电动装卸机械教材03第3章堆取料及皮带运输.docx
《电动装卸机械教材03第3章堆取料及皮带运输.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动装卸机械教材03第3章堆取料及皮带运输.docx（72页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电动装卸机械教材03第3章堆取料及皮带运输
第3章堆取料及皮带运输
学习目的：
初级工：
掌握堆取料机及皮带机基本知识和安全操作知识；堆取料机及运输皮带机的设备名称、规格以及设备的维护保养、检查知识；堆取料工艺基本知识；危险源识别及防范；掌握堆取料机及皮带运输机设备的参数性能和结构原理；皮带机跑偏原因和皮带打滑原因；设备维护保养内容及简单常见故障判断方法；设备点检知识，设备安全保护设施原理及应用。
中级工：
原料堆取预混工艺，主要掌握简单定点堆料、简单行走堆料及鳞形堆料，旋转分层取料方式；本区域及上下游工艺流程；本区域的货场及货位分布。
；设备故障诊断方法；清扫器的结构特点及安装知识；本区域及上下游工艺流程；车载配电设施原理；掌握相关堆取料机及皮带运输机各机构参数、组成及工作原理；掌握设备主要零部件的结构使用、维护要求及检查判断方法；掌握设备安全设施及保护装置的原理和故障判断处理方法；掌握设备点检要求及点检技术；掌握液压系统运行特点及操作维护技术。
高级工：
一次料场的作用；原料贮存时间；熟练掌握一次料场全部堆料工艺和取料工艺；掌握提高取料作业生产效率途径，能取出稳定料流；掌握本区域的货场及货位矿物存贮能力。
掌握堆取料机及皮带运输机设备的三大规程；掌握设备整机性能参数,结构特点和钢结构受力分布；准确判断一般设备故障及动手处理简单故障；能够对设备检修质量进行鉴定。
技师：
给定货场的大小，会简单测算货场的存贮能力。
应用相关理论和技术提出设备改进性维修意见和建议；应用设备故障理论在设备维护和检修中提前预防故障发生的技术措施；准确检查设备钢结构裂纹生产位置及处理方法；准确判断设备钢结构变形的原因和处理意见。
第1节一次料场堆料工艺
1、一次料场知识
（1）一次料场的作用
一次料场用来堆存各个受料设备接受的各种原料，其主要作用如下:
1）贮存一定数量的原料，保证钢铁厂的均衡生产。
当矿源变动、运输不正常及来料不稳定时，能在一段时间内稳定地向各用户供料。
2）保证矿石混匀和整粒作用的正常进行。
3）接受并贮存钢铁厂内产生的各种冶金废料，供烧结利用。
4）使用特殊的堆料方式，使参配下一步混匀的原料在建堆过程中达到初步混匀，为混匀料场作业创造良好条件。
（2）工作制度与设备运转小时数
料场一般采用二班连续工作制，每班11-13小时，年工作日为365天，设计时可根据工程具体情况。
（3）卸堆系统能力的确定
卸堆系统包括从卸车开始到一次料场堆料为止。
Qx=K1*K2*Q/ts
式中:
QX——卸堆系统的生产能力，t/h；
K1——来料不平衡系数，铁路运输K1=1.3～1.5；水路运输K1=1.4～1.8，大厂取小值，小厂取大值；
K2——操作系数，一般K2=1.5～1.3;
Q——各种散状物料总消耗量（各车间达到最大生产能力时），t/d。
当运送两种以上堆比重不同的散状物料时，Q值是按照某种物料堆比重计算的折算值，可按下式换算:
Q=Q1+
Q2+
Q3+…+
Qn
Q1、Q2，、Q3…Qn——不同堆比重散状物料的最大消耗量，t/d;
r1、r2、r3…rn——分别是与Q1、Q2、Q3;···Qn相对应的物料的堆比重，t/m3;
ts——设备运转小时数。
以上所计算出来的能力还必须按下式进行验算：
QX≥
式中，ny——一次到厂车辆数，一般按路、厂协议计算，如无协议，可按经验数选取，其值为10～60辆:
