浅析链板式喂料机的发展和使用

中图分类号： F407.4 文献标识码： A

链板式喂料机（简称板喂机），是一种散状物料的输送设备。板喂机一方面能够输送颗粒大小在5mm以下的细小物料，另一方面，此设备还能输送边长1m以上的大块物料。它具有连续均匀输送、可调节性以及适应性强等优点，因此，在建材、冶金、电力、煤炭、化工铸造等行业的物料的处理生产线上得到广泛应用，在水泥行业中，用于大块状石灰石或石膏从矿仓底部到破碎机的输送，起到连续均匀喂料作用，可以大大提高工作效率。本文主要介绍板喂机在中国的发展历程，构造，以及主要介绍使用中存在的问题，并对改进方法进行阐述。

1. 板喂机在中国的发展

我国在50年代已经对前苏联乌拉尔重型机器厂的重型板喂机进行了仿制。这种板喂机后来被称为“老板”，在我国使用了很长时间。进入80年代，沈阳的矿山机器厂引进了前西德的奥伦斯坦-科佩尔（Oren-Stein&Koppel）公司制造的板喂机，相对于前者，此款被称为“新板”。再后来，南京水泥设计院与上海建设路桥机械设备有限公司等联合起来，引进外国技术，自行开发了一款新型板喂机，被称为“上板”。这三款板喂机不同之处主要涉及承重和牵引设计上。目前主要使用的是“新板”和“上板”。“老板”已经基本被淘汰。

2 . 板喂机构造

板喂机的功能决定了其构造主要涉及头部驱动装置、尾轮装置、拉紧装置、链板部分及机架等五个部分组成。

2.1 头部驱动装置

头部驱动装置是中型板式喂料机的动力及传动部分,它由电动机、减速机及主动链轮装置等组成。电动机采用专用变频调速电动机，以满足工艺上调节喂料量的要求。不同规格板式喂料机的主动链轮装置采用不同规格的齿数，链轮带动两条片式链、槽板沿轨道运动。

这部分作为板喂机技术的核心，国内外电机能耗水平存在很大差别，原因综合起来主要涉及三个方面，一是磁性材料不同，进口电机一般采用的已经是Polycor420电工钢片，平均单位损耗为4.0W/kg，具有较高的磁导率。而国产电机目前仍采用低碳无硅电工钢片或低硅冷轧硅钢片。二是工艺不同，进口电机定转子气隙控制较小。三是通风结构不同，这是造成大型电机低载时效率低的重要原因。进口电机通风结构紧凑、风叶轮较小，平整光滑；国产电机风叶轮较大，工艺较粗糙。

2.2 尾轮装置尾轮装置是板式喂料机链板的改向部分，它由尾轮轴、两只尾轮、轴承等组成。2.3 拉紧装置拉紧装置采用结构简单、安全可靠的螺旋拉紧装置。2.4 链板部分链板部分由牵引链和槽板组成。牵引链采用耐冲击、运行平稳、工作可靠的片式链。槽板由16Mn钢板焊接而成，两边焊有钢板作挡边，用高强度螺栓将其与牵引链紧固在一起。2.5 机架机架为整体机架，由头架、中间架、尾架组成，均为槽钢、角钢及钢板焊接而成，机架上设有四条轨道支承链板装置及物料（上分支）及两条轨道支承链板装置（下分支）。3. 工作原理

板喂机的工作原理很简单，主要即为板式喂料机由电动机作动力，经过减速器及主动链轮装置，带动链板装置作连续均匀的低速运动，达到运送物料的目的。4．板喂机的质量控制

板喂机上由于有很多重要部件为加工和铆焊件，因此常常存在一些制作的质量问题，一般使用者在设备使用初期没有对其及时地关注，这样在设备生产运行以后，可能会逐步以设备故障的形式反映出一些板喂机设备的制造质量问题。因此建议在制造过程中控制板喂机的制造质量，减少设备在生产中发生问题。水泥厂生产工艺设备配置中的板喂机一般用于粘土、生料、熟料、矿渣、石膏等物料的输送，水泥工业用板喂机设备具体组成主要包括机架、链条、链轮、传动装置、料盘、导料槽（含衬板）、清扫链、装置及其他附件。其中传动装置又由电机、减速机、液力耦合器、联轴器、传动底座组成。

