四转臂式刮料机选型、安装、运行总结

四转臂式刮料机选型、安装、运行总结

李学斌

新疆心连心能源化工有限公司   新疆维吾尔自治区玛纳斯县   832200 

摘要    本文较为详细地介绍三门峡昊博化工工程有限公司制造的减速机传动刮料机地性能、结构、特点，运行中发生的问题。这种驱动地四转臂刮料机在高塔造粒复合肥装置首次使用。

 关键词   中心轴 小齿轮 大齿轮 悬臂  复合肥

甘肃心连心现代农业科技有限公司高塔复合肥装置中刮料机采用三门峡昊博化工工程有限公司齿轮速传动四转臂刮料机，设计新颖、结构紧凑、外形简单，实用单驱动，功耗低，安装、维修均十分万便。

1、设备的选型

目前，在熔体法高塔造粒生产复合肥过程中，从高塔上落下的复合肥粒子由于重力作用自然降落在底部的收料圆盘上，再由底部的收料机构收集起来，从收料圆盘的物料通道处集中排出。

1.1现有的底部收料机构采用的结构有三种：螺旋式收料机、悬臂式收料机和转臂式收料机，主要存在下列缺陷：

1.1.1螺旋式收料机的主要缺陷是：螺旋式收料机的收料圆盘和大齿轮是连接在一起，成为一个整体，是由大齿轮旋转带动整个收料圆盘转动，使物料汇集到螺旋刮料的中心从而达到收集物料的目的。由于复合肥造粒高塔的尺寸很大，目前最大的高塔直径为22米，收料圆盘直径即为22米，使得大齿轮的直径尺寸也很大，最大为16米左右，增加了制造难度和制造成本，并且大齿轮的强度也不够，容易断裂。

1.1.2悬臂式收料机的主要缺陷是：悬臂式收料机的底部收料为混凝土基础面，是一个圆锥面，呈18～22°的斜面。混凝土基础斜面一是不易制作，二是在斜面上有光滑的复合肥粒子，在清理斜面上剩余的物料时，人站立在上面容易摔倒，发生人身安全事故。

1.1.3螺旋收料机和悬臂式收料机有一个共同的缺陷：中心出料，侧面进风冷却。由于从高塔上下落的复合肥颗粒由造粒机喷出时温度较高，为浆料状态；复合肥粒子在下降过程中需要冷却到一定的温度，才能变成固态，保持足够的强度，在落到收料圆盘上时，才能保证粒子不破碎或变形，成为光滑圆润的合格成品。而复合肥粒子在下降过程中自然降温幅度不大，这就需要通入冷风来强制降温。螺旋式收料机和悬臂式收料机均为中心出料，侧面进风冷却结构。从侧面进风进行冷却，冷风会把复合肥粒子吹向一边，使复合肥粒子从收料圆盘周边洒落，而且洒落在地面的复肥粒子不易清理，造成物料的浪费，同时也增加了人工清理成本。

2.1原转臂式收料机能够克服螺旋收料机和悬臂式收料机存在的一些缺陷，但还存在以下问题：

2.1.1收料机构旋转的主轴管两端分别各设置有一个转轮机构来维持收料机构的转动。在转轮的运动轨迹处，还需要设置一个专门的转轮运动轨道。由于转轮机构的结构复杂，运动轨道的直径较大，增加了制造难度。

2.1.2在高塔内部，收料机的上方有一个锥形料斗，把物料收集到收料圆盘的中间，防止物料落到收料机构的转轮以外的地方。锥形料斗的尺寸较大，一是制作不容易，二是增加制造费用。

2.1.3在高塔底部的收料面上，左右各做一个“十”字形的物料通道，使得基础面的制作难度增大。

3.1 针对现有高塔复合肥底部收料设备存在的以上缺陷, 经过考察、论证决定采用四转臂收料机解决以上问题:

3.1.1能够克服侧面进风冷却吹跑复合肥粒子的缺陷，采用中心通风冷却。从高塔中心通入的冷风向上进入，与复合肥粒子接触后，复合肥粒子会向四周扩散，但还是落在底部收料面上，不会造成浪费。

