翻车机篦子清料技术研究与应用

翻车机篦子清料技术研究与应用

石再明、秦革、王刚、李鹏、杜丰泰

重庆钢铁物流运输部 重庆市401220

【摘要】翻车机篦子堵料直接影响翻车机翻卸作业效率。传统的思路是怎么快速、有效的停机进行篦子清料，这样的事后解决思路会极大的降低翻车机的作业效率。本篇介绍的是一种在翻车机不停机的情况下，有效的解决篦子堵料难题。

【关键词】篦子；积料；振打器；作业效率

1前言

翻车机是一种用来翻卸铁路敞车散料的大型机械设备。翻车机系统包含：①拨车机，②C形翻车机，③迁车台，④推车机，⑤电气室。有轨车辆通过拨车机拨送，并使其在翻车机平台规定的位置上定位，以便翻车机完成翻卸作业；车皮进入翻车机内夹紧后，由驱动装置使转子倾翻，车皮内的散状物料在自重作用下卸入地下料仓。目前重钢物运部的C形翻车机可翻卸C50～C70E(H)-A 型高帮敞车所装载的散粒物料。

翻车机篦子是翻车机系统的一个工艺辅助设备，安装在翻车机下方料仓口，篦子是焊接结构件，用锰钢焊成网格状，网孔间隙300mm×300×600mm，由四大筛网组成。

2影响翻车效率因素

重钢物运部1#翻车机用于翻卸煤炭，翻卸作业率偏低。造成1#翻车机非作业时间有较多因素，包含取样、皮带料线占线、转仓、配车、检修、清篦子等。根据2022年1#翻车机最优3个月卸载量统计，影响翻车效率因素见表1。

表1  影响翻车效率因素表（min）

从表1数据可知，在翻车机卸载量最优3个月里，篦子堵料因素降低翻车机效率影响最高，每天需要用146min清扫篦子。

3翻车机篦子堵料情况跟踪

2022年全年1#翻车机篦子清理1155次，用时33144min；平均每天清料大于3次，每次清理用时约30min。由于煤炭粘性大易堵塞篦子，特别是雨季篦子堵塞尤其突出。篦子清料统计情况见表2所示。

表2  2022年1#翻车机篦子清料统计情况

频繁停机对篦子清堵，极大的降低了翻车机连续自动作业率。每次堵料需要停机、大量人工清理，存在清料坠落安全风险、人工成本高、清理耗时长等问题。

4降低篦子堵料技术及措施

4.1思维改变

过去，我们的方法一直是局限于怎么快速对篦子进行清堵来提高翻车机的有效作业率。结果是清理次数并没有实质性的减少。研究思路发生转变：着眼于从源头上解决篦子沾料问题，防止其堵塞。思维转变意味着将不再局限于应对问题的后果处置，而是专注于预防问题的发生，从而提高翻车机的卸载效率。

4.2调整篦孔间隙

考虑到煤炭的堆比重较轻，约为1.4吨/m³，且物料湿度较大，这些因素在翻卸过程中极易导致煤炭经过篦子的通过率降低，甚至造成堵塞现象。特别是在翻卸过程中，物料需要在0°至170°的范围内进行翻转，用时30秒，这段时间内物料在篦孔内的流动性和通过率直接影响到翻车机的运行效率。目前翻车机篦孔的尺寸为长300mm、宽300mm、高600mm，形式为“日”式盒形。这种设计在一定程度上限制了物料通过的速度，特别是在处理高粘度煤炭时，通过率的降低更为明显，增加了堵塞的风险。

针对上述问题，在不影响强度的情况下，将篦空形式改为“田”式盒形，篦孔尺寸为长550mm、宽550mm、高600mm。通过篦孔的形式改变，可以有效提升煤炭在翻卸过程中的通过率，减少篦子堵塞现象的发生。同时，这种改造也符合翻车机整体结构的设计原则，不会对设备的稳定性和安全性造成影响。总体平面布置图如图1所示。

