng)度低,易變形,壽命短,至改造前已報(bào)廢十余個(gè)。 3 改造方案設(shè)計(jì) 根據(jù)上述情況,自1997年8月份,濟(jì)鋼原料廠開始著手4＃、5＃取料機(jī)設(shè)備改造的前期準(zhǔn)備工作,并提出如下設(shè)備改造方案設(shè)計(jì):(1)取料機(jī)原主要技術(shù)參數(shù)不變,即生產(chǎn)能力為600t/臺(tái)·h,軌距28m,軸距6m,含鐵混勻中和料料堆高10m,料堆寬21m,堆比重為 2.2t/m3。 (2)斗輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)型式由“銷齒傳動(dòng)”改為“鏈傳動(dòng)”(如圖2所示)。鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:可保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比,承載能力大,效率高(η為0.96～0.98),適用于中心距較大、低速重載、工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)的布置為扇形布置,由驅(qū)動(dòng)裝置、大小鏈輪及改向和拉緊鏈輪組成。小鏈輪及其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在斗輪頂部,為單側(cè)驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、柱銷聯(lián)軸器、ZQ650減速機(jī)組成。 1 動(dòng)機(jī) 2 聯(lián)軸器 3 減速機(jī) 4 驅(qū)動(dòng)鏈輪 5 改向鏈輪6 拉緊改向鏈輪 7 大鏈輪 (3)斗輪輪體為焊接結(jié)構(gòu)件,分為兩體制造,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)剛度,焊接成型后進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理,以消除焊接應(yīng)力。輪體壽命保證5年以上。 (4)輪體內(nèi)圈兩側(cè)采用鑲嵌滾道,每個(gè)滾道分兩段,滾道為可拆式,與輪體的聯(lián)接為端部高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接。滾道的材質(zhì)為ZG340-640(即55＃鑄鋼),滾道壽命2年以上。 (5)鏈條選用單排套筒滾子鏈TG635A,GB1243-76。 (6)雙向圓弧擋板設(shè)計(jì)為可調(diào)式,擋板上部和下部與車架鉸接,中間部位用叉口螺桿調(diào)節(jié),以保證擋板弧面與輪體內(nèi)圓的表面間隙在10～15mm,擋板弧面加設(shè)可更換的耐磨襯板。 (7)設(shè)計(jì)要充分考慮行走小車架支承部位的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。行走小車車輪為單輪緣結(jié)構(gòu),其支承軸承座使用雙列向心球面滾子軸承。 (8)斗輪回轉(zhuǎn)支承導(dǎo)輥為單輪緣結(jié)構(gòu),其軸承座外置,軸承采用雙列向心球面滾子軸承,軸承座密封采用可調(diào)式填料密封。 (9)斗輪系統(tǒng)加設(shè)水平擋輪6組,分上下對(duì)稱布置,以防止斗輪輪體工作時(shí)側(cè)擺,并保證鏈傳動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行。 (10)取料斗由原來8個(gè)增加為10個(gè),料斗雙向翻轉(zhuǎn)后的固定由一點(diǎn)固定改為兩點(diǎn)固定。 (11)為使鏈條驅(qū)動(dòng)裝置的安裝和檢修方便,將原來料耙驅(qū)動(dòng)裝置分別向兩側(cè)外移,并重新設(shè)計(jì)制造支架和底座。 (12)料耙及其驅(qū)動(dòng)裝置,斗輪體行走驅(qū)動(dòng)裝置,兩斗輪小車之間的聯(lián)桿,用原有零部件現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改制并安裝。 4 取料機(jī)斗輪系統(tǒng)改造的實(shí)施 設(shè)備改造方案設(shè)計(jì)確定后,進(jìn)入實(shí)施階段。在改造實(shí)施過程中,關(guān)鍵需要解決兩個(gè)問題。一是改造設(shè)備零部件的設(shè)計(jì)制作單位選擇問題,二是改造設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝施工隊(duì)伍的選擇問題。這兩個(gè)問題的解決都是圍繞著項(xiàng)目資金的多少和工程質(zhì)量的優(yōu)劣而進(jìn)行的。針對(duì)第一個(gè)問題,濟(jì)鋼在廣泛進(jìn)行技術(shù)咨詢的基礎(chǔ)上,對(duì)全國4家有能力承接此類設(shè)備設(shè)計(jì)制作的單位進(jìn)行了公開招標(biāo),最后以每臺(tái)取料機(jī)兩部斗輪系統(tǒng)48萬元的報(bào)價(jià)揭標(biāo),自1998年11月底開始供貨;針對(duì)第二個(gè)問題,經(jīng)過認(rèn)真分析研究,若委托外部施工單位安裝,每臺(tái)取料機(jī)需施工費(fèi)16萬元,兩臺(tái)計(jì)32萬元,且無法保證不停產(chǎn)改造,因此決定由濟(jì)鋼原料廠自行承擔(dān)改造設(shè)備安裝任務(wù)。自1998年12月開始進(jìn)行部件裝配。1999年3月首先對(duì)4＃取料機(jī)實(shí)施了改造安裝,5＃取料機(jī)則在特護(hù)的條件下保證取料生產(chǎn)。至1999年6月23日,對(duì)兩臺(tái)取料機(jī)四部斗輪體分階段不停產(chǎn)改造安裝全部實(shí)施完畢,均一次試車成功,節(jié)約外委施工費(fèi)32萬元。 5 改造后的效果及經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) 5.1 設(shè)備改造后的效果 兩臺(tái)取料機(jī)斗輪系統(tǒng)改造后,設(shè)備故障率大大下降,如表所示。按目前月故障率的最好水平計(jì)算,改造后的設(shè)備故障率比改造前降低96.8%,徹底改變了過去天天忙于故障搶修的被動(dòng)局面,設(shè)備的有效利用率和作業(yè)率明顯提高,減輕了維修工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)了濟(jì)鋼原料廠二次混勻料場(chǎng)出料率達(dá)到100%的目標(biāo)。 5.2 設(shè)備改造的投資費(fèi)用 每臺(tái)取料機(jī)斗輪系統(tǒng)改造的制造費(fèi)用為48萬元,利用庫存的主傳動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器和材料費(fèi)為7萬元,則每臺(tái)取料機(jī)改造 共投資55萬元,兩臺(tái)合計(jì)為110萬元。四部斗輪體系統(tǒng)分階段實(shí)施改造期間,未影響供料生產(chǎn),即無停產(chǎn)損失費(fèi);設(shè)備改造安裝均由濟(jì)鋼原料廠維修人員自行承擔(dān)實(shí)施,未發(fā)生外委施工費(fèi)用。支付維修人員工資不計(jì)入改造投資費(fèi)用中。 5.3 年節(jié)約維修費(fèi)用 兩臺(tái)取料機(jī)在改造前,備件、材料費(fèi)用消耗高達(dá)100萬元/a。改造后,月平均故障率同比下降90%以上,由此帶來了備件消耗大大下降。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅兩臺(tái)取料機(jī)平均每月減少電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、擺線齒輪、齒套、銷子、斗輪體、斗子等備件消耗達(dá)7.5萬元,即年同比降低備件消耗90萬元。若不計(jì)增產(chǎn)效益和節(jié)約的搶修人工費(fèi),則每年至少節(jié)約維修費(fèi)用90萬元。 按改造投資110萬元,年節(jié)資90萬元計(jì)算, 投資回收期為1.22年。 |
