斗輪堆取料機(jī)簡介：

斗輪堆取料機(jī)，是指一種用于大型干散貨堆場的既能堆料又能取料，同時具有通過功能的連續(xù)輸送的高效裝卸機(jī)械。由可俯仰和水平擺動的膠帶輸送臂及其前端的斗輪、機(jī)架、運行機(jī)構(gòu)組成，皮帶可雙向運行，取料時由斗輪取料經(jīng)輸送臂送出，堆料時則由主輸送機(jī)運來的貨物經(jīng)由輸送臂投向堆場。

利用斗輪連續(xù)取料，用機(jī)上的帶式輸送機(jī)連續(xù)堆料的有軌式裝卸機(jī)械。它是散狀物料（散料）儲料場內(nèi)的專用機(jī)械，是在斗輪挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上演變而來的，可與卸車（船）機(jī)、帶式輸送機(jī)、裝船（車）機(jī)組成儲料場運輸機(jī)械化系統(tǒng),生產(chǎn)能力每小時可達(dá)1萬多噸。斗輪堆取料機(jī)的作業(yè)有很強(qiáng)的規(guī)律性，易實現(xiàn)自動化。控制方式有手動、半自動和自動等。

斗輪堆取料機(jī)按結(jié)構(gòu)分臂架型和橋架型兩類。有的設(shè)備只具有取料或堆料一種功能，稱斗輪取料機(jī)或堆料機(jī)。

斗輪堆取料機(jī)適用于大中型火力發(fā)電廠、碼頭、礦山、冶金、化工和大型水利工地等工礦企業(yè)儲料場中散狀物料的堆取。

斗輪堆取料機(jī)分類：斗輪堆取料機(jī)按結(jié)構(gòu)分為臂架型和橋架型。

1.臂架型斗輪堆取料機(jī)結(jié)構(gòu)組成。

哈爾濱重工散料設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)制造的臂架型斗輪堆取料機(jī)

臂架型斗輪堆取料機(jī)由斗輪機(jī)構(gòu)、上部金屬結(jié)構(gòu)、懸臂膠帶機(jī)、行走機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、中部料斗、附屬結(jié)構(gòu)、尾車、配重、除塵系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、高低壓電氣室、司機(jī)室、電氣系統(tǒng)等組成。

斗輪機(jī)構(gòu)由料斗、輪體、圓弧擋板、驅(qū)動機(jī)構(gòu)及溜料板等組成。斗輪機(jī)構(gòu)通過挖掘提升將散料取到懸臂膠帶機(jī)上，是取料的工作機(jī)構(gòu)。

上部鋼結(jié)構(gòu)由前臂架、門柱、前拉桿、后拉桿及配重架等組成，是斗輪堆取料機(jī)的主要鋼結(jié)構(gòu)。

懸臂皮帶機(jī)由驅(qū)動滾筒、改向滾筒、托輥及皮帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)等組成。皮帶機(jī)能正反向運動，以此來實現(xiàn)堆料及取料功能。

行走機(jī)構(gòu)由平衡梁、臺車架、車輪組及臺車驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成。行走速度可以實現(xiàn)無極變速。在進(jìn)行堆取料工作時采用低速，調(diào)車時采用高速，節(jié)省時間，提高工作效率。

俯仰機(jī)構(gòu)由液壓油缸及液壓油站等組成。上部鋼結(jié)構(gòu)的整體擺動由俯仰機(jī)構(gòu)帶動，實現(xiàn)斗輪機(jī)不同部位堆取料。

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由上座圈、下座圈、回轉(zhuǎn)軸承及回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成。以實現(xiàn)皮帶機(jī)±110°范圍內(nèi)堆取料。

尾車的結(jié)構(gòu)形式分為單尾車、折返尾車、雙尾車及全功能尾車。單尾車能實現(xiàn)單向堆料，單向取料功能；折返尾車能實現(xiàn)單向堆料單向取料功能；雙尾車能實現(xiàn)單向堆料，雙向取料功能；全功能尾車能實現(xiàn)雙向堆料及雙向取料功能。

臂架型斗輪堆取料機(jī)CAD總圖

2、橋架型斗輪機(jī)分為門式斗輪堆取料機(jī)和橋式斗輪取料機(jī)

門式斗輪堆取料機(jī)

哈爾濱重工散料設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)制造的門式斗輪堆取料機(jī)