3.1.2.能够克服螺旋式收料机大齿轮尺寸较大、不易制作的缺陷，采用收料面和大齿轮分开，收料面做成固定不动的混凝土结构；旋转的大齿轮仅仅带动收料机构旋转的方式，大大减小了大齿轮直径尺寸。

3.1.3.能够克服悬臂式收料机混凝土基础斜面不易制作的缺陷，采用将混凝土基础面做成平面结构，降低了制作难度。

3.1.4.尽可能降低原转臂式收料机的制作难度，减少制造费用，节省设备投资。

3.1.5.尽可能使设备的结构简单，操作简单，便于维修或更换部件，满足设备必要的安装要求的需要。

3.1.6.解决侧面进风冷却浪费物料的缺陷，本设备采用从高塔中心进风的结构，且在通风管正上方安装有一个风罩。冷风从底部通风管进入后，向上运动受到风罩的阻碍后，折向下行，从风罩的底部扩向四周，与从高塔上落下的复合肥粒子接触进行冷却，复合肥粒子向四周扩散后降落在收料面上，被刮料板刮到物料通道处排到下面的出料收集处，避免了浪费，也减少了人工的清理劳动。

3.1.7解决了原螺旋式收料机大齿轮尺寸较大、不易制作的缺陷，本设备采用将收料面和大齿轮分开的结构形式。收料面做成固定的平面混凝土结构，易制作，既降低了制造难度，又减少了人身安全事故的发生。大齿轮和收料机连接成一个整体，由旋转的大齿轮转动来带动收料机工作。由于收料机构比收料圆盘重量要轻很多，大齿轮需要带动的负荷很小，直径尺寸就可以降低到2米左右。这样，大齿轮的制造难度和制造成本都大大降低，齿轮强度也能保证，不会发生断裂现象。

3.1.8解决了原转臂式收料机的收料机构转轮结构复杂，制作难度加大的问题，本设备采用在转臂中心固定体和转臂之间斜拉撑的结构，保证转臂的稳定和转动通畅。每一根转臂都和中心固定体相连，并且每一根都采用两根斜拉撑来保证结构稳定、结实、耐用。斜拉撑结构简单，制作容易，降低了制造难度。

3.1.9由于本四转臂式收料机没有了转轮结构，也就省去了专用转轮轨道结构，省去了锥形料斗，减少了制造费用，降低了设备投资费用。

3.1.10原收料面左右各做一个“十”字形的物料通道，结构复杂，本设备采用将收料面改为左右各做一个“一”字形物料通道，结构简单，制作更加容易。

3.1.11为达到尽可能使设备的操作简单，便于维修和更换部件的目的，本收料机在设计过程中，要求能够更换的部件均可拆卸。

4、机组主要特性及参数

名称：四转臂刮料机

悬臂转速：1.5r/min

悬臂转向：逆时针

悬臂倾角：16度可调节

生产能力：45~86t/h

刮板和造粒塔底间隙：10-40mm可调节

所利物料：粒状复合肥

复合肥堆积密度：800-1000kg/m3

复合肥粒度：2.0～4.5mm mm占90%,  <2.0mm占10%

复合肥含水冠： <0.3%

复合肥颗粒硬度：490一686kPa

额定功率22kW

齿轮减速器：型式减速机型号：S4SV7，生产厂家：国茂减速机；

电动机品牌选用佳木斯电机股份有限公司（产地：黑龙江佳木斯）、所有驱动电动机要求防护等级为IP55，防腐等级WF2，户外型，二级能效，电压等级为380V，电机能效等级满足最新标准GB18613-2020的要求，能效等级2级及以上。

2、刮料机结构、传动特点介绍

刮料机的驱动电机带动联轴器，通过这被联轴节带动输入传动轴，再通过减速器传递带动小齿轮旋转，小街 轮带动大齿环（即大轴承内踢）以转速1.5r min转动，大齿环与筒状体、刮臂基座，四悬刮臂相互连接成一体，最后刮料臂下部安装的刮板将粒状复合肥刮到物入收料皮带上。简图如下：

3、刮料机润滑系统介绍

利用手动油枪将防锈锂基脂通过一根油款管列小齿轮轴颈上部轴承处，通过另一根软油管将锂基脂加到小轮与大齿轮啮合部分；通过相错开60度的6根礼软管将锂垫 脂加到大轴承中。减速器传动部分加 N320号齿轮油。

