为了改进目前堆料机的不足，减少设备对码头再建设基础和布设钢轨的要求，我公司设计了一种带有自驱动和回转功能的新型移动式堆料机，可以自由地在码头紧凑的空间内进行布料。该设备可以大大提高码头的堆放效率，降低能耗，解放人力，降低码头堆放成本。

一）概述

履带式移动堆料机是将散状物料如煤炭、矿石、粮食等物料按某种堆料方法连续堆成料堆的设备。随着工业技术的迅速发展，堆料机系统日益广泛地应用于大型火力发电厂的煤炭运输系统、大型粮食储备基地及粮食转运码头的运输系统、散状物料( 水泥、沙子等) 的大型储藏基地和运输系统以及大中型的煤炭、矿石码头等地。为了节省堆场空间，往往需要将物料堆放得尽可能高，内河码头场内堆料工艺方案分为：

1）轨道式堆料机，设备特点是需要在堆场制作基础并铺设钢轨，设备投资巨大，同时，由于轨道是固定的，堆料机只能沿着轨道布料，若要整个堆场全部布满物料，需要几台轨道式堆料机才能完成作业任务；

2）挖掘机加装载机堆料，由于装载机堆高的高度有限，往往需要二次装载或三次装载才能堆到一定的高度，目前采用该工艺堆料的高度经过三次装载后也只能达到8 m，其堆放能力极限为800 t/h。

而中小型堆场和散杂兼顾的堆场，一般不会铺设轨道基础，没有固定的带式输送机系统。此类堆场往往采用卡车作为水平运输设备，直接倒料后通过多台装载机和挖掘机配合进行一次堆料和二次堆料，甚至还需三次堆料。这种作业方式虽然初期投入成本低，作业灵活，但是比较原始，作业效率低，相对比较粗犷。在二次、三次堆料过程中，挖掘机的碾压会对一次、二次堆放的物料造成损坏，不但堆料作业效率低，而且还会影响物料的品质。同时，该种作业方式料堆高度也受到限制，一般经过挖掘机堆高的料堆高度普遍为6~8 m，与传统轨道式堆料机12 m 以上的料堆高度相比，堆场的利用面积大打折扣，且油耗高，堆料过程粉尘污染严重，影响司机健康，不利于环保。由于在狭窄的空间里同时有多台设备长时间重复作业，容易出现意外事故。

我公司制造的履带式移动堆料机，可以自由地在堆场内布料，无需码头再建设基础和布设钢轨。此外，该智能堆料机只需1人操作，堆放高度可达15 m，堆放效率为300 t/h，可显著提高码头物料堆放效率，同时可降低能耗及物料堆放成本。

该履带式移动移动堆料机的投入使用，可以降低中小型散货码头的综合投资，缩短设备的采购及建设周期，同时能够极大程度地提高生产效率，增加堆场存储量，为码头带来实质性的经济效应，提高码头的综合竞争力。

二）履带式堆料机设计工作如下：

1）对履带式移动堆料机的行走机构形式进行了设计，可自由地在堆场进行布料，无需码头再建设基础和布设钢轨；

2）根据移动堆高机的主要设计参数，从物料输送系统原理出发，确定物料输送机构的布置方案。

1 行走驱动机构

为了提高整机的工作范围与灵活性，本设计采用履带式行走方式并结合液压转向机构，使得堆料机可以在作业区域灵活地转向、直行、横走，方便转移至别的作业区域，提升了堆料机的作业能力，扩展了其工作区域，保证转弯的平稳性。履带式行走结构能保证堆料机在不平整地面行走时具有良好的使用稳定性。行走机构可以自动转向、抬起，将承载结构放低在地面上，受料时通过整个结构支撑在地面来承担物料重力。

2 物料输送系统

2.1 输送系统构成

输送系统包括臂架带式输送机和上料带式输送机，均采用变频驱动。

为了更好地适应工况需求，上料带式输送机可分为爬坡段和受料段，其中受料段为设备的核心区域，其工作情况直接影响到设备整体运行性能，该部分将托辊槽角设置为10°，以便更好地承受物料的冲击载荷，此外，在托辊上部设置了缓冲格栅结构，该结构可以承受卡车倒料过来的大部分物料重力，避免物料直接压在胶带上出现压死的现象。爬坡段的托辊采用35°槽角，增加了胶带的通断面，使得料流始终畅通，避免堵料对驱动设备造成额外负载。

上料带式输送机还设置有料流检测传感系统，当检测到料流时，带式输送机系统处于满速运行状态；没有料流时，带式输送机系统低速运行，以达到节能的效果。臂架带式输送机采用内藏式设计，上托辊的支架与臂架桁架的水平撑杆采用一体化设计，整条带式输送机在桁架内部运行，充分利用桁架高度，以减少迎风面积，并优化了整机的布置高度。同时桁架上部采用非封闭式结构，使得托辊的更换和维护更加方便快捷。

三）履带式移动堆料机相关技术参数验算

1）物料输送系统生产率验算

Q = AvKρ

式中：Q 为生产率，kg/s；v 为带速，v =3.5m/s；K为输送机倾角影响系数，取K=0.81；A为胶带上物料**断面积，ρ为散料密度.

2）**堆高高度验算

块煤的安息角约为30°，本设计的移动堆料机输送物料为块煤，其安息角大于臂架的**俯仰角，当臂架处于**俯仰角20°时，臂架顶端距地面的高度为17.36m(布料臂长度41米）和23.52米（布料臂长度60米），满足**堆高高度的要求。

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