本文就油廠刮板輸送機和斗式提升機在設計、制造、安裝和維護方面的問題進行探討。
1、刮板輸送機
刮板輸送機由封閉斷面的機槽、刮板鏈條、軌道、驅動裝置、張緊裝置和尾輪速度監測系統等組成。
1.1刮板輸送機的選型
刮板輸送機可以用于水平、垂直、傾斜送料，并可多處進料或多處出料。由于機槽密封性好，可以輸送飛灰、有毒、易燃易爆、高溫物料。但要注意的是：①用于輸送高溫和有濕汽的物料，如55 - 65℃的軟化料、坯片、膨化料和成品粕時，應選用耐高溫材質，選點做吸風裝置，輸送溫度超過100℃的DC出料時，機殼可選用304不銹鋼板；②用于輸送滲透性強和易燃易爆性的物料時，如含溶劑濕粕，應有穩定接頭——法蘭和墊片；③用于輸送磨損性強的物料如大豆時，機槽內應加耐磨襯板或鑄石，彎頭弧道處進行耐磨處理；④對于多處出料應采用雙層刮板，防止尾部返料或存料，如多臺軋坯機、破碎機、膨化機等處。
埋刮板輸送機的運行與物料性能關系較大。水平刮板輸送機要求物料堆積密度小于1.8t/m3，垂直輸送時應小于1.0t/m3；對于輸送黏度大的物料，如坯片和膨化料，應選用形狀簡單的刮板，便于清理和卸料；對懸浮性和散落性好的物料，如豆粕，應選用包圍系數大和形狀復雜的刮板；輸送容重大的物料，如大豆，選用機槽較寬，能提高刮板的強度和剛度，并選用焊有斜撐的形式保證刮板的強度和剛性，刮板輸送機鏈條寬度為0.92～0. 95倍的鏈板寬度；在輸送易碎物料和降低噪聲時，選用無毒耐磨塑料刮板；在輸送堆積密度大、大粒度比例高和含水率高細粉物料而且輸送距離過長時刮板易“浮鏈”或“卡料”，可將刮板在鏈條運行相反方向傾斜70°~ 80°焊在鏈條上，讓運動阻力產生向下壓的垂直分力，使刮板鏈條緊貼槽底運行，避免“浮鏈”。
1.2刮板輸送機的設計制造
1.2.1材質蓋板和側板不低于Q235，內襯板不低于耐磨鋼NM360。殼體蓋板厚度不小于3 mm（全部按照室外型制作，并采用鍍鋅U型卡扣和螺栓固定在側板上，不用在蓋板和側板法蘭上鉆孔，采用M10鍍鋅螺栓）；中間段側板厚度不小于6 mm，內襯板厚度不小于8 mm，內襯高度大于物料高度；機頭、機尾段側板厚度不小于8 mm；底板厚度不小于6mm，內襯板厚度不小于10 mm。
1.2.2頭尾輪部分頭尾輪軸要整體加工，在軸的直徑變化處，考慮將應力集中減少到最低程度。如果有軸肩，要盡可能光滑過渡，盡可能給出大的倒角半徑。
頭尾輪軸材質42CrMo。如果采用模鍛鏈則頭輪為輪轂與齒圈組合式結構，且齒片設計為剖分式，用10.9級防腐螺栓緊固。如采用彎板鏈，可以采用剖分式鏈輪，方便維修更換。頭部設有脫鏈清掃裝置，便于刮板鏈條脫離和清除齒槽中的積料。頭部卸料口直接開到端部，有效防止積料，頭部還設有防堵塞開關防止堵料。
頭部、尾部蓋板上要求有快開螺母或手柄固定的防水密封觀察窗，便于觀察鏈條松緊度以及頭輪磨損程度；所有進料口往物料運行方向50cm處側板安裝觀察窗，窗體材質不得低于10mm厚有機玻璃板標準，固定框采用可拆卸、可更換方式，具體安裝位置需固定在設計物料高度范圍內一側側板上。
軸承應安裝在輸送機箱外（單獨支撐安裝），軸封采用標準填料箱；頭輪軸采用剖分式軸承座固定。
對于鏈條張緊裝置，要考慮盡量減少尾部積料。采用尾部殼體整體張緊（尾部部分殼體插入中間端殼體），這樣可以保證刮板鏈板與尾部殼體之間縫隙始終不變，而且很小，再把尾部殼體后端設計成與刮板鏈條軌跡一樣的弧度，基本上可以保證尾部不積料。
1.2.3減速機與聯軸器機械功率的額定值應等于或大于電機銘牌功率與使用系數乘積，減速機安全系數不低于1.6，減速機的熱功率應等于或大于電機銘牌功率與使用系數乘積。減速機連續運轉時溫度不超過70℃。減速機采用耐磨軸承，其有效壽命50000h。