我们对板喂机的质量检查一般从板喂机设备结构部分、板喂机传动及关键部件的检查和测试事项、板喂机的清扫装置部分、板喂机设备装配和试车检查、板喂机整体设备涂装的要求等几个方面进行。其中板喂机主要部件的检查项目有：第一，材料材质合格证、机械性能报告、焊缝、尺寸以及外观等；第二，板喂机机体结构部分焊缝的探伤检查，如着色探伤；第三，质量文件的检查复核。这部分主要是对制造厂自检报告的内容是否与实物相符合的验证；板喂机传动及关键部件的检查和测试事项涉及到链轮、轮毂、牙板、硬度、热处理状态、超声波探伤UT等；板喂机的清扫装置部分的质量检查要求进行牙板、轴的超声波探伤UT、磁粉探伤MP或着色探伤DP检查以及清扫装置的试车检查等。

5.使用中常出现的问题

5.1 皮带秤压死和皮带磨损：在进行石灰石、黏土以及铁粉抖料时，由于倒料槽两侧板与皮带秤之间的夹角不合适，一般为60°，导致物料几乎直接落在皮带秤上，当物料大时，容易压死皮秤；另一方面，由于倒料槽下沿与皮带秤的距离较小，一般就为50mm，当出现块度较大的石灰石时（破碎机出问题等原因），这些大的石灰石就会卡在倒料槽前的挡板下，对皮带造成磨损。另外，铁粉以及黏土由于水分大，粒度细，几乎是成团落在皮带秤上，也会对设备产生影响。

5.2 板喂机在运行中棘轮、棘爪、连杆由于间歇运动等原因造成冲击负荷较大，磨损严重，并且传动偏心盘，连杆也因此经常损坏。此外，由于板喂机的传动轴采用滑动轴承，在频繁冲击下磨损严重，钢瓦更换频繁，相应的也就造成了高维护成本。

5.3 板喂机不能重载启动问题。由于直接将物料倒入板喂机料仓，造成板喂机前后受力不一，表现在板喂机后部的支撑横梁变形，更甚滑轨联接钢板被剪断，滑轨变形，板喂机重载不能启动。

5.4 板喂机的变频调速控制。因板喂机系统的线速度不能进行调节，当喂料出现过剩时，只能采用靠停电机的方式来停止喂料，这样给喂料量的控制带来了一定的难度，尤其是阴雨天气，物料粘性大，电机重载起停频繁，对电机及传动系统冲击较大。另外，间隔喂料不易控制喂料的均匀性，对破碎出料粒度影响较大，这样就难以满足生产要求。

6. 解决方案

6.1 对于皮带秤压死和皮带磨损，目前一般从设置阀板、改进石灰石倒料槽以及设置格栅几个方面加以改进。在倒料槽的两侧板上，可以设置一个可以进行上下移动的阀板，这样就可以控制板喂机向皮带秤的喂料量，进行均匀下料。在倒料槽的最下端可以补焊两块缓冲板，使缓冲板与水平面呈30°左右，这样皮带秤受力可以较缓，相应的消除压死现象。此外，可在板喂机倒料槽架体上焊接三块厚20毫米，与水平面呈30°的格栅，这样，黏土和铁粉等可以先通过格栅，被打散成小块甚至粉状之后再散落在皮带秤上，而且，为了延长格栅的使用寿命，可在格栅上焊接槽钢。通过以上几个方法，一般可解决皮带秤压死和皮带磨损。

6.2 针对连杆损坏，钢瓦更换频繁等问题，一般产用如下几个方法，首先，可将滑动轴承改为滚动轴承，其次，可将二级传动轴改为一级传动，这样使用电动机与大速比行星轮直接的传动方式，这样就减少了连杆、棘爪棘轮以及传动轴等附件，这样就减小了损耗。