qc——车辆平均载重量，一般按46.4t计算;
ty——卸车允许的最大时间，有路、厂协议者按协议办，无协议时取值4-6小时;
nd——调车次数，一般按一次到厂车辆数和卸车长度或货位长度确定;
td——从原料站至卸车地点每送一次车所需时间。
应根据送车距离、行车速度等因素确定，行车速度可按20-35km/h计算，或协商决定。
（4）供料系统能力确定
供料系统能力按下式计算:
Qs=K3*K4*K5*Q/ts
式中，Qs——供料系统生产能力，t/h;
K3——供料不均衡系数，一般取1.1-1.2;
K4——换料时间系数，当料种少于2时K4=1.0，当料种多于3时K4=1.05-1.4
K5——消耗量波动系数，对于集中供料设施K5=1.2
（5）原料贮存时间
确定贮料天数，一般考虑以下因素:
1）当运输距离较远，须经国家铁路干线且矿点分散时，贮存天数可以多一些；当原料由定点矿山供料，运距较短且有专线铁路供料时，贮存天数可少一些。
2）消耗量较少的原料，贮存天数要多些；消耗量较多的原料，贮存天数要少些。
3）采用船舶运输时应考虑气候等因素的影响而造成停航，因此贮存天数应适当多些。
根据国内外经验，各种散状物料贮存天数参考值见表*。
表3—7散状料贮存天数
料场规模
铁矿石
铁矿粉
熔剂
烧结燃料
厂内循环料
动力煤
炼焦煤
大、中型厂
40~50
35~50
10~20
7~15
10~20
15~30
10~15
小型厂
45~60
40~55
10~20
7~15
10~20
15~30
10~15
（6）设备能力的确定
1）原料平均日使用量
P0=Qr/365
式中，P0—原料平均日使用量，t/d;
Qr—原料年需要量，t/a.
2）原料最大日使用量
=
式中，
—原料最大日使用量，t/d;
—车间（厂）作业率，一般按表3-8选择。
表3-8车间（厂）作业率
车间（厂）
烧结
炼铁
炼钢
焦化
石灰
电厂
0.9
0.91
0.82
1
0.905
1
3）设备平均小时能力
P=Pmax/24
式中，P—设备平均小时能力，t/n;
—设备作业率。
4）设备公称能力
P1=l.lP
式中,P1—设备公称能力，t/h，
5）设备最大能力
P2=KP1
式中，P2—设备最大能力，t/h;
K—与设备有关的系数，一般为1-1.5。
设备系数K一般可按如下情况选用：
原料输入系统为1.25（应与卸船机系数一致）；混匀配料槽输入系统为1.0；混匀矿输出系统为1.1；矿石和煤输出系统为1.3；副原料输出系统为1.5。
应该注意的是，前述各系统中所属设备驱动装置的选择，不应以设备最大能力为依据，而应按设备公称能力和最大能力的中间值计算。
（7）一次料场面积的确定
决定料场面积的因素大致包括:
1）料堆的尺寸。
宽度与料场布置和设备选型有关，一般为30-50m.大厂选上限。
料堆高度和料堆宽度与所采用的设备和所堆原料的安息角有关，而且还受到地耐力的影响。
如10多米高的矿堆，其地面荷重达30t/m2。
料堆截面可以堆成三角形和梯形。
具体截面形状还应结合堆宽、堆高和物料的安息角研究决定；
2）采用的工艺是堆取分开还是堆取合一；
3）料场配置和工艺流程是否经济合理，达到最佳效果；
4）料场利用率及料场管理的技术经济指标。
料堆长度的确定可按下列步骤计算:
1）某原料必需的贮存量（湿重）
Q1=P0T/（1-ω）
式中，Q1—某原料的贮量（湿重）•t;
P0—-某原料平均日使用量.T／d;
T—贮存时间.d;
ω—某原料的平均含水量,%.
2）某原料的贮存体积
V=Q1/r
式中.V—某原料的体积，m3。
r一一原料堆比重，t/m3。
3）设堆数为N.则一个料堆的体积为
V1=V/（Nψ）
式中，V1—一个料堆的体职，m3
ψ—堆料时的操作系数，一般为0.65-0.75.