對小功率減速機建議選用同軸輸出齒輪減速機，安裝比較緊湊，由于有帶料啟動的可能，建議齒輪減速機安全系數盡可能選大，可以考慮按照2.4選。不建議采用液力耦合器傳動，在實際應用中，耦合器不僅故障率高，而且由于本身重，經常會造成電機軸變形，軸承損壞幾率增加。
聯軸器選用撓性聯軸器，禁止使用剛性聯軸器。聯軸器的選擇應便于拆卸和組裝，在檢修時軸與設備（特別是電機、減速機）無須軸向位移。聯軸器的安全系數應不小于2。所有刮板機的減速機出軸與刮板機頭輪軸直聯（不采用驅動鏈條二級傳動），采用鎖緊盤的空心軸減速機與設備頭輪軸連接，或者實心軸減速機選用國產蛇形彈簧聯軸器或FALK蛇行彈簧聯軸器與刮板機頭輪軸連接；高速軸采用歐米鋼聯軸器與電機直接配合連接。高速端對中采用激光對中儀，允許偏差0.05～0.1mm。
由于減速機輸出端更換油封工作量非常大（拆減速機，拆聯軸器，移開減速機換油封，再重新安裝并重新對中），建議采用（艾志）剖分式油封，要求減速機輸出端聯軸器距離減速機端蓋至少有50 mm縫隙，便于安裝剖分式油封。
1.2.4刮板輸送機配置安全保護裝置建議配備尾輪失速傳感器；進料和卸料處的溜管堵塞傳感器；轉速監測器；頭輪軸承測溫系統。
1. 2.5鏈條鏈條運行速度在滿足運量要求的前提下，500 Uh大豆接收刮板機鏈條速度不高于0.60m/s，300 t/h豆粕輸送刮板機鏈條速度0.35～0.50m/s。
鏈條上導軌厚度8 -10 mm，導軌材料不低于耐磨鋼NM360。上軌道固定形式要求滿足在鏈板加裝的超高分子聚乙烯耐磨板局部磨損5 mm時，鏈板及高分子板不會碰撞軌道支撐，且上軌道可無須動火拆卸維修。
每節鏈板加裝聚乙烯耐磨板，厚度不低于20mm，并用8.8級熱鍍鋅止退螺栓與鏈板固定。
鏈條結構為：在幾種常用的鏈條中，通常采用模鍛鏈和彎板式鏈，鏈條應采用特制優質合金鋼40Cr制作，鏈條要適應頻繁負載啟動要求。寬度500 mm的焊接彎板鏈質量不小于30kg/m，抗拉強度不小于600kN。優質國產模鍛鏈的抗拉強度可達到1260kN，國產寬板鏈的抗拉強度在420一620 kN．進口的抗拉強度達800 kN。鏈條磨損伸長主要取決于鏈節與柱銷之間的連接方式，套筒滾柱式將滑動摩擦轉為滾動摩擦，以減小摩擦力。在套筒與柱銷、套筒與滾柱相對運動中，套筒與滾柱之間的摩擦量不影響鏈條的伸長。所以這種結構可降低鏈條的磨損伸長，有很好的抗浮性，應選用寬板式套筒滾柱鏈作為埋刮板輸送機的刮板鏈條，并選擇合理的鏈條節距，設計好過渡圓弧。模鍛鏈在用于長距離原糧輸送時，其抗浮力好。彎板鏈在輸送坯片、豆粕等輕質料時效果好。
由于模鍛鏈柱銷和鏈節接觸面積比較小，柱銷磨損比較快，而且由于鏈節寬度窄，在大寬度的刮板上可采用雙排鏈。相比之下，彎板鏈自身比較輕，鏈節寬，柱銷和軸套之間接觸面積大，配用的鏈輪也比較寬。
無論哪種鏈條，建議每3m-組固定，組內部柱銷兩端一端是臺階，另一端采用熱鉚，組與組之間活動柱銷采用一側D型銷，過盈配合，用6～8mmT型柱銷或者直接采用螺紋柱銷固定，這樣可以最大幅度地減少柱銷脫落造成斷鏈。整條鏈條可以保留3-5m的全活節，方便調節鏈條松緊。
1.2.6刮板輸送機的防護在刮板鏈條的整個長度上均勻地安裝2-3個清掃刮板，清掃刮板尺寸略大于刮板的橡膠板，用螺釘把清掃板固定在原有刮板上，使刮板與機槽幾乎沒有間隙，清掃刮板隨著拖鏈把機槽內剩余的物料清掃干凈。
一般驅動裝置不設計機械安全保護裝置，而采用電機電流過載保護裝置，電氣控制要考慮設備的監測保護裝置，如防堵傳感器、速度監控、失速及斷鏈保護裝置、軸溫傳感器。