4、刮料机运行中的维护

 a、每天用手动黄油泵向机架上6个油嘴 加油时，皮注意油是否注入，以证明油管是畅通。

 b、经常检查压缩空气管道是否畅通，并 保证有4.0一9.8kPa压力，以防止尿素粉尘落向回转轴承及侵入滚道。

 c、回转轴承外圈与基础底板、基础底板及其塔底、刮臂与其基座连接螺栓，每半年或1年应检差拧紧一次。 ,

 d、刮板应安装中固，运转中应经常检有有无松动、下落现象，刮板与塔底斜面距离 保持为10-40mm。

e、应不时地检在造粒塔壁、塔底平面上尿素堆积情况，并及时消除，定期清理、清除刮臂上复合肥结块。

 4、四转臂刮料机的安装

传动设备的安装质量的好坏直接关系到今后生产的稳定正常进行和设备的使用寿命。制定设备质量检查、安装要点：

4.1、基础施工，满足强度、刚度、稳定性，基础的尺寸及标高，检查其有无下沉、偏斜等。

4.2、设备的找平、找正。设备按图纸要求和方位找中心找水平，精度越高，误差越小越好。同时把握好设备的整体质量和零部件质量，进行严格检查、验收。

4.3、设备在安装前必须对所有的零部件进行严格检查，尤其是设备的壳体、主轴、转子，轴承，联轴器等等零部件按照规范要求严格检查，仔细清洗安装。设备各部配合的间隙都应按规范要求严格执行，配合间隙过小，将导致润滑不良，转动摩擦阻力增大，使机件加速磨损甚至烧毁。如间隙过大则会产生振动及泄漏，这对机组的运转都是不利的。对机组各部连接结合面以及联轴器等应联接牢固不可靠，不允许有泄漏和位移的现象发生。机组各部的润滑和冷却都应严格按规范要求执行。设备的润滑系统，冷却系统等装置都是为设备服务的，这些系统都是设备正常安全运转不可缺少的装置。因此我们在安装辅助系统时必须足够重视，安装牢固可靠，各系统按规范要求调试 准确无误。以而保证整台设备的正常运转。这些设备的安装可参照安装的程序，严格按照设备的规范要求安装和调试。保证其正常运转投入生产使用。安装中严格按照《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231、安装方案、工程设计说明，施工图纸、厂商提供的安装说明图纸及有关资料要求。

4.4刮料机的安装

4.4.1设备底座定位基础施工

  依据刮料机基础的造粒塔（直径φ19m）刮料层土建施工图，对设备底座基础进行定位放线、测量，合格后进行设备底座浇筑，最终测量数据：标高+0.01m、中心偏差0.02m，符合安装标准。

4.4.2电机、减速机底座支撑基础的放线、测量施工

设备底座定位基础施工完毕过凝固期后，开始对电机、减速机底座支撑基础中心对塔体中心进行放线、测量，确定基础四个预埋件定位数据。然后制作、安装基础与电机、减速机之间的支撑平台。

4.4.3整体设备的的安装

   设备底座安装定位后，整体设备进行吊装、安装，安装后测量数据：水平偏差：0.02mm，中心偏差0.01mm。

4.4.4四转臂的安装

回转中心筒定位安装后，在中心体四个平面90°方向有8个安装底座，按顺序安装平拉撑杆、斜拉撑杆，四组拉撑臂组合安装完毕后进行对刮料层平面的调平，经调平测量四组拉撑臂端部水平误差20mm。

5、刮料机运行状况

四转臂刮料机自2022年10月30日开车投料成功 ，运行过程中，操作人员加强巡检，加油部位进行定期换油、加油，确保良好润滑。截止目前已稳定运行3个多月，实现设备的安全稳定正常运行，为企业实现利益最大化打下坚实可靠基础。

参考文献

[1]李海洋. 刮板式取料机取料臂的结构形式分析.工程科技2辑，2013年07期.

[2] 刘嘉玑. 板式给料机的改造设计[J]. 有色冶金设计与研究. 1996(03)

[3] 王力强.  尿素刮料机故障分析及对策   大氮肥. 2005,(06)

[4]曹成刚 欧勇 刮料机故障分析及处理方法  大氮肥. 2015,38(01)