門式斗輪堆取料機(jī)：具有一個門形的金屬構(gòu)架和一個可升降的活動梁，活動梁上有兩條固定帶式輸送機(jī)和一條可移動且可雙向運行的堆料帶式輸送機(jī)，在門架一側(cè)的料場帶式輸送機(jī)線上設(shè)有隨門架運行的尾車。無格式斗輪機(jī)構(gòu)通過圓形滾道、支承輪、擋輪機(jī)構(gòu)，裝在可沿升降活動梁運行的小車上。堆料時，物料經(jīng)料場帶式輸送機(jī)、尾車轉(zhuǎn)至堆料帶式輸送機(jī)上，最后拋卸至料場。通過活動梁的移動及其上堆料帶式輸送機(jī)的運行，使物料形成一定形狀的料堆。取料時，由橫向運行的小車及其上旋轉(zhuǎn)的斗輪連續(xù)取料，物料在卸料區(qū)卸到活動梁帶式輸送機(jī)上，最后轉(zhuǎn)卸到料場帶式輸送機(jī)運走。通過活動梁的升降和門架的運行，可將料堆取盡。

橋式斗輪取料機(jī)

橋式斗輪取料機(jī)與門式斗輪堆取料機(jī)在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是:它沒有高大的門架,橋架是固定不升降的，而且處于較低位置；沒有堆料帶式輸送機(jī)和尾車；在斗輪的前方有固定在小車上的料耙。小車運行時帶動料耙沿料堆端面運動，使上面的散料下滑，以便斗輪取料。料耙還能使由堆料機(jī)按不同物料分層堆放的物料在下滑時混勻，因此往往又稱為橋式斗輪混勻取料機(jī)。

斗輪堆取料機(jī)構(gòu)成部分：

臂架型斗輪堆取料機(jī)由斗輪機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、帶式輸送機(jī)、尾車、俯仰與運行機(jī)構(gòu)組成。

①斗輪機(jī)構(gòu)：是取料的工作機(jī)構(gòu)，包括斗輪及其驅(qū)動裝置。斗輪分無格式、半格式和有格式3種。無格式斗輪的鏟斗沒有斗底，在非卸料區(qū)內(nèi)用固定在臂架上的圓弧擋板堵住斗中散料，散料在圓弧擋板上滑移。在卸料區(qū)內(nèi)沒有圓弧擋板而有一個固定的斜溜槽。當(dāng)鏟斗隨輪體旋轉(zhuǎn)至卸料區(qū)時，斗中物料在自重作用下經(jīng)斜溜槽滑到帶式輸送機(jī)上。它的卸料區(qū)間大，因而斗輪轉(zhuǎn)速較高，可提高作業(yè)能力，能卸較粘物料。半格式斗輪的結(jié)構(gòu)與無格式相似，只是將斗壁向斗輪中心延伸一段，使圓弧擋板與輪體之間的距離加大，以減少在圓弧擋板與輪體間發(fā)生卡料的可能性。有格式斗輪的每個鏟斗的斗底是一個扇形斜溜槽，在非卸料區(qū)卻有固定不動的側(cè)擋板。當(dāng)鏟斗隨輪體旋轉(zhuǎn)至一定高度后, 斗中散料開始沿扇形斜溜槽向斗輪中心滑動,鏟斗到達(dá)卸料區(qū)后，由于沒有側(cè)擋板阻擋，散料經(jīng)斜溜槽、卸料板滑到帶式輸送機(jī)上。有格式斗輪卸料慢，需較大的斗輪直徑，但不會產(chǎn)生卡料現(xiàn)象，適用于堅硬物料。三種斗輪中以無格式應(yīng)用最多。斗輪的傳動方式有機(jī)械與液壓兩種，一般不需調(diào)速。

②回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：由回轉(zhuǎn)支承和驅(qū)動裝置兩部分組成,用以使臂架左右回轉(zhuǎn)。為保證臂架在任意位置時斗鏟都能裝滿,回轉(zhuǎn)速度要求在0.01～0.2轉(zhuǎn)/分的范圍內(nèi)按一定規(guī)律實現(xiàn)自動無級調(diào)節(jié)。大多用直流電動機(jī)或液壓驅(qū)動。

③臂架帶式輸送機(jī)：供輸送物料之用。在堆料、取料作業(yè)時，輸送帶需正反向運行。

④尾車：將料場帶式輸送機(jī)與斗輪堆取料機(jī)聯(lián)系在一起的機(jī)構(gòu)。料場帶式輸送機(jī)的輸送帶繞過尾車機(jī)架上的兩個滾筒，呈S形走向,以便在堆料時把物料由料場帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運到斗輪堆取料機(jī)上去。