图1  总体平面布置图

4.3增加振打电机

在翻车机的工作过程中，篦子作为物料通过的关键部件，其性能的好坏直接影响到物料通过的效率。为了进一步提高物料通过率，防止物料在篦子上堆积，在篦子上增加振打电机成为关键。

振打电机是一种能够产生振动力的特殊电机，其工作原理是通过内部偏心块的高速旋转产生离心力，从而引发振动。我们将这种振动电机安装在篦子上，通过电机的驱动，将产生的振动力有效地传递到篦子上。当振动电机工作时，篦子会受到周期性的振动，这种振动会对篦子上的积料产生高频振动。积料在受到振动力的作用后会破坏原有的稳定形态，物料粒子之间的摩擦力将减小，附着在篦子上的力量也会相应减弱。通过振打电机的持续作用，篦子上的积料将难以稳定附着，而是会随着振动被逐渐抖落，从而有效防止物料在篦子上的不断堆积现象。这一措施不仅提高了物料通过率，降低了堵塞风险，还保证了翻车机在处理高湿度、高粘度物料时有良好的连续性和稳定性。

4.4篦子下方增加减振垫

为了保证翻车机篦子的工作效率和稳定性，减少由于振动造成料仓结构损伤，在篦子下方增加减振垫。减振垫作为一种专业的减振材料，具有良好的吸震和缓冲性能。通过将减振垫安装在篦子下方，可以使篦子与混泥土料仓基础之间形成柔性接触，从而隔断了振动力对料仓结构的影响。

4.5操作方式改进

翻车机倾翻角度与振打器进行联动。翻卸角度与篦子振打时间的精准配合，可以最大程度地提高篦子清料效果，保证篦子不堵料的同时也避免振动电机的过度使用。

根据现场观察，在翻车机笼子翻转到45°时，篦子振打电机开始振打，能最大程度的让物料及时通过篦子下落到料仓。翻车机返回0°后，振打即停止工作，倾翻在篦子上全部物料基本通过了篦孔。通过联动优化，保证了篦子不堵料的同时也避免了振动电机的过度使用。

5实施效果

物运部在2023年1月13日完成了对1#翻车机篦子的制作及安装。根据现场跟踪：1月份1#翻车机篦子清料29次/523分钟，2月份7次/155分钟，3月份18次/345分钟，4月份13次/260分钟，5月份11次/260分钟，6月份26次/510分钟，7月份17次/710分钟，8月份21次/775分钟，9月份8次/190分钟，10月份18次/490分钟，11月份2次/120分钟，12月份6次/90分钟。详见表3所示。

表3  1#翻车机篦子清料统计表

通过表3可知，2023年1-12月份清料共计176次，用时4428min。较2022年环比清料次数降低84.76%，清料用时降低86.64%，实现人工间歇性疏通篦孔时间＜13min/天。改造后的运行情况环比，见图2。

图2  1#翻车机篦子清料环比

通过改造篦子结构以及振打电机联动技术应用，实现了篦子在翻车机运行过程中的动态控制，有效地防止了料物在篦子上积聚导致的堵料情况。这一举措不仅有助于翻车机的作业率提高，还降低了人工清料成本。

6结论

传统篦子清扫方式和效率已经不能满足生产需求。本文以解决工程实践中翻车机篦子堵料问题为出发点，从“让篦子不堵料”的理念出发，对篦子进行全方位的重新设计和改造。通过对篦子篦孔的形式调整和振打电机联动技术应用，将篦子清料模式置于工艺升级的前沿阵地。

在翻车机转子翻转到45°时，利用篦子振打电机，使物料得以及时通过篦子下落进料仓，从而实现了对篦子清料效果的提升，解决了篦子堵料的难题。翻车机作业率由以前的12车/小时翻卸量提高到14车/小时翻卸量。