環形石料場刮刀取（qǔ）料機鏤空雕花刮刀設計（jì）

詳細（xì）介紹環形（xíng）石料場的（de）基本原理（lǐ）、關（guān）鍵結構類型及刮刀上料（liào）的主（zhǔ）要特點，闡述（shù）了刮刀的承受力特（tè）性，闡述了發明專利鏤（lòu）空雕花刮刀的技術特點、原理、構造優勢以及實踐應用（yòng）實（shí）際意義（yì）。

環形石料場因其存儲容量大、環境保護、工作效率高、能（néng）24小（xiǎo）時侯自動式工作中等諸多優點，運用日漸（jiàn）增加。華在長達（dá）20年的發展，根據（jù）消化國外先進技術，自行研發可代替進口產品的圓形石料場成套設備技術和設備，經過不斷（duàn）地（dì）科（kē）學研究、開發設計（jì）和創新，已經擁有環形石料場的一批新技術應用和專利。

1環（huán）形石料場的分類（lèi）及刮刀取料機的特（tè）征

1.1環形石料場特（tè）性（xìng）

環形石（shí）料場（chǎng）堆（duī）取料機（jī）就是將棧道皮帶運輸機上物料轉截到旋轉堆料（liào）機，堆存（cún）有環形料場地，然後通過旋轉（zhuǎn）刮刀取料機，從（cóng）環形料場地把原材料拿走，通過地底走廊皮帶運輸機運輸出來。全部（bù）石料場用一個（gè）鋼（gāng）網架和彩鋼瓦（wǎ）構成密閉的放料場，環保的性能好。環（huán）形石料場圓（yuán）上都設擋土牆來（lái）提升堆放（fàng）相對高（gāo）度。堆上料機器設備均堅持圍繞中心（xīn）柱（zhù）工作中，有利於完成全自動工作。

1.2環形石料場歸類

環形石料場按（àn）堆料（liào）機（jī）方式可以分為移動式和傾側式；環形石料場的取料機（jī）一般為刮板式，按刮（guā）刀取（qǔ）料機（jī）支撐件方式可以分為懸臂式和門架式。門架式環（huán）形石料場選用一根平（píng）臂梁作為支撐刮刀取料機，梁的兩邊分別以核心立杆（gǎn）回轉平台處鉸點和擋土牆路軌處車軲轆支撐點（如（rú）圖1）。該方式承受力比較明確，核心立（lì）杆地與（yǔ）車軲轆也隻受豎直方向的重力。但（dàn）它對擋土牆的軌道鋪設是有要求的，在規劃時需要注意操作過程中（zhōng）環形石料場箱使物（wù）料各種各（gè）樣工作狀況及學會放下刮刀取料機時其承（chéng）重車軲（gū）轆不（bú）容易脫離軌道。

懸臂式刮（guā）刀取料機選（xuǎn）用“支撐杆—拉杆—承重（chóng）”方式作為支撐刮刀取料機（如圖2）。其結構（gòu）特征（zhēng）是懸臂式構造因為自身均衡（héng），發力點由中心大軸承傳達給立杆，並沒有係統在擋牆壁，對擋土牆（qiáng）施工精密度要求較低。所以這樣（yàng）的結構（gòu）類型一般用於地質環境（jìng）很軟，擋土牆造成（chéng）飄（piāo）移比較大的工（gōng）作（zuò）狀況。但其缺點也比（bǐ）較明顯，全（quán）部（bù）上料一部分重力所有載入（rù）在中心立柱上，力所經過的地方都要非常強的（de）承載力，地基基礎的成本較高。

1.3刮刀取料機的主要特點

不論是懸臂式還（hái）是門架式（shì）的（de）圓形石料場，其刮刀取料機的基本原理都（dōu）是一樣的，是指通過循環係統運（yùn）動（dòng）刮刀，相互配合旋轉的刮刀上料臂姿勢把原（yuán）材料源源不絕（jué）刮除到中心立杆下邊大料倉裏。上料臂下降（jiàng）至一定高度，讓刮刀可以觸碰下邊原材料並發掘一定深層（環節中刮刀一直在循環係（xì）統刮除姿勢），隨後上料臂水準旋轉，與此同時刮刀循環係統健身運動，對材料進行一（yī）層層的脫離姿（zī）勢。

