第四節　液壓多斗取料機

一、概述

（一）取料機在磚瓦生產中的地位和作用

經陳化后出料一般用取料機，該設備可做到先進庫的料先出，后進庫的料后出，并對原料有進一步的攪拌、摻混作用，適用于對煤矸石、粉煤灰、頁巖、黏土等陳化后物料的挖掘。

陳化就是將粉磨至所需細度的原料加水浸潤，使其進一步疏解，促使水分分布均勻。陳化是保證成型質量的關鍵，經陳化的原料表面和內部的性能更加均勻，混合料的塑性指數提高1.2～3，陳化利用黏土顆粒充分水化和進行離子交換，使一些硅酸鹽礦物與水接觸水解成為膠結物質，從而提高原料的塑性。它可以發生一些氧化還原反應，導致微生物繁殖，使原料松軟均勻，進而達到增加塑性，提高流動性和粘接性，使坯體表面光滑平整。它通過加水的混合料在堆積過程中借助毛細管和蒸汽壓力作用，使水分更加均勻。它可以增加腐殖酸類物質含量，改善原料成型性能與干燥性能，提高制品質量。

陳化一般在陳化庫中進行。陳化庫應力求密封，不要搞敞開式，因為這樣做會使原料堆表皮水分蒸發，造成內外水分不均勻。陳化參數包括以下幾點。

（1）陳化時間　一般陳化72h的混合料塑性就可得到較大提高，再延長陳化時間，性能改善不明顯并導致成本增加。硬塑成型的物料含水率較小，陳化時間可以稍長些；冬季陳化庫溫度低，可適當延長陳化時間。采用全封閉的陳化庫進行陳化，效果最好。

（2）陳化水分　物料含水率應適當，一般陳化水分應稍小于成型水分或與成型水分相同，使后續生產中水分既容易調節，又能達到陳化效果。

（3）陳化溫度　提高陳化溫度能加快水分浸潤物料的速度，使混合料均化程度提高，但夏季陳化庫內溫度太高，不利于工人操作，并加快了水分蒸發；冬季陳化庫內最低溫度應在10℃以上，并要采取保溫措施。

（4）陳化濕度　陳化的室內相對濕度應滿足陳化的需求，陳化庫的設計應滿足陳化時間決定的庫容以及室內濕度的要求。

（二）取料機在我國的技術發展概況

隨著制磚行業的機械化、自動化程度的提高，對磚瓦機械的要求越來越高，取料機的使用可極大地提高生產率，使工人從繁重的體力勞動中解放出來。

經過幾十年的發展，已經從當初結構比較簡單、性能比較落后的挖掘設備，發展到今天這樣結構較為完善、性能良好的原料混合陳化設備，這是和磚瓦行業的發展密不可分的，與傳統的卷揚多斗挖土機相比，其技術進步主要表現在下列幾方面。

①采用液壓升降裝置代替卷揚升降裝置，具備快速升舉、慢速下落等功能。平緩可靠地控制挖料深度。

②采用硬齒面減速器，取代原軟齒面減速器，使整機結構更加緊湊。傳動精度高，剛性好，運轉平穩，壽命長，能夠長期無故障運行。

③用雙軌側驅動方式，運行平穩。

④具有結構緊湊、動作平穩、性能穩定、維修方便等特性。

⑤高可靠性。由于在設計和制造方面都做了重大改進，零件的可靠性有了較大的提高。

⑥操作簡單。

二、結構特點及工作原理

（一）取料機的型式與主要技術參數

型號表示方法如下：

生產能力為50m³/h、斗臂長度為9500mm的墻體材料工業用液壓多斗取料機，標記為：墻體材料工業用液壓多斗取料機DQY50-950（JC/T 965—2005）。取料機基本參數見表2-4-1。

