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      撥車機(jī)平衡裝置改造

      2014-09-10 07:07:40郭成俊
      綜合智慧能源 2014年1期
      關(guān)鍵詞:平衡裝置車機(jī)大臂

      郭成俊

      (四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司,四川 廣安 638000)

      四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司翻車機(jī)主要承擔(dān)發(fā)電燃煤接卸任務(wù)?,F(xiàn)有翻車機(jī)的撥車機(jī)大臂原設(shè)計(jì)存在升降平衡裝置可靠性不夠的問題,造成撥車機(jī)大臂抬起不到位而故障頻繁,采用消缺方式也無法徹底消除故障。

      1 撥車機(jī)平衡裝置存在的問題

      1.1 撥車機(jī)大臂升降設(shè)計(jì)原理

      撥車機(jī)大臂升降液壓原理如圖1所示, 撥車機(jī)大臂結(jié)構(gòu)如圖2所示。

      圖1 改造前大臂升降液壓原理圖

      圖2 撥車機(jī)大臂結(jié)構(gòu)

      撥車機(jī)大臂在齒條油缸(油壓穩(wěn)定12.0 MPa)和平衡油缸(油壓不穩(wěn)定,抬臂9.0 MPa,放臂5.5 MPa)的作用下完成升降。

      1.2 撥車機(jī)大臂頻繁抬起不到位故障原因

      撥車機(jī)大臂齒條油缸油壓通過電磁溢流閥和電磁換向閥控制,油壓穩(wěn)定,而且齒條油缸作用力也較為穩(wěn)定。在大臂升降過程中,通過平衡油缸活塞桿長度變化使其有桿腔容積變化,導(dǎo)致蓄能器皮囊受到相應(yīng)壓縮或膨脹,從而造成蓄能器壓力相應(yīng)升高或降低,平衡油缸油壓隨大臂升降的重心變化而相應(yīng)變化(大臂水平0°位,平衡油缸油壓9.0 MPa;大臂垂直90°位,平衡油缸油壓5.5 MPa,蓄能器皮囊充氮壓力5.0 MPa),從而保持大臂升降平穩(wěn)。平衡油缸有桿腔至蓄能器之間的管路、接頭、閥件、活塞密封等部位必須長時(shí)間保壓并保持100%不漏,然而在實(shí)際情況下很難保證100%不漏,一旦有泄漏,就會使平衡油缸有桿腔至蓄能器之間的油液減少,導(dǎo)致蓄能器壓力降低。當(dāng)大臂處于水平位置時(shí),平衡油缸油壓小于9 MPa,抬起大臂的作用力降低,大臂抬起變緩以至不能升到垂直90°位。

      2 改造方案

      (1)將平衡油缸及其液壓軟管拆除,在液壓鋼管接頭處加裝堵頭,關(guān)閉蓄能器液壓手動閥。

      (2)將平衡油缸安裝支架拆除,在該位置另外安裝平衡錘及其支架和連接平衡錘與大臂的連桿。

      (3)齒條油缸及液壓系統(tǒng)保持不變。

      3 撥車機(jī)大臂受力分析和計(jì)算

      為了計(jì)算簡便,只進(jìn)行改造前平衡油缸對大臂抬起作用力矩計(jì)算和改造后平衡錘對大臂抬起作用力矩計(jì)算對比。改造前、后大臂受力情況如圖3~圖6所示。

      3.1 改造前平衡油缸對大臂抬起作用力力矩計(jì)算

      (1)改造前大臂水平位力矩計(jì)算。

      平衡油缸有桿腔活塞面積

      S=π(0.0752-0.042)=0.012 6 (m2) 。

      平衡缸活塞桿對大臂抬起拉力

      F=pS=9×106×0.012 6=

      1.134×105(N) ,

      式中:p為壓力;S為面積。

      平衡缸活塞桿對大臂抬起拉力矩

      M=FL=1.134×105×0.645=

      7.31×104(N·m) ,

      式中:F為拉力;L為活塞桿到大臂轉(zhuǎn)動中心的距離。

      圖3 改造前大臂水平位受力情況

      圖4 改造前大臂90°位受力情況

      圖5 改造后大臂水平位受力情況

      圖6 改造后大臂90°位受力情況

      (2)改造前大臂90°位力矩計(jì)算。

      平衡缸活塞桿對大臂抬起拉力

      F=pS=5.5×106×0.0126=

      6.93×104(N) 。

      平衡缸活塞桿對大臂抬起拉力力矩

      M=FL=6.93×104×0.091=

      6.31×103(N·m) 。

      3.2 改造后平衡錘對大臂抬起作用力力矩計(jì)算

      (1)改造后大臂水平位力矩計(jì)算。

      平衡錘連桿對大臂抬起拉力

      F=mgL2/L1=56 230×1.3/0.747=

      9.786×104(N) ,

      式中:m為平衡錘質(zhì)量;L1為連桿拉力力臂;L2為重力臂。

      平衡錘連桿對大臂抬起拉力力矩

      M=FL1=9.786×104×0.747=

      7.31×104(N·m) 。

      (2)改造后大臂90°位力矩計(jì)算。

      平衡錘連桿對大臂抬起拉力

      F=mgL2/L1=56 230×0.112 2/0.086=

      7.336×104(N) 。

      平衡錘連桿對大臂抬起拉力力矩

      M=FL1=7.336×104×0.086=

      6.31×103(N·m) 。

      3.3 平衡油缸和平衡錘對大臂抬起作用力力矩比較

      在大臂水平位時(shí),改造前的平衡油缸和改造后的平衡錘對大臂的拉力力矩均為7.31×104N·m。

      在大臂90°位時(shí),改造前的平衡油缸和改造后的平衡錘對大臂的拉力力矩均為6.31×103N·m。

      因此,大臂平衡裝置改造后大臂的升降效果將保持不變。

      4 撥車機(jī)平衡裝置改造效果

      (1)因平衡油缸保壓部分的油系統(tǒng)漏油降壓而造成大臂升降故障缺陷已徹底消除。

      (2)節(jié)約了平衡油缸及保壓部分的油系統(tǒng)檢修費(fèi)用,減少了工作量。

      (3)徹底消除了撥車機(jī)大臂頻繁抬起不到位故障,有利于四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司的火車煤的接卸。

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