4）一个料堆的长度为
=
式中，L1—一个料堆的长度，m;
Vr—端部料的体积（见混匀料场计算），m3;
S—料堆的截面积，m2;
R—端部料堆半径，mo
5）各种原料的料堆总长度
=
式中，Ln—N堆料的总长度，m。
（8）一次料场布置与布料方式
一次料场有多种布置方式，但主要的只有两种:
一种为平行并列料堆式，另一种为串联料堆式。
个别厂也采取堆组分开布置的方式。
为了防止原料在堆料时发生粒度偏析，一次料场在堆料过程中一般采取鳞状布料、三棱形布料和条形布料等三种基本布料方式（见图3一1）。
图3-1一次料场布料式
2、一次料场堆料工艺
轨道式摇臂堆料机作业主要有定点堆料、旋转堆料、行走堆料三种基本方式。
（1）定点堆料
定点堆料又分为以行走为主的定点堆料和旋转行走组合的定点堆料两种，根据需要堆成矩形或菱形料堆。
1）以行走为主的定点堆料
堆料机悬臂置于料堆起点上开始堆料，悬臂随料堆的不断升高，按一定节距仰起。
当料堆逐渐堆积至堆料最高点时，堆料机不改变回转角度，走行至第二点开始堆料于同样高度。
如此反复，直到将料场堆满。
其料堆截面为三角形（如图3-2）。
此法堆料时堆料机不需回转，可省掉回转机构，设备成本低.适合单列料场。
图3-2定点行走一层堆料
2）旋转行走组合的定点堆料
图3-3旋转行走组合的定点堆料法
在多列料场中.采用旋转行走组合的定点堆料方式。
如图3-3堆成矩形或菱形料堆。
按照上述方法堆完第一小堆后.行走加臂架旋转定位进行第二小堆、第三小堆的堆料，再行走加旋转调车到第一列位置重复上述过程完成堆料作业，形成矩形料堆。
臂架旋转换堆过程没有行走动作，只有达到预定旋转范围后才行走换位，形成菱形料堆。
这里所指矩形或菱形是料场平面的形状。
鳞形堆料：
是多层多列定点堆料，根据货场大小进行整体布置，确定第一层每行每列各小堆数，在指定位置堆第一小堆、第二小堆……直到货场堆满，再进行第二层堆料，第二层堆料每小堆堆在第一层邻近四小堆之间，堆满第二层后，依次进行第三层、第四层……堆料，直到封堆，每小堆的高度一般为2-3m，一般堆3-5层。
鳞形堆料能够很好地解决力度偏析问题。
（2）菱形堆料法
菱形堆料法是行走起点与终点保持不变的一种堆料方法（如图3-4.）。
行走堆完一列料堆后，臂架回转一个预定角度进行第二列行走堆料，重复上述过程堆完一层，然后臂架升高一个预定高度，按要求列数，在第一层料条间重复第一层堆料过程，完成第二层堆料。
依次下去，完成所要求层数。
由于从固定点连续回转完成每列堆料，因此料堆呈菱形。
图3-4菱形堆料示意图
（3）旋转堆料
旋转堆料可分断续旋转加断续行走堆料法和连续旋转堆料法。
料堆的形状呈菱形或近似平行四边形。
1）断续旋转加断续行走堆料法
臂架选定堆料点后，为减少粉尘飞扬逐步变换臂架高度，分数层堆完第一小堆。
然后臂架高度保持不变，臂架旋转一个角度，到第二小堆继续堆积，达到预定范围后开动行走机构，微动一个距离进行堆料，臂架再反向旋转一个角度，重复上述堆料过程，达到所要求的堆料长度形成菱形料堆（见图3-5）。
图3-5断续旋转加断续行走堆料
2）连续旋转堆料法
如图3-6所示，臂架始终固定在预定的堆料高度上，往返旋转堆料。
当达到预定高度后，行走机构微动一个距离、依次按照1、2、3、4……进行作业，形成一个近似平行四边形的料堆。
图3-6连续旋转堆料
3、堆取料机堆取料安全操作知识
（1）上岗前的准备
提前15分钟到岗位，进行交接班；参加班前会，明确当班的安全、生产等工作任务；穿戴好劳动防护用品，明确互保对子，做好联保互保；工具、机具等用品无缺陷；对照确认制，熟悉当班作业过程中各环节应执行的“确认制”内容；保证良好的精神状态上岗。
2.本岗位的作业项目和过程、危险因素辨识、安全对策