⑤俯仰機(jī)構(gòu)和運行機(jī)構(gòu)：均與門座起重機(jī)中相應(yīng)的機(jī)構(gòu)相似。

斗輪堆取料機(jī)運行方式：

它有堆料和取料兩種作業(yè)方式。堆料由帶式輸送機(jī)運來的散料經(jīng)尾車卸至臂架上的帶式輸送機(jī)，從臂架前端拋卸至料場。通過整機(jī)的運行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰可使料堆形成梯形斷面的整齊形狀。取料是通過臂架回轉(zhuǎn)和斗輪旋轉(zhuǎn)連續(xù)實現(xiàn)的。物料經(jīng)卸料板卸至反向運行的臂架帶式輸送機(jī)上，再經(jīng)機(jī)器中心處下面的漏斗卸至料場帶式輸送機(jī)運走。通過整機(jī)的運行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰，可使斗輪將儲料堆的物料取盡。

斗輪堆取料機(jī)的自動化發(fā)展：

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和轉(zhuǎn)型，勞動力成本逐步提升，普通技術(shù)型工人將非常短缺，而斗輪堆取料機(jī)屬于重型工作制，至少需要三班倒連續(xù)作業(yè)，因此以往采用手動控制操作設(shè)備運行的管理模式必將越來越困難，提高設(shè)備運行自動化程度勢在必行，斗輪機(jī)無人值守的管理模式是未來發(fā)展的必然趨勢，具有廣闊的發(fā)展前景。

目前國內(nèi)絕大部分斗輪機(jī)的堆料由斗輪機(jī)司機(jī)在現(xiàn)場人工操作斗輪機(jī)來完成，在取料過程中斗輪機(jī)的取料量是由肉眼來判斷，通過操控斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)臂的啟停來控制流量。

由于斗輪機(jī)運行作業(yè)時間長，且在堆取料過程中操作頻繁，使得作業(yè)人員勞動強(qiáng)度非常大，容易疲勞，進(jìn)而導(dǎo)致長時間作業(yè)效率不穩(wěn)定。高強(qiáng)度的人工操作強(qiáng)度易引起視覺疲勞，造成機(jī)械沖擊，增加安全運行風(fēng)險，甚至影響設(shè)備壽命。同時，皮帶秤受斗輪機(jī)本身的影響，無法準(zhǔn)確測量。但受現(xiàn)場干擾因素較多，在堆料過程中料流無法結(jié)合斗輪機(jī)的控制，容易造成料垛的不規(guī)則堆放，降低了料場存料量。在取料過程中憑人工經(jīng)驗判斷，手動調(diào)節(jié)，取料量的不穩(wěn)定降低了取料效率，同時也容易出現(xiàn)過載現(xiàn)象，影響系統(tǒng)的安全運行。斗輪機(jī)大車行走啟停、大臂回轉(zhuǎn)兩側(cè)過程時，容易產(chǎn)生設(shè)備抖動，通過降低速度來減小抖動，影響斗輪機(jī)作業(yè)效率。斗輪機(jī)原有的圖像監(jiān)視覆蓋小，存在死角，堆料作業(yè)過程中不能有效地全方位全天候監(jiān)控，尤其是在夜間或霧天作業(yè)時難度更大，不利于安全運行，影響取料過程的效率。

針對上述斗輪機(jī)存在的問題，哈爾濱重工散料設(shè)備股份有限公司提出采用斗輪機(jī)識址系統(tǒng)、安全防撞系統(tǒng)、三維建模系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、流量監(jiān)測系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、遠(yuǎn)程操作中心及中央控制站進(jìn)行恒流取料控制和智能順序控制，最終實現(xiàn)斗輪機(jī)全自動無人值守控制系統(tǒng)。

盡管采用全自動無人值守控制系統(tǒng)，但也保留斗輪堆取料機(jī)就地人工操作方式，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)遠(yuǎn)程手動、半自動、全自動工作方式。遠(yuǎn)程手動包括遠(yuǎn)程硬手動操作和遠(yuǎn)程軟手動操作； 半自動操作包括自動定位煤堆，在堆料/取料方式和邊界識別等方面需要人工選擇和確認(rèn)；全自動操作專指在作業(yè)時，只需要工作人員確認(rèn)堆煤、上煤方案等初始設(shè)定后，下達(dá)作業(yè)命令，實現(xiàn)設(shè)備工作過程的無人干預(yù)，即可控制條形堆取料自動完成堆取料機(jī)構(gòu)行走、旋轉(zhuǎn)、俯仰等工作，保持堆取料機(jī)工作在額定出力范圍內(nèi)，工作過程涵蓋自動堆料和自動取料。實現(xiàn)遠(yuǎn)程硬手動操作在輸煤集控室為斗輪機(jī)安裝一套可遠(yuǎn)程操作的操作終端。實現(xiàn)堆取料的手動、自動無擾切換及駕駛室的就地手動、自動無擾切換，提高作業(yè)效率和系統(tǒng)安全性。