（二）取料機的主要結構特點

取料機的主要結構如圖2-4-1所示，本設備主要由底盤行走裝置、液壓缸、斗臂、支座、鏈斗運行裝置、落料斗、液壓系統、鏈輪張緊裝置、配重等組成（圖2-4-1）。

（1）底盤行走裝置　底盤由型鋼焊接而成，承載了取料機全部的機構。驅動裝置可分別驅動兩側輪對，也可通過一根傳動軸驅動兩側輪對，能夠實現正、反向運轉。驅動裝置的設置應便于檢修維護。

（2）液壓缸　采用雙作用單桿液壓缸，以拉引力為主。有采用單液壓缸的，也有采用雙液壓缸的。

（3）斗臂　斗臂為了減輕自身重量采用桁架結構，鏟斗及板鏈運行的軌道也被固定在斗臂的上、下兩面。

（4）斗臂支座　支座的作用是作為斗臂的支撐，斗臂圍繞支座做上下擺動。

（5）鏈斗運行裝置　驅動部分為電機減速器驅動和液壓驅動。液壓驅動易于實現無級調速和過載保護。

牽引部分采用板鏈連接，滾輪與軌道之間是滾動摩擦，磨損較輕，加工制造較復雜，維修不便。也有采用圓環鏈牽引，制造工藝簡單，維修也方便，可是鏈條與軌道之間是滑動摩擦，磨損較嚴重。

（6）落料斗　鏟斗翻轉后，物料靠自重下落，通過落料斗均勻分布在輸送皮帶機上，并能防止物料溢出。

（7）液壓系統　由油箱、電機、液壓泵、過濾器、溢流閥、換向閥、液壓鎖組成。液壓系統控制液壓缸的伸縮，拉動斗臂擺動。液壓鎖的作用是防止斗臂因自重下落。

（8）鏈輪張緊裝置　鏈斗運行一段時間后，鏈條磨損，間隙加大，通過張緊裝置拉緊，使鏈條保持一定的張緊力。

（9）配重　配重保持整機的平衡，有采用金屬配重，也有采用配重砂箱或混凝土。

（三）取料機的工作原理

取料機是一種新型原料挖掘設備，通過取料機的鏟斗，將已陳化好的原料均勻地挖掘并送至下道工序。

首先啟動鏟斗鏈傳動電機和泵站電機，泵站電磁換向閥通電，斗臂緩慢下落，根據所需產量的要求去控制好挖料深度，換向閥斷電，泵站卸荷，液壓鎖把斗臂固定在某一位置，然后啟動底盤行走電機，使取料機沿軌道緩慢運行，陳化好的物料被鏟斗挖起從落料斗落至傳送帶被送至下道工序。當下層原料被挖完后，再啟動泵站電磁換向閥，液壓鎖被打開，斗臂下落一定角度，底盤行走電機反向旋轉，取料機沿軌道緩慢返回挖掘下一層物料。如此不斷往返，物料被一層層挖掘送至下道工序。