（2）作业前的检查
检查各部位电机、减速机地脚螺丝是否松动，对位是否正常；检查斗轮减速机机座有无裂痕；检查俯仰抱闸间隙是否正常；检查卷扬组有无裂痕，钢丝绳接头有无断股，连接螺栓有无松动；检查回转辊道踏面压板有无松动、磨损；检查各减速机油位、油质是否正常；检查行走开式齿轮是否缺油；检查漏斗是否畅通；检查皮带有无划伤、脱胶、撕裂和跑偏现象，托辊有无坏死、缺损现象；检查电缆卷盘电缆有无破损现象；检查斗轮料斗是否完好，有无变形现象。
危险因素：
上下楼梯未抓稳扶手，未走安全通道；未戴安全帽进入现场；抬头检查时粉矿入眼中造成伤害；随意进入配电区域，或接触带电部分；将手深入危险点，用脚踹传动设备造成人身伤害；冬季穿大衣上岗；点巡检过程中身体和精神状态较差，造成机械伤害；雨雪天气现场行走滑倒伤人；设备误启动，造成人员伤害事故。
安全对策：
上下车抓稳扶好，走安全通道；进入现场做好两穿一戴，检查时注意安全站位；未经许可不得进入配电区域或靠近电缆，严禁接触带电部位；禁止将手伸入危险点和用脚踹传动设备；严禁穿大衣上岗；身体和精神状态较差时，严禁站在高空和传动部位进行点检作业；清理现场积水、积雪，雪天穿好草鞋，铺设防滑垫；检查过程中，搞好安全确认，注意观察周围环境，与操作室人员做好联系。
（3）堆取料机启动操作
检查斗轮运转情况；检查俯仰、行走、斗轮电机运转情况；检查高压卷扬装置是否正常工作；检查行走报警及其他工艺保护装置是否正常；检查斗轮油泵、回转油泵是否正常工作；与分控调度人员做好协调联系。
危险因素：
启动时，未观察周围环境，未打警铃，造成人身伤害；检查过程中站位不当，未与操作室操作人员做好协调造成人身伤害；大风大雨及恶劣气候环境现场点检，造成高空坠落伤害。
安全措施：
启动时，要观察周围环境，打警铃以示旁人；检查时注意合理站位，点检堆取料机传动部位高速轴、偶合器时，必须选择运行切面的侧向站位，同时与操作室操作人员做好协调联系；风大雨及恶劣气候采取必要的安全措施进行点巡检。
（4）堆取料作业过程
大车行走；取料；堆料；堆、取料过程中皮带跑偏调整皮带；停车。
危险因素：
大车行走前未打警铃；未与上下工序进行联系，行进大车造成大皮带转动；盲目启动行走，不出操作室看周围情况；行走过程中无专人瞭望、监护；行走过程中电缆卷扬收放不自如；行走道上有杂物和其他维保人员或轨道被矿掩埋，或有机车倒运造成设备事故和人身伤害事故；大车回转过程中未打警铃，未观察有无维保人员和障碍物，未检查回转限位开关和回转制动是否正常，造成设备伤害事故；调整皮带时站位不当，动车悬臂梁摆动大，手不扶栏杆，不规范用手调整，用脚踹造成人身伤害事故；皮带跑偏调试频繁，岗位人员进出操作室忘戴安全帽，拿手套，造成人身伤害事故；作业过程中无联保互保，违章行为、冒险蛮干行为不能及时被发现并制止；发生意外事故，没人及时帮助施救、通报；取板结料，造成斗轮拉翻事故；大雾天气作业，能见度低，容易造成操作事故；堆取料机运转时在悬臂头部清料，容易造成人员身体失衡，卷入皮带造成人身伤害事故；作业结束时未将悬臂放在安全位置；未将手柄、操作开关回到零位。
安全对策：
做好与上下工序的联系后再行进大车；大车行走前必须打警铃；动车前要观察周围环境，大车行走过程中要有专人瞭望、监护，注意电缆的收放，及时清理现场杂物，保持轨道畅通；先打警铃以示旁人，观察有无障碍物和人员，确认回转制动器和限位开关正常；正确合理站位，站稳抓牢，先观察皮带，用手规范调整，禁止用脚踹；随时做好“两穿一带”；严格落实联保互保制度；取料时，严禁取板结的料，对板结的料要松底后再取；大雾天气在必须作业的情况下必须有专人在现场安全位置指挥作业；悬臂皮带头部清扫必须停机作业；作业结束时将悬臂放在安全位置，将手柄、操作开关回到零位。
