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摘 要：壁式斗轮取料机故障频发，设备劣化趋势加剧，影响生产有序进行，增加经济成本。通过对取料机在实际生产过程中的故障原因分析，制定相应的维修方案，再从四个方面提出改进措施，从而提高设备工作效率，降低经济成本，保证生产有序稳定进行。
关键词：取料机 受力分析 耙齿 点检 润滑 检修
一、概述
宝钢集团八钢公司原料分厂混匀作业区共有壁式斗轮取料机3台，担负着烧结料场原料输送系统的重要工作，良好的设备运转率是确保生产顺行的根本，尤其目前钢铁企业处于"寒冬期"，更需要设备正常运行来降低物料倒运费用。自2014年冬季以来，取料机故障频发，设备劣化趋势加剧。后期针对一系列故障分析，最终查证原因，并制定相应的应对方案和改进措施，使得取料机运行趋于平稳。
二、故障分析
宝钢集团八钢公司原料分厂混匀作业区3台壁式斗轮取料机在2015年1月-3月间故障频发，前期只是针对故障逐个进行处理恢复，但事后类似故障依然反复，通过深入分析，判断为系统性故障，且前期处理的手段并未触及问题的根源。
以下为取料机故障频发且故障类别较为普及的故障统计，大致分为以下三类：1、传动系统故障2、结构框架故障3、回转轮系故障。
首先针对这三类故障进行类别分析：
（1）传动系统故障
一般传动系统故障常见的原因有：1）零部件疲劳极限、部件损坏；2）载荷过大；3）安装不符合标准造成受力不匀；4）润滑失效等原因。
（2）结构框架故障
结构框架的故障通常有：1）施工质量；2）疲劳极限；3）载荷过大等因素造成。
（3）回转轮系故障：1）备件质量（材质不合格）；2）安装不符合标准造成受力不匀；3）润滑失效、内部轴承损坏；4）载荷过大造成的应力集中压溃轮体、或造成异常磨损。
通过对上述的故障类别分析我们得到了一个共通点，那就是载荷过大造成的应力增大，这会不会是故障频发的根本原因，如果是，那么造成过载的因素又是什么？分厂技术人员经过集中讨论，并对取料机结构进行了受力分析，通过前期故障的一些特征逐渐找到了这一症结。
如示意图所示，图中的斗轮机构和抓斗在运行时，由顶端链轮驱动，传动链条带动斗轮逆时针旋转，支承轮和侧挡轮对斗轮轮体进行自由度约束，小车行走轮则在小车卷扬牵引下带动方形梁框架在大车轨道上移动。斗轮运行时为逆时针旋转，抓斗在低点与混匀料堆接触，在高点通过下料溜槽将物料取至取料皮带上，也就是说回转轮系以及驱动装置在空载下是不会承受较大应力的，只有在和料堆接触时才会产生额外的应力。那么为什么在往年没有类似情况的发生，而恰恰集中在了这3个月，通过深入的分析我们找到了原因：
1）往年混匀料的水分含量平均在4.8-5.3%之间，而今年进厂原料水分偏大，混匀料的水分含量在5.5-6.0%。同时新疆又地处西北地区，1-3月为全年最寒冷的季节，因此物料水分越大，物料板结后使自身强度增加。
2）斗轮进行取料作业时，料耙靠自重压在料面上，小车水平移动时带动料耙将料堆上各层物料均匀耙下，从而实现物料松散下落。根据下料情况，料耙通过电动葫芦调整钢丝绳，改变其倾角，以保证斗轮取料量的稳定。根据取料机的设备安装要求：料耙机构的耙齿安装时，应伸出耙架的长度不小于450mm，而现场实际耙齿的距离在200-250mm之间，不能发挥耙齿的松料作用。导致了斗轮抓斗在运转时直接与板结物料接触，因此产生了较大的载荷，造成传动系统、结构框架、回转轮系都承受了较大的载荷。
