引進二手頭斗式提升機的改進
1 概述
我廠#2生產線水泥調配站所用斗式提升機是從德國引進的二手設備。根據#2生產線的工藝要求，該提升機必須在原有輸送能力175 t/h的基礎上，再提高77%才能滿足實際生產需求。為此，我們從以下三個方面對其進行了改造；第一，降低中心高，以滿足工藝布置要求；第二，更換電機，以提高料斗運行速度，從而大幅度提高產量；第三，改變料斗運行方向，由原來的掏料式改為接料式輸送，以減少料斗的磨損，提高零部件的使用壽命。改造前、后的參數見表1。
表1 斗式提升機改造前、后參數
| 中心高/m | 頭軸轉速/(r·min-1) | 能力/（t·h-1） | 電機功率/kW | 轉速/（r·min-1） | |
| 改造前 | 53 | 3.84 | 175 | 55 | 980 |
| 改造后 | 43.92 | 5.92 | 310 | 75 | 1480 |
改造后，在調試與試生產過程中，該設備曾暴露出許多問題，主要有：頭部回料嚴重，很大一部分物料又回到尾箱中；尾箱積料，從而引起物料與料斗之間強烈摩擦，發出尖銳的嘯叫，尾軸與尾箱有撞擊現象；提升能力極低，甚至達不到100
t/h；喂料量稍有增加傳動電機就會跳閘。為此，我們對該設備進行了再次整改。
2
改造措施及效果
2.1
消除頭部回料現象
這臺斗式提升機是從頭部中間卸料的，其結構見圖1。
圖1
斗式提升機頭端結構示意
根據試生產情況估計形成頭部回料的原因可能有：由于斗速提高，使物料離心運動加劇，形成回料；由于產量提高，頭部導料部件流道截面小，不能滿足需要。查閱有關資料，該設備原設計斗速為0.4
m/s～0.8 m/s時，卸料方式為重力卸料，改造后斗速是0.682 m/s，卸料方式未變，不會因離心運動而形成回料。但該設備是中間卸料，斗速的提高會使物料落下的狀態發生變化。為此，我們對物料會不會拋到溜子外面進行了校對。我們知道，熟料的堆積角在30°～35°之間，計算時取33°。根據料斗的結構，可以判斷在圖2所示的位置時，料斗中的物料只剩下少部分在料斗的最下端，其運動軌跡見圖2虛線所示。在這種情況下，若物料拋落外側點距中心距離L＞1040/2（1040 mm為卸料溜子寬度），則會形成頭部回料。
圖2
料斗中物料拋落軌跡
驗證如下：物料顆粒在B點拋離之前，初始速度的兩個分量為v1和v2，其中v1是物料隨料斗轉動的速度，Q1⊥OB；v2是物料沿著料斗的下滑速度與水平成33°。經驗證計算(具體驗證計算過程略)后，L=31＜1040/2。
那么，是什么原因造成回料呢？我們從結構上進行了分析，根據實際觀察，發現形成回料的原因是護軸罩與卸料溜子間的卸料截面過小。當斗式提升機產量大幅度提高時，卸料截面不能使物料充分通過，物料就會“溢”到溜子外面形成回料。為了解決這個問題，在保證物料不會沖刷頭軸的前提下，將頭部護軸罩兩側用氣割分別切割一個弧型缺口，以擴大卸料空間。具體位置見圖1護軸罩上的虛線所示。頭部改造完畢后，經帶料試生產證明，頭部已無回料現象，改造是成功的。
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