1、Port Operation 2009No6(Serial No188)DQLl 5001 80030型斗轮机斗轮驱动系统的改造芜湖港储运股份有限公司朱家桥分公司 江国才武汉理工大学物流工程学院 杨 毅芜湖港储运股份有限公司的DQLl500180030型斗轮堆取料机，其斗轮驱动系统采用电机，驱动行星齿轮箱的结构形式。该设备自投产以来，经常出现故障，特别是行星齿轮器，几乎每年都要进行维修或更换，维修量大，维修成本高，严重影响生产。为此，公司于2006年与武汉理工大学合作，将该设备的斗轮驱动系统改为液压驱动的形式。改造后的液压系统运行安全可靠，大大降低了设备故障率，减少了维修成本，提高了生产效率，
2、带来了显著的经济效益。1 原斗轮驱动系统存在的问题分析原斗轮驱动机构采用的一台90 kW电机，通过行星减速器直接驱动斗轮。电机的转速为1 450rmin，行星减速器的减速比为198，斗轮的工作转速约为73 rmin。原斗轮驱动系统存在以下问题：(1)减速器减速比过大，再加上斗轮工作的负载较大，导致行星减速器齿轮磨损严重，缩短了行星减速器的使用寿命。原斗轮驱动系统所采用的行星减速器为El本进口件，一般只能正常工作1年左右，因此导致维修成本非常高。(2)传动效率过低。由于斗轮的工作转速很低，扭矩却很大(约为100 kNm)，采用高转速电机驱动形式的机械效率非常低，同时会产生明显的振动和噪声，进一步
3、加剧了行星减速器齿轮的磨损，缩短其使用寿命。(3)斗轮驱动机构的过载保护不可靠。由于斗轮机的工作环境十分恶劣，系统的电器控制元件容易出现故障，导致斗轮机超负荷运转时得不到保护，损坏电机，无法确保生产的安全可靠。(4)无法实现斗轮的空载慢转。在对斗轮机斗轮进行维修时，要求斗轮空载慢转，转速最好在2rmin以下。由于电机的转速为定速，因此无法实现此功能。料更换为高强度和韧性好的材料。(2)定期对斗轮过力矩限位开关和斗轮电机过电流保护装置进行校验。(3)斗轮机构检修后，消除斗轮转动时与静止部分发生的摩擦现象41。(4)每年对杠杆式过载保护装置的拉杆、弹簧装置和过力矩连接螺栓进行更换。(5)制定并完善
4、斗轮机的检查制度，由点检人员定期对斗轮机进行检查。33对斗轮过力矩保护进行改造在杠杆式过载保护装置的杠杆的一端增加一个接近开关，将其接入斗轮电机电气控制回路的跳闸回路，作为斗轮过力矩时的后备保护，以提高斗轮过力矩保护动作的可靠性。增加接近开关后的杠杆式过载保护装置，见图1。参考文献1邵明亮，于国飞，耿华，等斗轮堆取料机M北京：化学工业出版社20072 陕西电力工业局燃料设备运行中级工M北京：中141减速器2杠杆3限位开关4拉杆5接近开关6过力矩连接螺栓7弹簧装置8斗轮机悬臂架图1杠杆式过载保护装置国电力出版社，19973 何振亚，朱绚文，李毅民斗轮堆取料机过载及其防止办法J港口装卸，2008(
5、4)：24264 陕西电力工业局燃料设备检修高级工M北京：中国电力出版社，1997雷小操：655000，云南省曲靖市白石江电厂生活区31-42收稿日期：2009一06一08DOI：103963jissn：10008969200906006万方数据港口装卸2009年第6期(总第188期)2 改造后的斗轮驱动系统及其技术分析为解决上述问题，决定将电机驱动方式改为液压马达驱动方式。图1为改造后的斗轮驱动示意图。其中减速器为二级齿轮减速器，其减速比为125。液压马达选用STAFFA的HMB200型马达，其理论排量为308 Lr，额定转速为175 rmin。由于减速比较为合理，采用此驱动方式运行平稳，传