分析结论认为物料水分偏高和耙齿松料功能失效是造成此次事故的主要原因，同时现场还发现由于集中润滑系统失效，现场多数轮组的润滑状况不良，加上现场工况恶劣，润滑油嘴没有有效密封等设备隐患。
三、维修方案
1）按技术要求对耙齿松料功能进行恢复。对取料机2组耙齿小于450mm的全部进行更换。
此项工作在于恢复耙架耙齿的松料功能，使得抓斗所取物料为松散物料，防止抓斗进给与料堆接触造成较大的负荷。
2）检查所有的支撑轮、侧挡轮。对轮面磨损较为严重和轴承损坏的进行整体更换。
有些轮组在故障周期虽未损坏，但其自身已处于劣化状态，检查更换对其进行下线修复，还可以上线再利用，而任由其使用到发生故障，一则会对生产造成影响，二则该轮子到故障状态时已处于报废状态，无修复价值，会增加新品采购的费用，增加了维护成本。
3）对传动链条进行更换。
链条节距拉伸后，会发生链条脱槽，故障率会随之变的频繁，更换后，对于链传动中的链轮也会起到保护作用。
4）对斗轮本体的滚道进行下线返修。
轮组换新后，斗轮轮体与轮组接触的滚道也该进行修复，避免以旧代新，造成轮组的使用寿命降低。
5）对回转轮系调整。
对回转轮系调整时应注意小车架平面上四个辊子组成的平面之间的几何精度及位置精度。通过调整可保证斗轮在回转中心位置，同时得到合适的运动间隙，这对于延长支承轮的使用寿命，保证斗轮转动平稳和取料时的稳定性，是非常重要的。斗轮两侧每侧设置侧辊四个，侧辊的作用是为了防止斗轮的轴向窜动，应保证斗轮滚道端面和侧辊之间的距离最小为2.5mm。侧辊和上支承辊可增加调整垫调节；下支承辊支座为腰圆孔，设置了调节螺栓调整。同时要要关注对轮系的侧挡轮间隙和支承轮的张紧位置进行调整。
四、改进措施
1、加强点检的针对性。
由于取料机故障的频发，且又是系统性问题。那么在解决根本性问题的同时，要想使机组进入一个正常状态。重点是加强点检的针对性，目的在于根本原因解决后，其故障点的状态是否有所改善，是否从前期的劣化趋势严重进入到一个周期可控的状态。同时对于此期间点检标准的要求也要具备同步的针对性。例如：回转轮系的磨损、驱动链条的节距等；要对操作、维护、专职这三级点检进行定期汇总、分析。
如此针对性的检查，会将前期具有劣化倾向的零部件都进行覆盖，并及时进行更换。
2、确保润滑有效性。
润滑对设备的作用，等同于血液对人体的作用。有效的润滑不仅可以降低转动部位的故障率，同时对延长备件的使用寿命起到了重要的作用。
3、提高检修的准确性。
由于三台取料机是进行周期性下线维护，因此前期的检修计划从排布到实施，其项目的准确性尤为重要。一是对项目的周期性把握；二是对状态性项目的安排。从而保证机组在检修上线后，不会出现因检修项目遗漏或机组过修造成的故障停机和人力资源、资材的浪费。
4、保障备件的可靠性。
对采购和返修的备品备件的质量制定技术标准，严格按照标准进行验收，防止因备件自身缺陷而导致上线后的故障发生。同时要合理的制定备品备件的储备定额，避免因备件缺失不能及时进行更换而导致的设备劣化加剧。
五、结论
从以上得出的结论为，系统性问题需要系统性的解决。任何事故的发生都存在着各种诱因，有针对性的原因分析可以解决临时的问题。但如果触及不到问题的根本则依然无法避免事故的重复发生。因此需要综合多方面因素进行系统分析，这样才能彻底的解决问题。同时在改进措施中提到的四点措施也是基于设备维护基本要素的系统性考虑，缺少任何一个环节也都会给实际工作带来困难。因此系统性思维的建立，在设备维护管理中具有重要的意义。
