與成套球合葉、自合葉和半自合葉相比，棒合葉的可評(píng)注較少，而加棒機(jī)的可評(píng)注更是寥寥無(wú)幾。加棒機(jī)是為棒合葉提供烘干電介質(zhì)的機(jī)械，目地是將烘干電介質(zhì)唐竹加進(jìn)到棒合葉中。棒合葉內(nèi)的電介質(zhì)棒以往是靠育苗 + 吊裝設(shè)備完成，既不安全可靠又費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本欄透過(guò)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研制現(xiàn)，目前的加棒機(jī)實(shí)現(xiàn)了半育苗、半全自動(dòng)的加電介質(zhì)棒機(jī)能，但是其騎行時(shí)須除雪或者吊掛；大部分的撥棒政府機(jī)構(gòu)需全自動(dòng)操作方式，因曲柄經(jīng)常失效，需要操作方式者站到1.6 m 高的機(jī)殼上，用鉗子育苗撥棒很不安全可靠，而且組織工作量大、全智能化程度低且占地較大。為解決現(xiàn)有產(chǎn)品中的這些問(wèn)題，本欄研制了一類(lèi)新式全自動(dòng)加棒機(jī)，這種全自動(dòng)加棒機(jī)可實(shí)現(xiàn)軌道上電動(dòng)運(yùn)行、全自動(dòng)撥棒及撐桿可伸縮式等數(shù)項(xiàng)機(jī)能，可在保證操作方式安全可靠的基礎(chǔ)上大幅提高作業(yè)效率。

國(guó)內(nèi)某公司鋁土礦項(xiàng)目棒合葉用加棒機(jī)

1　設(shè)備概要

1.1　控制技術(shù)構(gòu)成

該全自動(dòng)加棒機(jī)由公益活動(dòng)托輥部、架斜形、撐桿部、撥棒控制技術(shù)、騎行控制技術(shù)、螺母控制技術(shù)以及控制控制技術(shù)等組成，如圖 1 所示。托輥部及撥棒控制技術(shù)用螺絲固定在架斜形上，撐桿部屬端控制桿在架斜形的平行護(hù)木上移動(dòng)，組織工作時(shí)撐桿部騎行至棒合葉出口處位置，并透過(guò)傳動(dòng)裝置制動(dòng)器和導(dǎo)桿多重螺母，此時(shí)公益活動(dòng)托輥部靠Nenon落在護(hù)木上。架體鉸鏈上的唐竹由撥棒政府機(jī)構(gòu)將其撥歸托輥控制技術(shù)，在空氣阻力的帶動(dòng)下達(dá)到一定的速度后沿雙曲線拋物線進(jìn)入棒合葉中。不組織工作時(shí)撐桿部全部錨定護(hù)木上，同時(shí)將公益活動(dòng)托輥部頂?shù)狡湎露?。騎行控制技術(shù)的主動(dòng)輪軸特蘭縣從動(dòng)輪軸五美螺絲連接到架斜形的底部，使加棒機(jī)可以在護(hù)木上王奶貴公益活動(dòng)。電液推桿供貨商

1.2　各組件機(jī)能詳述

(1) 公益活動(dòng)托輥部 公益活動(dòng)托輥部主要包括 V 形托輥、軸、制動(dòng)器器組 1、連桿式、制動(dòng)器器組 2 及聯(lián)接件。V 形托輥固定在軸中心，軸兩端安裝在制動(dòng)器器組 1 中，制動(dòng)器器組 2 透過(guò)連桿式與制動(dòng)器器組 1 相聯(lián)，螺絲將公益活動(dòng)托輥部固定在架斜形上，用于承接從架斜形下來(lái)的唐竹。其特點(diǎn)是一端可以以另一端為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在撐桿部伸出后到達(dá)正常組織工作位置，在撐桿部收縮時(shí)可被頂起。

圖1　加棒機(jī)裝配示意Fig.1　Assembly of rod charging machine

1.公益活動(dòng)托輥部 2.架斜形 3.撥棒控制技術(shù) 4.螺母控制技術(shù) 5.騎行控制技術(shù) 6.撐桿部

(2) 架斜形 架斜形是整個(gè)加棒機(jī)的骨架。架斜形上設(shè)有放唐竹的托盤(pán)、用于安裝緩沖橡膠的托環(huán)、與撥棒控制技術(shù)相連的鉸接座、與公益活動(dòng)托輥部相連的座盤(pán)和護(hù)木、螺母控制控制技術(shù)相連的螺絲座，并焊有導(dǎo)向板和阻檔板。導(dǎo)向板可心引導(dǎo)由撥棒政府機(jī)構(gòu)撥來(lái)的唐竹順利進(jìn)入 V 形托輥，而阻擋板是防止跳棒事故的發(fā)生。電液推桿供貨商

