摘要：在大部分原料厂的经营过程中，斗轮堆取料机都发挥着不可忽视的作用，非正常运行会对生产过程造成较大影响，因此对其进行深入研究具有十分积极的意义。文章以斗轮堆取料机设备为研究对象，深入研究斗轮堆取料机的结构特点，并针对实际运行过程中的故障问题进行分析，提出预防和优化措施，以期为斗轮堆取料机的安全稳定运行提供参考，并促进相关企业的持续发展。

　　关键词：斗轮堆取料机；结构特点；增加配重

　　斗轮堆取料机是重要的散料装卸设备之一，广泛应用于港口、火电厂、水泥厂等大型物料仓储场所。在实际使用过程中，由于其自身结构的特点，在运行过程中可能会出现一些故障问题，这些故障问题的出现不仅会对设备的正常运行造成影响，还可能会引起安全事故，因此需要相关工作人员采取有效措施对其进行处理，从而保证设备的正常运行。斗轮堆取料机具有自动化程度高、工作效率高、操作简便等特点。因此，在实际使用过程中应对其常见故障问题进行分析并采取有效措施进行处理，从而确保斗轮堆取料机可以发挥出最大的作用。

　　1斗轮堆取料机概述

　　斗轮堆取料机是一种专为大型干散货堆场设计的高效装卸机械，具备堆料和取料的功能，能够实现连续输送。该设备主要由车架、臂架、行走机构、回转机构、俯仰机构等组成，进行堆料和取料作业，其中回转机构控制臂架左右旋转、俯仰机构控制臂架上下定位。当进行取料作业时，斗轮通过旋转将物料从堆中取出并通过输送臂送出；而在堆料作业时，则由主输送机运来的货物经由输送臂投向堆场。斗轮堆取料机的工作原理主要是通过斗轮的旋转和卸料板的摆动来实现物料的取出来［1］。斗轮在旋转过程中，铲斗会铲入物料堆中，将物料装载到斗轮上，然后继续旋转，将装载的物料带到卸料区域。此外，臂架型斗轮堆取料机在堆料时，通过整机的运行，臂架的回转、俯仰可以使料堆形成梯形断面的整齐形状。斗轮堆取料机广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等大宗散料存储料场的堆取作业，不仅提高了装卸效率，还减少了人力成本，是现代化工业中不可或缺的重要设备。如图1。

　　2轮堆取料机常见故障问题分析

　　轮堆取料机常见问题表现包括：俯仰液压系统设计的工作压力16MP，使用压力调高20 MP仍经常出现臂架无法上升，或者臂架出现沉降超过允许值（24h不超过10cm）。

　　2.1问题原因分析

　　（1）堆取料机的悬臂物料导致增重后，臂架无法上升。原因包括：第一，堆取料机在正常作业过程中，斗轮、料槽、皮带架积料等无法避免积料，悬臂上的料槽、斗轮等物料，做不到随时清理或者因减员无人清理，导致悬臂增加重量。第二，悬臂上的料槽、斗轮等物料积满后，由于与主梁上的料槽、斗轮等物料间隙太小，物料清理非常困难或无法清理，日积月累导致悬臂增加重量。第三，因为技改项目、超低排放等设备改造，造成轮堆取料机的悬臂上设备增加，其整体重量加大。

　　（2）俯仰液压系统内部泄漏，导致臂架无法上升或臂架沉降超过允许值。堆取料机在工作过程中，其俯仰液压系统存在内部泄漏现象，一旦内泄超过许可范围即导致压力损失，俯仰液压油缸的作用力变小，无法克服臂架的重力导致无法上升。斗轮堆取料机在工作时，若俯仰液压系统内泄超过许可范围，会导致堆取料机出现工作不平稳现象，如正在堆料或取料作业还会导致臂架沉入料堆，斗轮堆取料机出现运行阻力增大、堆取料机工作效率下降等问题。

　　（3）技改项目、超低排放等设备改造导致增重。由于工作人员对轮堆取料机上设备改造，造成轮堆取料机设备的悬臂上设备的重量加大。处理措施：①在堆取料机设备改造过程中，需要严格按照堆取机设计许可范围内，避免出现重心偏移等更严重后果；②主梁上的物料堆积过多和悬臂上新增设备增重影响堆取料机主梁受力情况，且在堆取料过程中，悬臂上的物料堆积过多导致悬臂增加重量，在堆取料正常作业过程中，悬臂增加重量后会对主梁受力造成影响。

