解析斗輪堆取料機取料能力的提升改造

郭永康

【摘 要】斗輪堆取料機憑借著自身所具備的操作便利、料場占地面積小、易于實現自動控制、堆取料能力強等優點而被廣泛應用到鋼鐵企業、火力發電廠、散料碼頭、水泥企業等領域，以承擔各種散粒物料的裝卸作業。此外，斗輪堆取料機亦是火力發電廠輸煤系統的關鍵設備，其運行效果對電力生產效率具有直接性的影響。本文就斗輪堆取料機取料能力的改造展開討論。

【關 鍵 詞】斗輪堆取料機 取料能力 提升改造

【中圖分類號】TL413+.1【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0211-01

某發電廠采用了DQL1000/1500 ？30懸臀式斗輪堆取料機，其取料能力、堆料出力、旋轉半徑分別為100t/h、1500t/h、30m。為了適應該發電廠運煤系統出力裝置的優化升級（即由1000t/h提升至1500t/h），廠房決定對斗輪堆取料機取料能力進行提升改造，已解決運煤系統長時間低載陪運的狀態。下文以斗輪堆取料機原始技術參數為依據，通過計算分析斗輪機構的取料能力，由此提出了相應的提升改造方案。

一、斗輪堆取料機原始技術參數

斗輪機構以減速機和電機為驅動方式，其位于斗輪堆取料機前懸臀的頂部，其中驅動機構和斗輪分別位于前懸臀的兩側。本文所探討的斗輪堆取料機的各項原始技術參數如下：斗輪堆取料機的取料能力為1000t/h；斗輪機構由8個斗容為0.45m3的斗子構成，其斗輪直徑和轉速分別為6m、6.7r/min；懸臀皮帶機參數的帶速、帶寬、機長、出力分別為3.15m/s、1400mm、30.8m、1500t/h；驅動電機型號為Y280S-4；減速機型號為2KH；煤的堆積密度為0.858t/m3。

二、斗輪機構取料能力的提升改造

（一）斗輪機取料過程的容積理論生產率

若斗輪機構的斗容、斗數、轉速皆為既定參數，此時可計算出斗輪機取料過程的容積理論生產率Qv ，其計算函數式如下：

Qv

？60zqn（m3/h）

其中，z ——斗數； q——斗容/m3；n ——斗輪轉速/（r/min）。由上述函數式可求得斗輪堆取料機取料能力的最大值Q，其計算函數式如下：

Q？60zqn？（t/h）（ ？為定值）

由上述函數式可得，通過提高斗輪運轉速度、增加斗子個數、增大斗輪斗容等方式皆可提升斗輪取料機的取料能力。表一結合此型號斗輪堆取料機的技術參數，初步分析了上述改造方案的有關事宜。

（二）斗輪堆取料機提升改造方案分析

1.取料能力參數

煤場取料設備的取煤能力通常應與該煤場運煤系統的出力能力保持高度一致。研究決定，斗輪堆取料機的取料能力經改造提升到：80%運煤系統額定出力（1500t/h）Q額=1200t/h；瞬時取料最大能力Q額=1320t/h，其中Q極等于110%Q額（備注：此改造方案考慮了原煤倉和儲煤筒倉）。

2.斗輪參數

根據Q額=1320t/h和Q？60zqn？（t/h）（ ？為定值），計算求得斗容q為0.483m3，其中單個斗子經改造后的斗容較原斗容增加了約0. 033m3（約增大了73‰）。此外，斗輪直徑（6m）、斗數（8個）、斗輪轉速（6.7r/ min）皆與原斗輪一直。

3.斗輪機構傳動功率

此外，斗輪驅動功率通常應克服物料提升阻力、挖取阻力、圓弧擋料板與物料的抹茶阻力，其中各阻力皆滿足如下函數式：

N總= 斗zn（K1GH+DπkL均/10z）/（6.12η總）+1.5lρμV摩/（75×1.36×η總）

其中，G——斗中物料自重，取0.411t；K1——不均衡系數，取1.3；h卸——物料卸料高度，其滿足h卸=R（1+sin45°）=5.121m；H——提升過程中物料自重G的高度差，其滿足H=h卸-R/2=3.621m；η總——傳動效率，取0.85；μ——卸料板與物料的摩擦系數，取0.6；ρ——堆比重，取0. 85t/m3；k——斗刃長度切削阻力，取10kg/cm； V摩——圓弧擋料板與物料間摩擦面的線速度，取2.1m/s。由此可得，N總=66kW，則無需更改原有電機（功率為75Kw）。

三、討論

綜上所述，若斗輪轉速n和斗數z皆不改變，則斗子容量增加7.3%可實現斗輪堆取料能力增加32%，其中斗子容量對取料能力存在相當大的影響。此外，通過增大斗子容量的方式來提升斗輪堆取料機入料能力，可為發電企業帶來更高的設備使用效率；加上此改造方案的改造成本低且實施難度系數小，則其不僅可以提高設備的可操作性，同時也能為發電企業帶來更大的經濟效益。

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