1.4刮刀的（de）受壓特（tè）點

刮（guā）刀刮除原材料過程是盤料處於被動受力的一個過程（chéng），因（yīn）為沉積時間（jiān）與原材料特征的關聯，承受力不能按簡單散體原（yuán）材料顆粒物去考慮，由於結塊經常發生。憑經驗，不一（yī）樣物（wù）料、不一（yī）樣的堆積相對高度、不同類型的氣侯所造成的結塊壓實度是（shì）不一樣的。當原材料產生結塊時，或單獨刮刀邊沿遇到了比較大的、埋到比較深的石頭，刮（guā）刀的承受力會變成量級擴大（dà），這樣的事情經常發生，在靜強度設計的時候必須重點關（guān）注（zhù）。單獨刮刀的承受力忽（hū）然增大時，對於整個刮刀驅動承（chéng）受力（lì）不會造成大的影響，由於與此同（tóng）時受力的刮（guā）刀比較多，此外，全部刮刀管理體係運（yùn）轉的慣性力還會吸收緩（huǎn）存單獨刮刀的病變承受力。

因此對於單獨刮（guā）刀，設計方（fāng）案時需要考慮：較大不（bú）經意承載力、正（zhèng）常的工（gōng）作荷載、不（bú）經意承載力和工作（zuò）荷載之（zhī）後的疲勞（láo）強度設計方案。而現實中較大靜（jìng）載荷的選值應該考慮合理性，太大（dà）則（zé）刮（guā）刀設計方（fāng）案過重，過（guò）小者常常非（fēi）常容易損（sǔn）壞。

2刮（guā）刀（dāo）的改善

做為刮刀取料機（如圖3）上的（de）重要活動構件，刮刀的（de）減脂提升可以直接改進全部取料（liào）機的載荷和運行狀態。刮（guā）刀驅動（dòng）功率（lǜ）、傾側鍍鋅鋼絲繩、門鋼（gāng）架結構、旋（xuán）轉（zhuǎn）（走動）推動等部位也將獲益。

刮刀（dāo）取料機在運行時，刮刀向前健身運（yùn）動，刮除和推動原材料一起（qǐ）運動。刮刀在運動時（shí）和材料中間主（zhǔ）要有兩種承受力情況：1）刮除物料（liào）時，刮刀側邊從原材料層刮除原材料；2）運送物料時，底邊（biān）從分離出來層脫離原材料。通常是在刮刀操作過（guò）程中，二種承受力同時使用，伴隨著刮刀向前健身運動，二種受力（lì）的占比發生改變（biàn）。圖4是刮（guā）刀的三維圖，能夠得知，為了（le）避免過度磨損，刮刀的側麵提升製定了耐磨鋼。

依據刮刀（dāo）承受力特性，能夠對刮刀的構造進行一些（xiē）調節，如圖（tú）5。由於承載力關（guān）鍵載入在側麵（miàn）和底（dǐ）邊，設計方案把（bǎ）支撐點（diǎn）筋製（zhì）成斜的，讓承載力（lì）從刮刀的會受到載位置立即傳達到鏈條安裝固定板（bǎn）上（shàng），進而簡單化支承途徑，精減設計方（fāng）案。

在所有刮刀取料機運行中，在常規（guī）條件下（包含某些刮刀（dāo）刮大塊狀況），推動（dòng）力（lì）一般是比較均（jun1）勻的。每塊刮刀遭受的主要摩擦阻力（lì）可以表達為阻力間的倍數關係。那樣均值阻力和倍率指數便是測算靜強度和衝擊（jī）韌性的（de）承載力。

3鏤空雕花刮刀

在（zài）開展刮刀（dāo）支撐點筋板修改後，希望在確保刮刀正常工作時充足的靜強度、強度剛度疲勞極限的情形下，對刮刀進行進一步的提（tí）升（shēng），即鏤空雕花刮刀，如圖6。鏤空雕花刮刀（dāo）最先需要解決的問題是（shì）不（bú）漏水料，鏤空雕花刮刀這個概念可以給刮刀提升給予很大的（de）空間。