　　（4）俯仰机构的上下运动的转轴卡涉，导致臂架上升和下降阻力变大。俯仰机构的上下运动的转轴卡涉故障问题主要出现在俯仰液压系统，俯仰机构上下运动的转轴在工作过程中受到液压油的冲击，同时还受到俯仰液压系统的影响。当液压系统存在大量杂质、积炭时，就会导致转轴卡涉，产生大量的油液，导致转轴出现严重磨损。另外，回转支承与转轴之间没有进行有效润滑，也会造成转轴出现严重磨损问题。当俯仰机构的转轴卡涉后，还会对俯仰液压系统造成影响［2］。在实际工作过程中，还会导致回转支承之间发生摩擦。在摩擦过程中产生大量热量，使得回转支承出现热变形问题，进一步造成转轴卡涉，产生严重的故障问题，对俯仰液压系统造成影响，进而出现停机问题，要想有效解决俯仰机构的上下运动的转轴卡涉问题，必须采取有效措施对俯仰液压系统进行处理。

　　2.2斗轮堆取料机故障问题的处理方法

　　（1）针对物料增重，采用人工清料处理，具体包括：①堆取料机作业时需要实时监控悬臂上的物料堆积情况，发现积料后及时清理；②将悬臂上的料槽、斗轮等物料清理干净；③在悬臂上的物料堆积过多时需要人工清理，避免物料堆积过多导致悬臂增加重量，减少转轴的转动阻力，从而减少转轴卡涉。

　　（2）针对因增加设备导致增重，采用增加配置处理。通过对斗轮堆取料机俯仰机构上下运动的转轴卡涩问题进行分析，原因是俯仰机构上的配重不合理造成的，各厂根据对这一问题进行分析，决定采用增加配重进行解决。在实际操作过程中，对俯仰机构上的配重进行更换，在更换配重时要根据使用现场的实际情况来进行，不能随意更换配重。在增加配重时要注意两个问题：其一，对于新旧配重的重量差，需要严格按照规定进行计算；其二，对于配重位置需要进行合理调整，保证俯仰机构上的配重能够起到应有效果［3］。如图2。

　　（3）俯仰液压系统内泄导致臂架无法上升或臂架沉降超过允许值，采取以下方法综合处理：①液压系统是斗轮堆取料机中非常重要的组成部分，主要是对整个堆取料机悬臂的俯仰进行控制，因此液压系统的压力对整个堆取料机的正常运行有着非常重要的影响。为了解决这一问题，在设计时要尽量提高俯仰液压系统压力来实现。②俯仰液压系统内部泄漏现象较为严重，可以适当地增加液压系统的供油量。③对俯仰液压系统中的油液进行循环过滤，减少机械杂质对仰液压系统中溢流阀、平衡阀等液压阀的磨损。同时对内卸严重的液压阀及时更换。

　　实际的故障问题处理过程中，尤其是因国家对环境保护的力度加强，超低排放成为硬性指标后，悬臂以及堆取料机本体上增加诸多环保设备后，设备增重极大地影响了堆取料机的正常运行。在叠加减员增效导致臂架上积料得不到有效清理，增加配重成为必要的选择；而增加配重后也引发了新的设备故障问题。

　　3.1对平面轴承使用寿命的影响

　　影响回转机构的平面轴承使用寿命（荷载增加），且不是均匀的荷载，因为回转机构、俯仰机构控制悬臂架在左右上下运动位置不同、受力不同时。当负荷过大时会造成回转平面轴承发热、磨损过快，甚至被损坏，通常回转平面轴承是采用球面轴承，它的寿命取决于负荷和滚动体之间的相对位置，正常情况下球面轴承应该在一个均匀的压力下滚动。在负荷不均匀的情况下，回转机构要承受来自载荷不同方向的各种负荷。为保持其正常工作，旋转平面轴承要有一个适当的角度和相对较小的滚动体之间的距离，然而回转机构受力不均匀时，回转平面轴承容易被损坏。尤其是在载荷不均匀时，回转机构由于工作位置不同，会使负荷分布不均匀会产生负荷不均现象，造成回转平面轴承发热、磨损过快或被损坏［4］。