(3) 撐桿部 撐桿部主要包括撐桿、托輥部、壓輥部、主動(dòng)撐桿輪組、從動(dòng)撐桿輪組、減速傳動(dòng)裝置傳動(dòng)組 1、減速傳動(dòng)裝置傳動(dòng)組 2、主動(dòng)鏈輪特蘭縣從動(dòng)鏈輪組。減速傳動(dòng)裝置傳動(dòng)組 1 用于驅(qū)動(dòng)主動(dòng)撐桿輪組，使其可以在架斜形的護(hù)木上騎行；減速傳動(dòng)裝置傳動(dòng)組2 用于驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪組，從而帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪組，再帶動(dòng)托輥部，使托輥轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使唐竹隨托輥轉(zhuǎn)動(dòng)而拋入到棒合葉中。

(4) 撥棒控制技術(shù) 撥棒控制技術(shù)主要由電液推桿、支架、連桿式、撥盤(pán)、制動(dòng)器器特蘭縣軸組成。電液推桿和支架鉸接固定到架斜形，撥盤(pán)固定到軸上，軸安裝在兩端制動(dòng)器器組中，制動(dòng)器器五美螺絲固定在架斜形，撥盤(pán)透過(guò)連桿式和銷(xiāo)釘與電液推桿相連。電液推桿伸縮式時(shí)，撥盤(pán)隨之在軸上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，撥盤(pán)上的凹槽可以將唐竹從架盤(pán)撥到托輥上。

(5) 騎行控制技術(shù) 騎行控制技術(shù)主要包括主動(dòng)輪軸組、從動(dòng)輪軸組、減速傳動(dòng)裝置和萬(wàn)向連軸器。固定在架斜形的減速傳動(dòng)裝置透過(guò)兩端的萬(wàn)向連軸器驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪軸組轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪軸特蘭縣從動(dòng)輪軸組分別與架斜形底端固定，主動(dòng)輪軸組轉(zhuǎn)動(dòng)，透過(guò)架斜形帶動(dòng)從動(dòng)輪軸組，從而實(shí)現(xiàn)加棒機(jī)在地面護(hù)木上的移動(dòng)。

(6) 螺母控制控制技術(shù) 螺母控制控制技術(shù)包括傳動(dòng)裝置的控制裝置、撥棒控制技術(shù)控制裝置、用于控制加料機(jī)和撐桿部伸縮式位置的檢測(cè)開(kāi)關(guān)，目的是更好地實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加棒機(jī)的機(jī)能。電液推桿供貨商

(7) 撐桿部機(jī)械定位裝置 撐桿部機(jī)械定位裝置在托輥帶動(dòng)唐竹向前運(yùn)動(dòng)并拋入棒合葉的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的后作力，為避免撐桿部后退，除了撐桿騎行傳動(dòng)裝置本身帶有制動(dòng)器傳動(dòng)裝置外，還設(shè)計(jì)有機(jī)械定位裝置來(lái)進(jìn)行多重保護(hù)。機(jī)械定位裝置由滑塊、螺桿、緊定螺釘及支座等組成。緊定螺釘裝入滑塊中，可隨滑塊沿螺桿方向左右移動(dòng)，在撐桿部上焊接數(shù)個(gè)定位孔，緊定螺絲在調(diào)整位置后可插入定位孔進(jìn)行定位。

1.3　主要參數(shù)的理論計(jì)算

透過(guò)研究以往加棒機(jī)的部分設(shè)計(jì)資料，并結(jié)合本全全自動(dòng)加棒機(jī)的結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)有的理論計(jì)算方法，對(duì)加棒機(jī)中的拋棒政府機(jī)構(gòu)功率、騎行驅(qū)動(dòng)功率以及撥棒政府機(jī)構(gòu)用電液推桿的推力等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，如表 1 所列。

表1　技術(shù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果Tab.1　Calculation results of technical parameters