（四）取料機生產能力的確定

有效挖掘量可按下式進行計算

Q=IKn60a/1000（m³/h，松散料）

式中　I——鏟斗容量，L；

K——鏟斗滿載系數，取決于鏟角和原料性能；

n——每分鐘挖掘次數；

a——設備利用系數（實際挖掘時間與整個工作時間之比）。

三、主要零部件要求

①軸類件的材質不應低于GB/T 699—1999中45號鋼的規定，并進行調質處理。

②主要灰鑄鐵件，其材料不應低于GB/T 9439—2010中有關HT200的規定。

③焊接件應符合JC/T 532—2007建材機械鋼焊接的有關規定，焊接表面質量應不低于Ⅰ級，尺寸公差和角度公差不低于B級。

④減速機應符合國家或行業標準的有關規定。

四、制造過程與技術工藝

要使取料機成為符合JC/T 965——2005標準要求的達標產品，必須認真執行零件制造、裝配工藝規程，并進行嚴格的檢驗。

（1）所有軸類零件的材料，其性能必須不低于GB/T 699中45號鋼的規定，并調質處理。

（2）減速器嚴格按標準制造和檢驗。

（3）軸承座等鑄鐵件，應不低于HT200的規定，并做時效處理。

（4）斗臂的制造。

①制作斗臂的型鋼要求校正平直。

②斗臂在平臺上組裝、焊接，并使用工裝來保證尺寸正確、平整。

③焊接后進行校正。要求如下：

a.上、下軌道間距的極限偏差為+4mm。

b.在水平和垂直方向的直線誤差為全長的1/1000。

c.在搬運過程中要采取措施防止發生變形。

（5）鏟斗鏈的制造

①鏟斗（圖2-4-2）

a.為保證鏟斗的截面形狀正確，應由沖模下料。

b.側板經靠模剪切后，沖壓成型。

c.弧板與側板組裝時，應用胎具定位焊接。

d.焊接后要校正焊接變形，使之達到圖紙要求。

②內、外鏈板（圖2-4-3）

a.熱處理　鋼材按圖紙要求進行熱處理。

b.剪切　對板材或扁鋼進行剪切，寬度和長度留加工余量。

c.校正　對剪切后的鋼板進行校正平整。

d.刨加工　刨鏈板寬度。

e.沖圓頭　以鏈板寬度一側定位，沖切鏈板的一端圓頭，然后鏈板調頭，以鏈板寬度一側及已沖成的圓頭定位，沖切另一端圓頭。

f.校正　對已切出圓頭的鏈板進行校正，平整度應符合圖紙要求。

g.沖孔　沖孔須在專用模具上進行。首先以鏈板寬度一側（做出標記）和一端圓頭做定位基準。為減小沖壓力，降低沖模的比壓、提高沖模的使用壽命，凹、凸模之間留有大的間隙。但此時沖出的孔表面粗糙，且成錐形。凹凸模的間隙值與鏈板的材質、硬度、厚度有關。硬度與韌性低、厚度小則間隙小，反之則大。一般凹、凸模的雙面間隙為板厚的16%～18%。一端孔沖成后，鏈板調頭，以沖成的孔及做過標記的邊板寬度一側定位，用同一副沖模沖出另一孔。

h.粗修　粗修也是在沖床上進行，用沖孔時使用的夾具。凹、凸模的間隙減小，一般沖模的雙面間隙為板厚的12%～14%。凸模需有刃口起切削作用，以提高沖孔質量。此道工序中，模具的制造間隙雖然容易保證，但如果孔的切削余量不均勻，或上、下模間隙不均勻，都會影響沖出模的質量，影響下道工序的加工精度。因此，為了在實際沖裁中保持合理的間隙和切削均勻，除了在凸模前配置導向頭外，還必須做到以下幾點。

（a）保證凸模的垂直度。

（b）安裝要牢固，在工作中不松動。保證沖模和沖床的平行度。

（c）要求沖床剛性好，彈性變形小，導軌精度高，墊板和滑塊平行。

沖加工時，首先以上道工序沖出的孔定位，以鏈板做過標記的一側定位。由帶導向頭的凸模最后精確定位后沖孔，然后調頭定位，沖出另一孔。

i.精修　精修過程與粗修相同。但是，為了保證孔的精度和質量，凹、凸模的間隙很小。雙面間隙僅為板厚的1%左右。精修是孔加工的最后一道工序。因此，精修后孔的尺寸誤差、粗糙度及孔距偏差均應符合圖紙要求。