鏤空雕花刮刀是考慮到了物料屬性、刮（guā）刀尺寸大小間距、承載力和應力分布等多方麵因（yīn）素出來的結果。總的來（lái）說，它首先能夠滿足上料水平，並且通（tōng）過結構（gòu）力學優化分析能夠實現（xiàn）品質比較低。根據數（shù）據分析，最後現場使用的刮刀比刮（guā）刀減脂約40%上下。

3.1鏤空雕花基本原理

保證中空的刮刀在（zài）送料時不出現原材料泄漏的狀況十分重要。

圖7是刮刀刮除物料示意圖（tú），在刮刀刮除物料時，原（yuán）料被刮刀促進，和刮刀一起朝正前方（fāng）運作。針對（duì）原材料而（ér）言，它自身有一個自然堆積（jī）角α，當刮刀積極促進物料時，會有一個額外齒輪壓力角φ。針對刮刀而言，受到物料承載力主要來源於接近最底層物料部（bù）位，由於上邊物料擠壓成型和的作用下處（chù）在自平衡的狀態。圖8是一（yī）組刮刀上料時候的示意圖，當物料填充率較高時，刮刀底（dǐ）端物料和刮刀（dāo）底（dǐ）部板構成了一層（céng）底端原材料，在刮刀運行（háng）中，在上部原（yuán）材料重力和刮刀推（tuī）動（dòng）力的雙重作用下，底（dǐ）端的那層原（yuán）材料構成了一個明（míng）確的運作安全通道，而上端原材料則是把（bǎ）底端原材料作為一層（céng）傳輸帶，在（zài）摩擦力的作用下往前運作。

實際上鏤空刮刀並非（fēi）不漏水（shuǐ）原材料，隻是這種漏料與運（yùn）行方向不相幹，是上端（duān）波動物料隨意選擇。具體時會發覺刮料時前側總會有一小部分原材料（liào）往前滾動，接近刮刀的地（dì）方有（yǒu）極少數（shù）物料刮刀顫動的影響下往後翻轉。

3.2力（lì）學計算（suàn）

除了（le）保證（zhèng）鏤空雕花刮刀的（de）上料基礎功能，還需要確保鏤空雕花刮刀不會因為（wéi）承受力無效。因而，在使用前，必須做詳細的應（yīng）力，主要內容有：靜強度剖析、彎（wān）曲剛度剖析、極限荷載剖析、屈曲（qǔ）分析、疲勞分析。如圖9。

圖9鏤空雕花刮刀的應力結論

（a）刮刀在常規工作狀況時候（hòu）的（de）應力圖（b）刮刀的彎曲測算

4鏤空雕花刮刀的優點

4.1減少（shǎo）經營能源消耗

在鎮（zhèn）海煉化項目中，鏤空雕花刮刀進行了可靠性設計（jì），最（zuì）後的減脂40%上下。減脂後，刮刀取料機空（kōng）載能源消耗減（jiǎn）少20%上下，滿負荷條件下能源消耗減少約（yuē）10%上（shàng）下。

4.2構造安全係數高

刮刀減（jiǎn）脂後，刮板輸送機架的承受力減（jiǎn）少，半龍（lóng）門架所承受的刮刀傾側鍍鋅鋼絲繩承載力也會跟著減少。全部取料機構造安全（quán）係數提升了10%上下。

4.3組織安全係數（shù）高

刮刀減脂後，刮刀取料（liào）機傾側鍍鋅鋼絲繩承載力減少，立即優化了傾側組織的受載，尤其（qí）是（shì）提升了傾側安全製（zhì）動（dòng）器的安全製動指數。與此同時刮刀頭部鏈輪鏈條拉緊全麵的（de）工作荷載也降低，液壓傳動係統安全性能大幅度提高。

5結果

選用盤料分析與結構調整方（fāng）法融合，鏤空雕花刮刀完成了傳（chuán）統式刮刀（dāo）的功效，同時還可以大幅（fú）度減脂。拆換鏤空雕花刮（guā）刀後，緩解了（le）刮（guā）刀取料機的品質，對已經（jīng）用十多年的機器設備結構和組織提升安全性能具有十分很大的優勢。