通過激光掃描儀在懸臂膠帶上方進(jìn)行斷面掃描，實現(xiàn)實時檢測煤流瞬時量，通過斷面計算取料量，實現(xiàn)全自動恒流量取料，同時設(shè)置煤流瞬時量一級過載報警、二級過載連鎖跳機(jī)功能，煤流瞬時量達(dá)到堆取料機(jī)額定值時系統(tǒng)自動報警，同時自動調(diào)整取料流量，確保設(shè)備正常工作。對于超出額定值一定范圍時，系統(tǒng)實現(xiàn)連鎖跳機(jī)。

斗輪機(jī)的定位系統(tǒng)包括主要運動機(jī)構(gòu)——大機(jī)行走、懸臂俯仰、懸臂回轉(zhuǎn)。采用高精度多圈絕對值編碼器，同時加裝位置校正設(shè)備，大車行走采用射頻識別系統(tǒng)校正現(xiàn)場統(tǒng)一通訊協(xié)議，將編碼器的數(shù)據(jù)傳入PLC中，實時檢測變幅角度變化并將采集到的數(shù)據(jù)傳入PLC進(jìn)行處理，方便中控室對堆取料機(jī)運行情況進(jìn)行控制和觀察。

俯仰角采用俯仰儀進(jìn)行測量，行走和回轉(zhuǎn)采用格雷母線定位，其他定位采用編碼器取得斗輪機(jī)的位移信息，實現(xiàn)定位跟蹤。

全自動堆料策略：自動堆料選擇大車行走定點堆料或懸臂回轉(zhuǎn)定點堆料方式，堆料高度采用料高檢測裝置實時檢測，系統(tǒng)采用“全層回轉(zhuǎn)堆料法”，每層堆料厚度不超過1米，頂部平整，斗下緣最低點距落煤點高度小于1米，降低損耗，減少環(huán)境污染。堆料高度及寬度可自行設(shè)定，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)速度和后退步進(jìn)，全過程無需人工干預(yù)。對于進(jìn)入到煤場的堆煤，生成堆煤臺賬。

全自動取料策略：斗輪堆取料機(jī)按工藝流程自動啟動相關(guān)設(shè)備（懸臂皮帶、斗輪）后自動開始取料（取煤量可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定）。控制系統(tǒng)自動控制取料步進(jìn)及懸臂回轉(zhuǎn)，直至完成取料流程。系統(tǒng)采用“分層分段（區(qū)）取料法”，斗輪懸臂橫向旋轉(zhuǎn)接近90°至煤垛外緣，保持煤場平整，外形規(guī)范。斗輪機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)取煤量設(shè)定值自動調(diào)節(jié)，保持恒流取料，全過程無需人工干預(yù)。根據(jù)當(dāng)前區(qū)域煤量，生成取煤臺賬。

實時盤煤：在斗輪機(jī)作業(yè)期間（包括手動模式、自動模式），對煤垛進(jìn)行實時盤煤，煤垛數(shù)據(jù)在斗輪機(jī)遠(yuǎn)程操作員站實時更新，同時在斗輪機(jī)遠(yuǎn)程操作員站可進(jìn)行煤堆數(shù)據(jù)（圖形）手動刪除、誤刪一鍵恢復(fù)，在圖形服務(wù)器進(jìn)行煤堆數(shù)據(jù)（圖形）歷史回放。斗輪堆取料自動化系統(tǒng)需要利用煤場測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)為建模基礎(chǔ)，實現(xiàn)實時指導(dǎo)斗輪堆取料機(jī)自動化模型指導(dǎo)。

無人值守斗輪機(jī)自動化系統(tǒng)自帶診斷功能，當(dāng)測點故障、失效或者系統(tǒng)發(fā)生重大故障時能發(fā)出報警，并在斗輪機(jī)監(jiān)控畫面上醒目顯示外，能在遠(yuǎn)程操作終端上發(fā)出聲光報警。斗輪機(jī)運行參數(shù)超出設(shè)定值時能自我保護(hù)，以便斗輪機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控人員及時發(fā)現(xiàn)并干預(yù)。在不影響安全的情況下，自動停止運行，并報警。