　　3.2影响堆取料机的平衡

　　堆取料机悬臂臂架在水平和垂直两个方向的位置不同，导致重力不平衡。在堆取料机运行过程中，由于悬臂臂架的质量分布不均，在水平和垂直两个方向上都有重量差异。悬臂臂架重量分布不均，会造成回转机构产生扭转力矩，从而使悬臂产生弯曲变形，从而导致回转机构产生扭矩，最终造成回转机构不平衡。一般情况下，由于悬臂的重量分布不均，其挠度是不同的。悬臂挠度大的一侧容易产生扭转变形；而悬臂挠度小的一侧容易产生弯曲变形。同时，由于载荷的不同，悬臂弯曲变形大小也不一样。当载荷发生变化时，悬臂的扭转变形也会发生变化，所以，当堆取料机处于一个不平衡的载荷状态时，回转机构就会产生扭矩，造成回转机构的不平衡。在堆取料机运行过程中，悬臂挠度比较大的一侧容易产生扭转变形。这是因为，如果悬臂挠度大的一侧受到较大载荷，由于其尺寸大于悬臂挠度小的一侧会产生较大的扭转变形。

　　3.3影响车轮组的使用寿命

　　斗轮堆取料机车轮组的受力分析计算是一个复杂的过程，需要考虑的是车轮组在不同工作状态下的受力情况，包括行走、挖掘和卸载等状态，可以采取以下方法进行受力分析计算：①轮压测试：利用压力传感器及千斤顶，将多个台车车轮置于行进台框架的轮心位置，利用力测试系统替代轮组的受力，直接测量前臂在仰、水平和俯仰角三种工况下的受力状况，该方法能直接得到实际工作状态下的轮系应力，为以后的分析和计算奠定了基础；②轴承支座系统受力分析：用传动轴的额定转矩除斗轮半径，即为传动轴的输出力，再减去起吊物料的那一段，即为斗轮的挖掘力。在此基础上，利用力平衡方程式，求出了在斗机臂架上A、B两个点的水平力FA动作及FB动作，该方法可用于对斗轮机进行挖料作业时，支承系统的应力进行分析；③限元分析：对大型斗轮堆取料机的振动特性进行了研究，并利用有限元法对其进行了数值模拟。该方法能较准确地模拟实际工况下轮系及周边结构的应力状态，对优化设计、提高装备的可靠性具有重要意义，如图3。

　　3.4增加配重后受力分析

　　堆取料机在正常运行时，由斗轮和车轮组两部分组成，动载荷和静载荷的平衡对堆取料机的工作效率影响很大。当斗轮和车轮组重量增加后，两部分受到的力是不同的。为了减小动载荷，在增加配重后，要合理设置配重的重量和位置，使动载荷减小到最小，如图4。

　　可以从以下方面考虑：①在原有配重量的基础上增加配重，可以降低动载系数，但要控制配重与原有配重之间的距离；②增大配重后，动载系数会发生变化，要控制好动载系数在一定范围内；③增加配重后，在各个车轮组之间的载荷分配变化。根据以上分析结果可以得出增加配重后受力变化的规律如下：在保证各车轮组平衡的情况下，增加配重后，动载荷系数降低，但动载荷系数随配重重量的增加而增加；增大配重后，在各个车轮组之间的载荷分配是不变的，动载荷系数变化的规律也是相同的，但减小到一定程度后，再减小就不会有明显效果；增加配重后，在平面轴承上载荷最大值减少；在车轮组上载荷最小值增大［5］。

　　4结语

　　综上所述，随着国民经济的发展，斗轮堆取料机设备在各行各业中得到了广泛的应用，要求相关工作人员进一步对斗轮堆取料机的常见故障进行分析，并采取有效措施进行积极处理，从而保证斗轮堆取料机的正常运行，提高工作效率。

　　参考文献

　　［1］江振波.桥式双斗轮取料机常见故障原因分析及解决办法［J］.天津冶金，2022（1）：54-57.

　　［2］任志刚.斗轮堆取料机常见故障的处理及预防［J］.现代制造技术与装备，2021，57（5）：99-100.

　　［3］徐刚，蔡圣华，黄斌.斗轮堆取料机回转机构常见故障处理［J］.设备管理与维修，2020（12）：81-82.

　　［4］李晓宇，俞骏，张子宁.斗轮堆取料机的现场安装分析［J］.设备监理，2020（1）：53-54.

　　［5］何义东.斗轮堆取料机回转机构常见故障分析［J］.冶金管理，2019（9）：112.