1.4 關(guān)鍵組件有限元分析

架斜形承載了整個(gè)加棒機(jī)的質(zhì)量以及架體上全部唐竹的質(zhì)量，且需要頻繁啟停，受沖擊較大；加棒機(jī)組織工作時(shí)撐桿部整個(gè)懸臂的長(zhǎng)度可以達(dá)到 5.5 m ，在唐竹的重壓下，其變形和應(yīng)力是非常大的。針對(duì)架斜形及撐桿部的受力情況，使用有限元軟件及多體動(dòng)力學(xué)軟件，分別對(duì)撐桿部和架斜形進(jìn)行了力學(xué)仿真分析，如圖 2～5 所示；并針對(duì)受力情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決了架體和長(zhǎng)懸臂梁的強(qiáng)度及剛度問(wèn)題以及整機(jī)運(yùn)行的振動(dòng)問(wèn)題，提高了設(shè)備可靠性。電液推桿供貨商

圖2　撐桿部位移云圖

Fig.2　Deformation contours of jib

圖3　撐桿部等效應(yīng)力云圖

Fig.3　Equivalent stress contours of jib

圖4　架斜形位移云圖

Fig.4　Deformation contours of carrier

圖5　架斜形等效應(yīng)力云圖

Fig.5　Equivalent stress contours of carrier

2　加棒機(jī)的主要特點(diǎn)

(1) 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度合理，基本可為目前全系列規(guī)格棒合葉進(jìn)行電介質(zhì)棒的加進(jìn)作業(yè)；撥輪開(kāi)口尺寸可調(diào)，適用于各種直徑規(guī)格的唐竹；撥輪由電液推桿帶動(dòng)的連桿式政府機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)撥棒。

(2) 加棒撐桿由傳動(dòng)裝置及齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)在架體上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)可伸縮式，可透過(guò)調(diào)節(jié)撐桿部伸出長(zhǎng)度為不同規(guī)格的棒合葉加棒，同時(shí)還可在一定程度上調(diào)節(jié)電介質(zhì)棒拋射距離；設(shè)計(jì)有傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)定位，還設(shè)計(jì)有機(jī)械定位雙保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)，可大幅減小設(shè)備的占地，降低用戶的投資費(fèi)用。電液推桿供貨商

(3) 設(shè)計(jì)有電動(dòng)騎行裝置，可實(shí)現(xiàn)攜棒騎行，降低了車(chē)間的吊裝能力。騎行控制技術(shù)采用傳動(dòng)裝置、制動(dòng)器器和減速器合為一體的三合一結(jié)構(gòu)型式，與液壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需配備專(zhuān)用液壓站及運(yùn)行維護(hù)成本高相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、安裝簡(jiǎn)便靈活及傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。

(4) 驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)有 2 個(gè)主動(dòng)輪及 2 個(gè)從動(dòng)輪，保證在任何情況下都有足夠的主動(dòng)輪輪壓，防止啟動(dòng)或制動(dòng)器過(guò)程中驅(qū)動(dòng)力不夠而造成設(shè)備打滑[6]，同時(shí)還可有效防止設(shè)備跑偏。

(5) 螺母控制控制技術(shù)透過(guò)螺母檢測(cè)開(kāi)關(guān)與各個(gè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置進(jìn)行聯(lián)鎖，保證設(shè)備使用安全可靠。

3　結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)加棒機(jī)主要是以半全智能化+人力的老設(shè)備為主，原因是新式的全全自動(dòng)加棒機(jī)生產(chǎn)商很少，結(jié)構(gòu)也不成熟，而國(guó)外的全自動(dòng)加棒機(jī)價(jià)格又很高，導(dǎo)致其在國(guó)內(nèi)難以推廣，因此我國(guó)自主研制一類(lèi)全智能化程度高的新式加棒機(jī)非常有必要。

新式的全全自動(dòng)加棒機(jī)的一個(gè)特點(diǎn)就是加棒撐桿可以伸縮式，以 φ4 m×6.5 m 棒合葉為例，新式的全全自動(dòng)加棒機(jī)在長(zhǎng)度上比上一代加棒機(jī)可少占地約 5 m 左右，僅此一項(xiàng)就能為用戶減少投資上百萬(wàn)元；而且由于其全智能化程度高，既減少了操作方式人員的數(shù)量，又提高了組織工作效率，綜合效益非?？捎^。電液推桿供貨商

來(lái)源：《礦山機(jī)械》2015年第10期

礦山機(jī)械

《礦山機(jī)械》雜志，英文名：Mining ＆ Processing Equipment，是國(guó)內(nèi)出版的唯一涵蓋整個(gè)礦山機(jī)械全部專(zhuān)業(yè)的期刊。電液推桿供貨商

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