③軸套（圖2-4-4）

軸套材料用45號鋼或40Cr，整體淬火。用45號鋼時，硬度為HRC42～HRC48；用40Cr時，硬度為HRC48～HRC55。

為防止淬火時因兩端扁口而在與圓相接處產生過大變形，在淬火前應留有一定的加工余量。具體工藝如下。

a.用無縫鋼管粗車內外圓，留磨削余量，根據淬火后的變形情況，一般外圓直徑留0.5mm余量，內圓直徑留0.4mm余量。

b.在銑床上，利用專用夾具銑兩端扁口，留余量0.5mm。

c.熱處理整體淬火。

d.磨內外圓至要求尺寸。

e.利用專用夾具磨兩端扁口。

④銷軸（圖2-4-5）

a.圓鋼下料及粗車削加工。

b.調質處理。

c.精車外圓。

d.銷軸鉆孔。

⑤滾輪（圖2-4-6）

a.進行內外圓及端面粗車削。

b.熱處理整體淬火。

c.磨內外圓至要求尺寸。

d.鑲套后重新車削內孔、開油槽。

五、裝配及安裝要求

（1）所有零部件必須經檢驗合格（外購、外協件須有合格證或檢驗報告單）方可進行裝配。

（2）取料斗應安裝位置正確、并牢固可靠。

（3）多斗取料機安裝時未注的形狀和位置公差值，不得低于相關標準的要求。

（4）外觀要求

①多斗取料機表面應平整、光潔、不得有明顯的碰傷、劃痕、銹蝕等缺陷。

②多斗取料機的外露連接部位主要零件結合面外緣安裝時，相對尺寸誤差機械加工時不得大于1.0mm，非機械加工時不得大于1.5mm。

③多斗取料機的涂漆防銹應符合JC/T 402—2006的規定。

六、安裝及調試工藝

（一）吊運

吊運時不宜整體搬運，斗臂應拆下，液壓站、配重在搬運過程中要固定牢固，起落時不允許發生沖擊和猛烈震動。

（二）安裝

①安裝前檢查：裝箱單零部件是否齊全；檢查各零部件是否因包裝、運輸不妥而致損壞；各零部件連接是否牢固。

②設備安裝時，鋼軌一定要鋪設好，兩鋼軌平行度誤差為0.5/1000，平面度誤差0.5/1000。

③安裝好底盤后，先檢查固定液壓站和配重塊，后安裝斗臂，以免取料機傾斜。

④本設備內部線路出廠時已連接好（在制造廠裝配時已調整好，由于運輸、起吊以后可能發生變化，必要時在安裝后仍要做一些調整），外接電源線路現場敷設。

（三）調試

取料機安裝完畢后，即可進入調試階段，其調試步驟如下。

（1）試車前的檢查。

①各部位的螺栓是否緊固。

②三角帶的松緊是否適當。

③檢查減速器齒輪箱油池，確認已經按油位指示裝置加足潤滑油。

④所有軸承座內，是否加足潤滑脂。如機器存放時間過久，潤滑脂干涸老化，還應重新更換新脂。

⑤按電器原理圖復核接線是否有誤，并對所有電器進行全面安全檢查。

⑥用手盤轉機器，檢查有無金屬撞擊聲或碰撞現象。

⑦檢查電器線路和液壓管路連接是否正確。

（2）空載試車　空載試車時間應不少于2h，試車時要檢查下列項目。

①各軸轉向是否正確，轉速是否符合要求。

②機器運轉時有無扭擺和振動。

③各軸承處有無雜音。

④齒輪是否有嚴重噪聲、發熱等異常現象，油箱是否漏油。

⑤記錄空載運行的電流值。

（3）負載試車　空載試車正常后，可進行負載試車。負載試車不應少于4h，試車時要檢查下列項目。

①檢聽軸承處有無雜音，軸承溫度是否正常，最高溫升不得超過45℃。

②減速箱中油溫不得超過45℃。

③檢查離合器有無打滑或過熱現象。

④檢查齒輪箱有無噪聲、運轉是否平穩。

⑤記錄電機電流值，是否超過額定值。

⑥檢測單位時間內挖掘的物料體積，是否達到JC/T 965標準規定的生產能力。