6.3 对于板喂机不能重载启动问题，目前采取解决的办法包括三条，第一，减小矿石对板喂机的冲击，传统做法是根据各单位具体情况，通过试验减小料仓后壁的倾角，但这种做法会使物料下滑不畅，对生产产生不利影响，这样为了一方面不影响生产，另一方面又能解决冲击问题，可以对入料仓的矿石进行粒度限制，如 必须小于800毫米，对板喂机后部的厚度也要有一定要求，如必须在1米以上；第二，还可以通过增强板喂机的抗冲击能力，这可以通过加强板喂机后部的支撑横梁、增强板喂机后部滑轨的抗冲击能力；第三，还可以通过校 核板喂机主电机的启动能力加以改善，通过一般的受力分析之后，结果表明，板喂机不能重载启动的原因主要是由于板喂机主电机的启动转矩与负载转矩不匹配。因此对板喂机主电机进行了更换，可以选用既经济又能满足重载启动要求的板喂机主电机。

6.4 对于变频调速控制问题，目前采用的解决方法主要是利用变频调速技术对板喂机进行速度控制，即根据N=60f(1-s)/P的原理，实现对交流电机的速度控制。根据公司具体要求选用不同品牌的变频器，一般要求变频器不但能控制电机变速运行，还要能够提供足够的转矩输出，某单位综合考虑之后，选择了ABB公司生产的ACS600系列变频器，这款变频器具有直接转矩（DirectTorque Control ，DTC）的控制技术，这样就改变了传统的矢量型变频器的控制方式，在零转速情况下不需要进行速度反馈就能达到满转矩的转矩输出特性，具有动态响应快，以及平稳可控的优点。此外，此款变频器还可以对电机提供全方位的保护，包括在过压、过流、缺相以及电机堵转及温升等情况下提供保护，同时还可实现电机的软起动，这样使设备运行平稳，从而延长设备使用寿命，相应的就可减少振动、冲击及噪音，提供良好工作环境等。选择合适的变频器之后一般能达到调速范围宽、电机启动无冲击性损害以及节电效果显著等效果。

7．板喂机使用过程中的建议

板喂机在水泥行业应用广泛，也是作业中重要的一环，因此保证其安全，稳定的正常工作，对生产具有重要意义。这里综合了国内外文献，对板喂机的维护使用等方面提出几点建议供作业人员参考。

7.1 在使用前，应严格按照板喂机设备制造的质量控制标准，对板喂机进行系统检查，检查项目可参考本文列举的一些项目，此外，使用前，对作业人员应进行系统培训，尽量做到用得好，用到老，做到不会因为人为因素影响生产。

7.2在板喂机使用过程中，尽量减少板喂机的重载启动频率，以减少因启动电流而造成的对电气设备所造成的损伤，进而延长了电气设备的寿命，相应的降低了维护成本。

7.3 为了加大板喂机后部的承载力，一般要求板喂机后部的厚度至少应要达到1米以上；

7.4 运行时，尽量恢复板喂机的干油系统，这样能够降低链板与滑块之间的摩擦力，相应的减缓了链板与滑块之间的摩擦速度。

7.5 在工作中，应该采取相应措施杜绝矿石对板喂机的直接冲击，措施等可参考国内外文献以及本文上面提到的一些方法，注意扩大矿石仓容积以及延长料仓后壁的长度。另一方面，还应该限制矿石的粒度，减少大块矿石数量，也能起到保护板喂机的作用，建议的大块粒度应该小于800毫米。

结束语

本文主要对链板式喂料机的发展、构造、原理、以及运行中容易出现的问题以及解决方案进行了介绍，并给作业人员安全稳定的使用板喂机提供了一些建议供大家参考。随着科技的发展，相信板喂机的传动装置，变频器等等都会有更大的发展，水泥行业也会迎来更好的明天。

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