無人值守系統(tǒng)能對斗輪機(jī)關(guān)鍵部位進(jìn)行視頻監(jiān)測，斗輪機(jī)上安裝視頻攝像頭，視頻信息通過工業(yè)電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)郊厥?，操作員對現(xiàn)場作業(yè)場景進(jìn)行實時的視頻監(jiān)視。能夠?qū)ξ曹囄恢梦曹嚻?；懸臂皮帶與地面皮帶；塔頂位置；堆料、取料大臂狀況；電纜卷盤位置，觀察電纜卷盤；回旋位置，觀察堆取料時大臂狀況；懸臂皮帶下方，觀察斗輪；低壓配電室，觀察電氣設(shè)備運行情況。

傳統(tǒng)斗輪堆取料機(jī)技術(shù)與創(chuàng)新信息技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)斗輪堆取料機(jī)全自動無人值守控制系統(tǒng)新型設(shè)備。該系統(tǒng)通過激光掃描技術(shù)實時獲取現(xiàn)場堆場的信息、斗輪機(jī)的位置和懸臂俯仰角度和回轉(zhuǎn)角度的實時狀態(tài)，通過特定算法，自動控制斗輪機(jī)執(zhí)行指定任務(wù)。通過該系統(tǒng)實現(xiàn)了對堆場內(nèi)的散料自動堆料和取料，加強(qiáng)了對廠內(nèi)散料的管理，提高了運行效率。

斗輪堆取料機(jī)常見故障：

斗輪堆取料機(jī)在運行過程中易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，企業(yè)傳統(tǒng)解決辦法是補(bǔ)焊或刷鍍后機(jī)加工修復(fù)，但兩者均存在一定弊端：補(bǔ)焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除，易造成材質(zhì)損傷，導(dǎo)致部件出現(xiàn)彎曲或斷裂；而電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落，且以上兩種方法都是用金屬修復(fù)金屬，無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系，在各力綜合作用下，仍會造成再次磨損。當(dāng)代西方國家針對以上問題多采用高分子復(fù)合材料的修復(fù)方法，而應(yīng)用較多的是美國福世藍(lán)（1st line）技術(shù)，其具有超強(qiáng)的粘著力，優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度等綜合性能，可免拆卸免機(jī)加工。既無補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響，修復(fù)厚度也不受限制，同時產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性，可吸收設(shè)備的沖擊震動，避免再次磨損的可能，并大大延長設(shè)備部件的使用壽命，為企業(yè)節(jié)省大量的停機(jī)時間。目前在國內(nèi)針對斗輪堆取料機(jī)故障的維修中，也逐步取代傳統(tǒng)的辦法。

斗輪堆取料機(jī)在我國的發(fā)展：

國內(nèi)斗輪堆取料機(jī)的發(fā)展基本經(jīng)歷了三個階段。20世紀(jì)60年代、70年代，國內(nèi)開始設(shè)計小型斗輪堆取料機(jī)，典型機(jī)型有3025、8030等，取料出力分別為300t/h、800t/h，回轉(zhuǎn)半徑分別為25m和30m。20世紀(jì)80年代、90年代，是斗輪堆取料機(jī)發(fā)展的第二階段。鋼廠、電廠等新建設(shè)的散料堆場逐步采用了大型斗輪堆取料機(jī)，用于散料的堆取和轉(zhuǎn)運，例如上海寶鋼、秦皇島碼頭料場，斗輪堆取料機(jī)取料出力達(dá)到2000t/h，回轉(zhuǎn)半徑達(dá)到40m。受當(dāng)時國內(nèi)條件的限制，這些料場輸送設(shè)備的建設(shè)多是合作制造或者整機(jī)進(jìn)口的，甚至整套散料輸送系統(tǒng)都是引進(jìn)國外的。2000年后，國內(nèi)斗輪堆取料機(jī)發(fā)展到了一個新階段。迄今為止，國內(nèi)廠家具備了300～6000t/h生產(chǎn)能力、25～60m回轉(zhuǎn)半徑斗輪堆取料機(jī)系列產(chǎn)品的設(shè)計和制造能力。這一階段中，國外廠商仍占據(jù)一定份額，但國內(nèi)廠家掌握了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)、生產(chǎn)能力，并憑借服務(wù)、價格優(yōu)勢占據(jù)了國內(nèi)市場的主流地位，并逐漸走向國際市場。

注：港口設(shè)備網(wǎng)港機(jī)學(xué)堂斗輪堆取料機(jī)欄目由哈爾濱重工散料設(shè)備股份有限公司獨家贊助。

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