（4）空載試車要求。

①運轉時應無異常聲響和振動。

②連續運轉不得少于30min。

③軸承溫升不大于35℃，最高溫度不得大于70℃。

（5）負載試車要求。

①空載試車合格的取料機應進行負載試車。

②進行負載試車取料機的基本參數和技術要求應符合標準的規定。

③軸承溫升不大于45℃，最高溫度不得大于80℃。

④自動碼坯機進行提取和碼放工作時，坯體的極限抗壓強度應不小于0.2MPa。

⑤負載試車可在用戶中進行。

七、維護與修理

（一）多斗機操作注意事項

1.操作安全

①不能在轉動的部位放置東西，尤其是工具等鋼構件。

②機器在運行過程中嚴禁加潤滑油。

③調整更換機件時必須關掉電動機，停運后方可進行操作。

④操作工衣著整齊。

⑤保持挖掘機尤其鋼軌周圍清潔，無雜物。

⑥挖掘機運行時鋼軌之間嚴禁站人。

2.運行準備工作

①檢查各連接部位，要牢固，無松動現象。

②各軸承潤滑點要注入潤滑脂，減速器內注入齒輪油，液壓站油箱注入液壓油至油位計中間偏上刻度位置。

③檢查電動機的轉向是否正確。

④調整鏈條的張緊程度。

⑤點動電動機無異?？ㄗ璎F象。

3.運行

觀測取料機的電流表，可以判斷設備是否超負荷工作，由此可以找出原因，如是否供土太多，或有雜質阻滯等，及時發現，及早排除。操作人員要隨時觀測電機電流變化。

①取料機工作過程無振動，鏟斗鏈運行平穩。

②整機行走無沖擊現象。

③液壓缸伸縮自如，無爬行，液壓鎖工作可靠，定位牢固。

④檢查電機，減速器是否異常發熱。

⑤定期檢查前架滑板、鏈條、鏟斗的磨損情況，及時更換。

⑥整機行走時，請勿直接打返車，應按停止按鈕，停穩后方可反向運行。

⑦最大挖料深度應控制在物料不超過前架底平面，否則易使前架變形損壞。

⑧挖土機長時間停機或檢修泵站時，應落下前架并支撐好。

⑨取料機在下班前要排凈鏟斗內的泥料，定期清理鏟斗內積料，以免增加負荷。

⑩挖掘高處物料時，由于原料堆積的角度原因，產量一時無法滿足使用要求，把高處物料挖平后才可達到額定產量。

運行一段時間后，應調節張緊鏈輪，否則鏈條太松易發生卡死、掉鏈。

（二）取料機日常的維護和保養

（1）取料機的潤滑工作，應根據說明書中的規定，結合實際運轉情況，進行必要的日常和定期潤滑。

（2）由于給料機的工作場地粉塵較大，因此，每年必須徹底更換潤滑脂。更換時一定要清洗干凈，然后再換上新的潤滑脂。在運轉過程中，應定期補充運轉中的消耗，保證密封作用，使灰塵不致乘隙而入。

（3）減速器每6個月換油一次。但在第一次開始使用后200h，應進行第一次換油。

（4）在板鏈的張緊絲桿上應經常涂抹潤滑脂。

（5）板鏈在開始使用時會產生初期拉長，以后正常磨損也會增加延伸，要經常檢查，開始一周內，每天檢查一次；運轉一個月內，每周檢查一次；運轉一個月后，每月檢查兩次。延伸后必須及時調整張緊裝置，當接近調整范圍極限時，及時更換。

（6）鏈輪的輪齒是易磨損件，應進行經常的檢查。一旦輪齒的淬硬層被磨穿以后，必須立即將兩個鏈輪同時更換，否則會引起鏈條顫動，加快鏈條的磨損。

（7）當滾輪的運行表面磨損嚴重，或軸承損壞，則必須更換滾輪。板鏈是易損件，要經常檢查鏈板是否有裂紋，是否與銷軸或軸套有脫開現象。通過檢查銷軸與軸套的間隙，發現軸套是否過度磨損，過度磨損后鏈條必須更換。更換時，兩條板鏈對應節距內的四塊內、外鏈板應同時更換，保證鏟斗不致因新舊鏈條磨損不同而歪斜。