关键词：取料机 受力分析 耙齿 点检 润滑 检修
一、概述
宝钢集团八钢公司原料分厂混匀作业区共有壁式斗轮取料机3台，担负着烧结料场原料输送系统的重要工作，良好的设备运转率是确保生产顺行的根本，尤其目前钢铁企业处于"寒冬期"，更需要设备正常运行来降低物料倒运费用。自2014年冬季以来，取料机故障频发，设备劣化趋势加剧。后期针对一系列故障分析，最终查证原因，并制定相应的应对方案和改进措施，使得取料机运行趋于平稳。
二、故障分析
宝钢集团八钢公司原料分厂混匀作业区3台壁式斗轮取料机在2015年1月-3月间故障频发，前期只是针对故障逐个进行处理恢复，但事后类似故障依然反复，通过深入分析，判断为系统性故障，且前期处理的手段并未触及问题的根源。
以下为取料机故障频发且故障类别较为普及的故障统计，大致分为以下三类：1、传动系统故障2、结构框架故障3、回转轮系故障。
首先针对这三类故障进行类别分析：
（1）传动系统故障
一般传动系统故障常见的原因有：1）零部件疲劳极限、部件损坏；2）载荷过大；3）安装不符合标准造成受力不匀；4）润滑失效等原因。
（2）结构框架故障
结构框架的故障通常有：1）施工质量；2）疲劳极限；3）载荷过大等因素造成。
（3）回转轮系故障：1）备件质量（材质不合格）；2）安装不符合标准造成受力不匀；3）润滑失效、内部轴承损坏；4）载荷过大造成的应力集中压溃轮体、或造成异常磨损。
通过对上述的故障类别分析我们得到了一个共通点，那就是载荷过大造成的应力增大，这会不会是故障频发的根本原因，如果是，那么造成过载的因素又是什么？分厂技术人员经过集中讨论，并对取料机结构进行了受力分析，通过前期故障的一些特征逐渐找到了这一症结。
如示意图所示，图中的斗轮机构和抓斗在运行时，由顶端链轮驱动，传动链条带动斗轮逆时针旋转，支承轮和侧挡轮对斗轮轮体进行自由度约束，小车行走轮则在小车卷扬牵引下带动方形梁框架在大车轨道上移动。斗轮运行时为逆时针旋转，抓斗在低点与混匀料堆接触，在高点通过下料溜槽将物料取至取料皮带上，也就是说回转轮系以及驱动装置在空载下是不会承受较大应力的，只有在和料堆接触时才会产生额外的应力。那么为什么在往年没有类似情况的发生，而恰恰集中在了这3个月，通过深入的分析我们找到了原因：
1）往年混匀料的水分含量平均在4.8-5.3%之间，而今年进厂原料水分偏大，混匀料的水分含量在5.5-6.0%。同时新疆又地处西北地区，1-3月为全年最寒冷的季节，因此物料水分越大，物料板结后使自身强度增加。
2）斗轮进行取料作业时，料耙靠自重压在料面上，小车水平移动时带动料耙将料堆上各层物料均匀耙下，从而实现物料松散下落。根据下料情况，料耙通过电动葫芦调整钢丝绳，改变其倾角，以保证斗轮取料量的稳定。根据取料机的设备安装要求：料耙机构的耙齿安装时，应伸出耙架的长度不小于450mm，而现场实际耙齿的距离在200-250mm之间，不能发挥耙齿的松料作用。导致了斗轮抓斗在运转时直接与板结物料接触，因此产生了较大的载荷，造成传动系统、结构框架、回转轮系都承受了较大的载荷。
分析结论认为物料水分偏高和耙齿松料功能失效是造成此次事故的主要原因，同时现场还发现由于集中润滑系统失效，现场多数轮组的润滑状况不良，加上现场工况恶劣，润滑油嘴没有有效密封等设备隐患。