6、动效率高，故障少，维修方便，安全可靠。斗轮齿轮减速器圈1 改造后的斗轮驱动示意图图2为改造后斗轮驱动液压系统原理图。该液压系统主要由液压泵站、液压马达驱动系统、主泵壳体冲洗冷却回路、补油置换系统、冷却系统、旁路过滤冷却JJn热系统等组成。田2改造后斗轮驱动液压系统原理圈改造后的系统具有以下特点：(1)采用变量液压泵液压马达闭式回路系统。液压马达驱动系统采用闭式回路系统，主要由变量液压泵、液压马达及安全阀组成。闭式回路系统有如下优点：大大减小油箱容积，节约改造成本。液压马达的出油I：I与液压泵的进油口直接连接，保证液压泵的吸油I：1压力为正压，不会出现吸空现象，延长液压泵的使用寿命。液压泵可与油
7、箱分离开，便于现场安装。同时，在回路中装有安全阀，一旦出现斗轮机超负荷运转，回路工作压力超过安全阀设定压力时，安全阀开启，保护液压泵及液压马达。(2)补油置换系统的重要作用。由于闭式回路系统中的液压元件存在泄漏，如果不对该回路进行补油，就会导致闭式回路供油不足，损坏液压泵及液压马达。同时，闭式回路中没有冷却过滤装置，一旦回路中液压油变热、变脏，将会影响液压泵液压马达的使用寿命。补油置换系统可将油箱中的洁净、冷却的液压油补充到闭式回路中，同时将闭式回路中的热油、脏油置换出来，保证变量液压泵液压马达闭式回路系统的正常运行。补油置换系统对于整个斗轮驱动系统来说作用非常重要。液压马达驱动系统的额定流量
8、为280 Lmin，假如液压泵2及液压马达3的泄露量为5，则闭式回路的泄露量为14 Lmin。补油置换系统中的补油泵1的额定流量为667 Lmin，除了给闭式回路系统补油外，还可将回路中的一部分热油、脏油置换出来，经过过滤器4及风冷器5回到油箱，达到将闭式回路中的热油、脏油置换出来进行冷却、过滤，同时将油箱中的洁净、冷却的液压油补充到闭式回路中的目的，保证了闭式回路运行的安全可靠性。(3)主泵壳体冲洗冷却回路的设置。液压泵2选用的是DENISON的P260斜轴式轴向柱塞泵，设定工作排量为200 mLr，工作压力为18 MPa。该泵在工作一段时间后，容易出现泵壳体发热。由于此泵上设置有冲洗油口，
9、为此，我们设计了主泵壳体冲洗回路10，在液压泵2进油I：1前接一条油路至液压泵的冲洗油口，通过节流阀控制此油路的流量。该回路可对液压泵2的壳体进行冲洗降温，保证液压泵2正常运行，延长其使用寿命。(4)斗轮空载慢转的实现。使用补油泵1作为闭式回路的液压源，停止变量液压泵2，关闭截止阀8，即可轻松实现斗轮的空载慢转，满足斗轮维修时的要求。虽然从理论上可通过调整变量液压泵2的排量及压力来实现斗轮空载慢转，但排量过低时容易损坏液压泵2，且实际操作非常繁琐，容易出现事故。3 结语改造后的斗轮驱动系统运行至今，除了常规维护保养外，没有出现任何故障，系统运行安全可靠性大为提升，降低了维修成本，提高了生产效率，经济效益十分明显。江国才：241000，安徽省芜湖市长江路港一路收稿日期：20090908DOI：103963jissn：1000896920090600715万方数据DQL1500/180030型斗轮机斗轮驱动系统的改造作者： 江国才， 杨毅， Jiang Guocai， Yang Yi作者单位： 江国才,Jiang Guocai(芜湖港储运股份有限公司朱家桥分公司)， 杨毅,Yang Yi(武汉理工大学物流工程学院)刊名： 港口装卸英文刊名： PORT OPERATION年，卷(期)： 2009，“(6)被引用次数： 0次本文链接：http:/