（8）斗臂屬于細長懸臂桁架結構，操作不當，易發生彎曲或扭曲變形。

①在使用中要控制好挖料深度，防止阻力太大，縱向行走時斗臂產生扭曲。

②停機不用時，斗臂要支撐好，防止因自重產生的彎曲。

③斗臂變形嚴重時必須更換，否則易發生卡鏈、掉鏈，甚至損壞鏟斗，造成嚴重設備損壞。

（9）鏟斗的斗體如有裂紋、破損、變形等影響運行安全的損壞應及時進行修補或更換。

（10）鏈條的張緊程度是否合適，是給料機運轉性能好壞以及影響鏈條壽命的重要因素。在調節時，一定要注意務必使張緊輪軸處于與斗臂中心線垂直狀態。

（11）電動機、減速器的檢修按有關說明書的規定進行。

（三）取料機的常見故障與修理

取料機的故障，主要發生在液壓系統和鏟斗傳動部分。下面將對常見的故障及處理方法，做簡略的介紹。

1.液壓系統的常見故障及解決辦法

（1）漏油

①從活塞與缸筒密封處漏油，原因可能是密封圈磨損，可以更換密封圈。

②活塞與缸筒的加工精度不夠，可以研磨活塞或更換缸頭處的端蓋。

③液壓油雜質多，過濾器精度低，應更換液壓油，換高精度過濾器。

④接頭處漏油，可能是接頭松動或密封圈損壞，應更換組合密封圈，重新擰緊接頭。

（2）液壓傳動裝置溫升過高

1）液壓油溫升過高

①工作頻率高，液壓站無冷卻裝置，可以在油箱或回油管路上安裝冷卻裝置。

②油箱設計不合理，體積過小或油箱周圍有遮擋，造成散熱不好。一般來說，油箱的有效容積應為液壓泵額定流量的4～7倍，系統工作壓力越高，油箱的有效容積應該越大。油箱周圍應有足夠的空間散熱。

③管道連接彎路太多或者彎角過小，導致液壓油流動不暢。

④液壓油黏度過高或使用時間長油質變臟，此時必須更換適合的液壓油。

⑤液壓油在循環過程中阻力大，如管道的內徑過小或者閥的通流能力低。

2）控制閥的溫度高

①液壓油溫升高，原因及防治方法如上所述。

②閥磨損或損壞，需修理或更換。

③溢流閥壓力調整過高，造成液壓油在高壓下工作，應根據系統工作情況選定合適的工作壓力。

（3）系統壓力過高

設備啟動后，壓力表的讀數迅速上升，電機的電流也升高。

①首先檢查負載情況，是否負載過大造成超載；

②控制閥故障或管路堵塞，容易堵塞的地方是接頭和彎角處。

（4）系統無壓力或壓力低

①油箱中的油液位低，導致油泵無法吸油，應及時添加液壓油至油標位置。

②濾油器堵塞，油液不通，應清洗或更換濾油器。

③油泵故障。

④溢流閥調定壓力過低，導致油液很容易打開溢流閥流回油箱。此時應根據系統具體工作情況設定溢流閥的壓力。

⑤由于設計或加工原因，致使進油的油路與回油的油路相通，使液壓油直接返回油箱。

（5）噪聲大

①液壓油黏度不對或液壓油混入空氣，應檢查排除。

②油泵距液位太高，泵轉速過快，泵與電機的同軸度不好，應根據具體情況采用不同的解決方法。

③管道的直徑小、管道過長、管道無固定。為保證設備的正常運轉，應以預防為主，防止故障的出現，加強設備的日常維護，應注意以下幾點。

a.經常檢查油泵運轉情況，正常工作時聲音均勻、平穩，沒有混入空氣的“嘶嘶”聲，也沒有過度的震動和噪聲。

b.每班檢查油泵的運行溫度，正常情況下不應超過60℃。

c.每班檢查油箱內的液面高度。

d.工作壓力是否穩定在規定范圍內。

e.工作油溫不得大于60℃。

f.每月檢查緊固件及管接頭，保證無漏油。

g.每月檢查過濾器、空濾器，及時清洗更換。

h.每年清洗一次油箱。

i.定期檢查油液內的水分、機械雜質，若超過規定值時，應更換新油，絕對禁止使用廢油，換油時應將舊油全部放完，并沖洗干凈。

j.根據使用工況，規定液壓軟管的更換時間。

2.鏟斗傳動部分的常見故障及解決辦法（見表2-4-2）