（5）堆取料机检修与维保
清理各部位积料；减速机、润滑泵、滚筒、行走开式齿轮加油；更换连接盘尼龙棒；提放配重；更换护皮、清扫器、托辊；配合检修；试车。
危险因素：
维保前未落实停送电制度，未落实联保互保制度，站位不当；未做好安全对策；清理漏斗积料未佩挂安全带或未正确佩挂、正确使用；从料口下方进入剥离积料，造成人员被埋伤害事故；清理堆取料机漏斗溜槽时不熟悉溜槽环境盲目进入，清料时站位不当，造成跌倒伤害事故；斗轮、悬臂减速机加油过程中悬臂未停放在安全位置，站位不当；减速机未做减压处理，盲目作业，造成人身伤害事故；更换悬臂皮带托辊站位不当，将废旧托辊向下乱丢，造成物体打击伤害事故；提放配重时作业环境不熟悉，缺乏提放配重经验；图方便，未从吊栏口进入，从外围翻入；葫芦的挂靠点不牢固、配重滑道有异物或因变形不畅，导致葫芦钢链拉断，造成物体打击伤害；更换护皮、清扫器时站位不合理或工器具使用不当；随意丢弃拆卸的废旧护皮、卡子和清扫器，造成人身伤害事故；冬季维保现场积矿结冰，无相应防滑措施，造成人员滑倒摔伤；检修作业时未联系、配合，协调不到位，未检查确认盲目启动设备试车，造成伤害事故。
安全对策：
严格执行停送电制度，并挂好停送电牌；联保互保制度严格落实，指定专人负责监护；根据环境，选择正确站位；维保前做好危险预知工作，制订好安全对策；按要求佩挂好安全带，做到高挂低用，选择牢固挂靠点，规范正确使用安全带；严禁从料口下方进入漏斗剥离积料；先熟悉溜槽环境，合理选择安全站位，做好联保互保后再进行清理积料；将悬臂停放在安全位置，合理选择安全站位；加油时先做减速机的减压处理，熟悉作业环境后再加油；选择正确站位，禁止向下丢废旧托辊、杂物；熟悉作业环境，做好安全确认；禁止从外围翻入，由吊栏口进入时抓稳扶手；确认手拉葫芦的挂点是否牢固、配重滑道是否完好畅通后再进行拉放操作；观察现场安全站位，正确使用工器具，不要随意乱丢护皮、卡子和废品；冬季作业现场铺设好草垫，穿好草鞋，做好相应的防滑措施后方可作业；检修作业开始前做好联系、协调工作，检修完毕要三清退场，试车前应检查确认无误后方可启动设备试车。
第2节一次料场取料工艺
1、一次料场取料工艺
根据料场通用的斗轮堆取料机的结构和料场工艺要求，悬臂式斗轮堆取料机取料作业有多种方式，现介绍如下三种。
（1）旋转分层取料方式
旋转分层取料根据料堆高度又分为分段和不分段两种作业方式。
1）旋转分层分段取料作业
旋转分层分段取料就是根据要求将料场条形料堆按料条长度分成几段取完。
首先由司机操纵斗轮取料机的行走、旋转、变幅机构，把斗轮置于料堆顶层作业开始点的位置上，然后臂架回转，斗轮开始取料作业。
达到预定旋转范围时，行走机构微动一个设定距离（进给量）臂架反向旋转，斗轮继续取料，每达到预定转范围时，行走机构都是前进一个进给量，臂架反复旋转取料至给定取料长度，取完第一层。
然后斗轮取料机后退至下一层取料位置，臂架下降-个高度h（h一般为斗轮直径的一半或稍大一些），重复上述过程旋转取料，到底层将此段物料取完，再取另一段物料。
随着取料每层下降，臂架旋转的角度逐渐增大。
每段的长度以臂架不碰料堆为准。
2）旋转分层不分段取料作业
旋转分层不分段取料是一种全层取料法。
就是将分段取料作业中的给定取料段长度变成整个料堆长度，臂架旋转将整个料堆每层全部取完后再转向下一层。
这种作业方式效率最高，它可避免作业过程中由于料堆塌方而造成斗轮和臂架过载，此法适用于较低和较短的料堆，在作业中臂架一般不会碰及料堆。
（2）定点斜坡取料方式
定点斜坡取料就是斗轮沿料堆的斜坡按照一定的进给量，由上往下逐层旋转取料。
由于臂架按物料安息角的斜坡方向下降，每下降一次，行走机构都微动一个距离。
斗轮取料机并不是定点不动的，因此，确切地说定点斜坡取料法应称为斜坡取料法。
