卸船機振動給料器出料能力的關鍵因素研究

李昭

摘? 要：目前，卸船作業工作過程是運輸船將礦石等散貨運至碼頭，抓斗從船艙抓取物料拖運至料斗上面開斗放料，物料由料斗口的振動給料器斗體排到地面皮帶機，再輸送到堆場或轉運裝船。振動給料器是利用偏心振動原理將卸船機料斗內的物料送至地面皮帶機的關鍵部件。有效發揮振動給料器性能，提高卸船機振動給料器出料問題至關重要。因此，有必要對卸船機振動給料器出料能力的關鍵因素進行研究。

關鍵詞：卸船機;振動給料器;出料能力;模態分析

1 研究背景

卸船機振動給料器是卸船機放料的關鍵部件，可以有效保障物料輸送的均勻性，降低物料對料斗、耐磨板以及皮帶機帶面的沖擊，有效提高上述相關設備的使用壽命。由于物料含水量、粘性、顆粒大小等特性不同，導致卸船機出料不暢，特別是鋁土礦等疑難礦種，流量無法達到預期，不能有效發揮卸船機產能優勢，影響碼頭正常計劃編排。并且出料不穩定導致堵料問題時有發生，清理費時費力。因此，有效發揮振動給料器性能，解決卸船機振動給料器出料問題至關重要。

2 研究內容

2.1 頻率特性對振動給料器性能影響

卸船機振動給料器主要由振動電機與斗體組。振幅可以由電機內置偏心塊角度調節，轉速可以通過變頻器改變電機輸入頻率調節。在不同流量下，物料與斗體的組合體頻率特性不同，當電機振動頻率與組合體的某階固有頻率重合時，將會發生共振，振幅進一步提高。因此，分析不同流量情況下組合體的頻率特性是解決振動給料器振幅偏小，限制出料流量的關鍵。研究目標是電機頻率與組合體頻率特性相匹配。

共振原理：系統受外界激勵，作強迫振動時，若外界激勵的頻率接近于系統頻率時，強迫振動的振幅可能達到非常大的值，這種現象叫共振。

模態分析法

模態分析用來判斷彈性結構的振動參數特性，如自振頻率、振型等，可以幫助設計人員避開共振或者利用共振。通過研究分析可以準確得到不同流量下的各階固有頻率以及對應振型等相關數據，從而實現將模態分析數據與電機轉速進行匹配。

2.2 電機位置對振動給料器性能影響

振動給料器電機布置位置也是影響振動給料器振動特性的關鍵。電機位置與組合體振型相匹配。運用模態分析，得到組合體各階固有頻率對應的振型，電機沿振型方向布置。

2.3 斗體傾角對振動給料器性能影響

運用仿真軟件進行分析，不斷調整振動給料器斗體傾角，得到最佳放料傾角。

2.4 卸船機振動給料器頻率特性分析

3 研究結果

通過上述分析研究可知影響振動給料器出料能力的關鍵因素。電機與料斗組合體匹配，電機振動頻率與料斗組合體某階固有頻率接近，達到較為理想的振幅。電機轉速與流量匹配，針對不同流量要求，電機轉速、振幅能夠與料斗組合體向匹配。振動給料器傾角優化，通過分析得到振動給料器最佳傾角，提高放料流暢性。下一步研究，將根據關鍵因素最優解對現場設備進行逐一優化改進，從而達到提高整個振動給料器性能的目標，保障生產作業效率。

4 預期效益

效益一是提高生產效率。振動給料器可以根據物料特性，流量要求調整轉速、傾角，提高流程效率，縮短作業時間。效益二提高設備使用壽命。通過優化，振動給料器放料更加平穩，有效降低對流程耐磨板、托輥等部件的沖擊磨損，有效延長設備使用壽命。效益三是提升管理技能。通過參與項目，培養團隊成員處理問題、解決問題的能力，培養創新攻關意識，提升設備科學化管理水平。

參考文獻

[1]黃景一，付榮柏.起重機械實用手冊 安徽音像出版社

[2]賈啟芬，劉習軍.機械與結構振動 天津大學出版社