三、维修方案
1）按技术要求对耙齿松料功能进行恢复。对取料机2组耙齿小于450mm的全部进行更换。
此项工作在于恢复耙架耙齿的松料功能，使得抓斗所取物料为松散物料，防止抓斗进给与料堆接触造成较大的负荷。
2）检查所有的支撑轮、侧挡轮。对轮面磨损较为严重和轴承损坏的进行整体更换。
有些轮组在故障周期虽未损坏，但其自身已处于劣化状态，检查更换对其进行下线修复，还可以上线再利用，而任由其使用到发生故障，一则会对生产造成影响，二则该轮子到故障状态时已处于报废状态，无修复价值，会增加新品采购的费用，增加了维护成本。
3）对传动链条进行更换。
链条节距拉伸后，会发生链条脱槽，故障率会随之变的频繁，更换后，对于链传动中的链轮也会起到保护作用。
4）对斗轮本体的滚道进行下线返修。
轮组换新后，斗轮轮体与轮组接触的滚道也该进行修复，避免以旧代新，造成轮组的使用寿命降低。
5）对回转轮系调整。
对回转轮系调整时应注意小车架平面上四个辊子组成的平面之间的几何精度及位置精度。通过调整可保证斗轮在回转中心位置，同时得到合适的运动间隙，这对于延长支承轮的使用寿命，保证斗轮转动平稳和取料时的稳定性，是非常重要的。斗轮两侧每侧设置侧辊四个，侧辊的作用是为了防止斗轮的轴向窜动，应保证斗轮滚道端面和侧辊之间的距离最小为2.5mm。侧辊和上支承辊可增加调整垫调节；下支承辊支座为腰圆孔，设置了调节螺栓调整。同时要要关注对轮系的侧挡轮间隙和支承轮的张紧位置进行调整。
四、改进措施
1、加强点检的针对性。
由于取料机故障的频发，且又是系统性问题。那么在解决根本性问题的同时，要想使机组进入一个正常状态。重点是加强点检的针对性，目的在于根本原因解决后，其故障点的状态是否有所改善，是否从前期的劣化趋势严重进入到一个周期可控的状态。同时对于此期间点检标准的要求也要具备同步的针对性。例如：回转轮系的磨损、驱动链条的节距等；要对操作、维护、专职这三级点检进行定期汇总、分析。
如此针对性的检查，会将前期具有劣化倾向的零部件都进行覆盖，并及时进行更换。
2、确保润滑有效性。
润滑对设备的作用，等同于血液对人体的作用。有效的润滑不仅可以降低转动部位的故障率，同时对延长备件的使用寿命起到了重要的作用。
3、提高检修的准确性。
由于三台取料机是进行周期性下线维护，因此前期的检修计划从排布到实施，其项目的准确性尤为重要。一是对项目的周期性把握；二是对状态性项目的安排。从而保证机组在检修上线后，不会出现因检修项目遗漏或机组过修造成的故障停机和人力资源、资材的浪费。
4、保障备件的可靠性。
对采购和返修的备品备件的质量制定技术标准，严格按照标准进行验收，防止因备件自身缺陷而导致上线后的故障发生。同时要合理的制定备品备件的储备定额，避免因备件缺失不能及时进行更换而导致的设备劣化加剧。
五、结论
从以上得出的结论为，系统性问题需要系统性的解决。任何事故的发生都存在着各种诱因，有针对性的原因分析可以解决临时的问题。但如果触及不到问题的根本则依然无法避免事故的重复发生。因此需要综合多方面因素进行系统分析，这样才能彻底的解决问题。同时在改进措施中提到的四点措施也是基于设备维护基本要素的系统性考虑，缺少任何一个环节也都会给实际工作带来困难。因此系统性思维的建立，在设备维护管理中具有重要的意义。