此种方法作业效率低，且料堆容易塌方。
但由于它是按料堆截面取料，因而所取出的物料混匀效果较好。
（3）连续行走取料方式
这种取料方式就是斗轮取料机在行走过程中进行取料，作业效率高，取料量稳定。
但由于连续行走功耗大，一般不采用，只适用于清理正常取料范围外的残余小料堆。
2、提高取料作业生产效率途径
悬臂式斗轮取料机在旋转取料过程中，其切削面积为一月牙形（见图3一7），因此在回转速度一定的情况下，斗中的物料充满量是变化的。
距轨道愈远，取料量愈小，臂架垂直轨道的斗轮取料量为零。
正常取料作业时，旋转角度一般控制在60°左右。
如何克服取料作业中的月牙损失，下面介绍两种方法。
（1）按
回转调速取料作业
为了消除取料过程中的"月牙损失"，臂架的回转速度须按一定规律进行变化，使其臂架在任意角度下，在相同时间内取料量始终均匀。
也就是说，在相同的时间内，切削面积相等，从而保持恒定的生产率，使其不随回转角度的变化而降低（见图3-7）。
由于各处切削面积相同，即
=bT=F
式中，
—任意处回转速度;
—初始回转速度。
由上述公式可以看出，为了弥补“月牙损失”，臂架回转速度应按
函数自动无级调速。
由于回转角度中>60°，以后回转速度将急剧增大，因此，取料时回转角度应控制在60°以内为佳。
图3一7取料中"月牙损失"示意图
（2）补偿取料法
在没有实现
回转调速的斗轮取料机中可采取补偿取料法，此作业法就是加大月牙尖段的进给量，使斗子尽量充满物料，具体取料方法如图3-8所示。
前进2t取①→左转30°后退t取②→左转60°前进t取③→右转60°后前进t取④→左转60°后前进t取⑤→右转90°。
这就是取料的一个环循过程，重复上述过程直至整堆料取完。
图3-8补偿取料作业方式示意图
第3节各区域工艺流程及货场
1、各区域工艺流程图
（1）二作业区工艺流程图
（2）运一车间工艺流程图
（3）运二车间工艺流程图
（4）运三车间工艺流程图
2、一次料场货位图（包括煤场）
（1）江边水运一次料场货位图
料场参数
设备编号
堆位编号
长度
（m）
宽度
（m）
堆高
（m）
合理储量
（万t）
有效面积
（万m2）
DQ1
A1
110
27
10
3.86
0.30
A2
55
27
10
1.93
0.15
C1
90
27
10
3.16
0.24
C2
90
27
10
3.16
0.24
DQ2
A1
78
27
10
2.74
0.21
A2
78
27
10
2.74
0.21
C1
74
27
10
2.60
0.20
C2
78
27
10
2.74
0.21
DQ3
A1
90
24
9
2.53
0.22
A2
90
24
9
2.53
0.22
C1
90
27
10
3.16
0.24
C2
100
27
10
3.51
0.27
DQ4
A1
100
27
10
3.51
0.27
A2
100
27
10
3.51
0.27
C1
100
24
9
2.81
0.24
C2
100
24
9
2.81
0.24
DQ5
A1
75
27
10
2.63
0.20
A1-1
50
27
10
1.76
0.14
A2
75
27
10
2.63
0.20
C1
100
27
10
3.51
0.27
C2
100
27
10
3.51
0.27
DQ6
A1
108
27
10
3.79
0.29
A2
108
27
10
3.79
0.29
C1
80
27
10
2.81
0.22
C1-1
45
27
10
1.58
0.12
C2
80
27
10
2.81
0.22
合计
2244
76.1
5.94
（2）堤内水运一次料场货位图
料场参数
设备编号
堆位编号
长度（m）
宽度（m
升级会员 