對浸出器出料刮板，尾部軸承建議采用帶石磨潤滑的高力黃銅滑動軸承，而頭部軸承要求軸承外置，軸承座距離殼體至少200 mm以上，軸與殼體之間采用剖分式機械密封，可以有效防止正己烷泄漏。
1.3刮板輸送機使用中的檢查及維護
刮板輸送機的檢查維護可分為開機狀態和停機狀態的檢查維護。開機狀態的檢查主要是對主要部件和整機運行狀態進行檢查，如設備的振動、噪聲、發熱及潤滑情況的檢查和鏈條松緊度的檢查。對重要設備可采取一些先進檢測設備的預測性檢查，如對電機、減速機、軸承可采用振動分析儀器檢查，對軸承可采取超聲波檢測儀來檢測軸承的運行狀態，對重要刮板的減速機還可定期進行潤滑油分析，來判斷減速機內部的磨損情況，根據上述預測性檢查的結果來對設備進行主動維修，避免因設備損壞后進行的無計劃維修。刮板機停機狀態的檢查維護包括開機狀態下無法進行的檢查，如鏈條、軸銷磨損情況的檢查；頭、尾輪磨損、同線度的檢查，隔板、導軌磨損情況的檢查；聯軸器和傳動鏈條的檢查等等。對輸送不同介質的刮板，根據其磨損的程度不同設置不同的停機檢查周期，比如輸送大豆的刮板輸送機2個月停機檢查1次，輸送豆粕的刮板機可4個月停機檢查1次。
2、斗式提升機
斗式提升機由底座、中間殼體、頭部、驅動裝置、皮帶、畚斗、測速開關及現場控制按鈕和中央控制等組成。國產帶式提升機最大提升高度80 m左右，但要求配高強度帶，鏈條提升機的最大提升高度50m，要求控制回料量3%左右。
2.1斗式提升機制造和技術要求
2.1.1頭部機頭座的落料處側面鋼板厚度應不小于8 mm，在受到物料沖擊的頭箱內表面應襯上聚氨酯耐磨材料（或陶瓷片材料），厚度不小于10mm，用鍍鋅標準沉頭螺栓固定。在卸料溜管內設置可調節、拆卸的回料擋板（采用聚氨酯材料）和畚斗活動攔截棒。
頭部半圓形殼體需采用兩片式可開關式，在出料口附近兩側配有鉸鏈式檢查門，可以取出畚斗。
輪軸間采用錐度聯接軸，要整體加工，在軸的直徑變化處，設計制造時應考慮將應力集中減少到最低程度。對于軸肩，盡可能給出大的倒角半徑。
頭輪應有耐油、阻燃、防靜電橡膠層，其硬度為60 DURO，厚度不小于20 mm，凸紋厚度不低于10mm。為方便檢修，建議該包膠做成塊狀頭輪卡槽安裝，方便拆卸檢修和更換，
斗式提升機裝配逆止器以防滿載時或滿載停車時逆向運行。斗式提升機應能在上行側簡體內的畚斗l00%滿負荷、底座裝滿1/3物料條件下平穩啟動而無任何打滑現象。
2.1.2殼體斗式提升機的上行、下行側都有各自獨立的簡體。簡體以低碳鋼板、角鋼等型材構成（建議采用鍍鋅鋼板），厚度不小于4 mm。單個筒體高度不大于3m，以保證在各種載荷條件下每個方向的垂直定位（其公差為±3 mm）。筒體采用標準法蘭連接，連接螺栓為5.6級鍍鉻螺栓。
2.1.3畚斗帶斗式提升機畚斗帶線速度分別為：不大于lm/s（低速）、1-2.5m/s（中速）和大于2.5m/s(快速)。
畚斗帶采用不低于聚酯標準的材料作為芯層，耐油阻燃防靜電，單層拉伸強度不小于200 N/mm，畚斗帶的面層厚度不低于2 mm，層數應合乎使用，安全系數15 -18，滿足最大的撓曲標準。目前在常溫下使用的是PVC畚斗帶；在高溫或者耐油工況下，考慮包邊增強型橡膠帶。
2.1.4進料口、出料口及設備連接溜管進出口及溜管襯有可拆換的、厚度不低于10 mm聚氨酯材料或者耐磨陶瓷片作為耐磨襯墊。
2.1.5檢修門和泄爆門在頭部、尾部以及簡體上設置檢修門和可拆卸段供檢查和維修使用。可拆卸板或機筒段有足夠的尺寸以便拆換頭部、尾部、轉向輪和畚斗。
根據通風除塵要求，在簡體的適當部位開設吸風口和排灰口。根據粉塵防爆要求，按設備尺寸配置適當數量的泄爆機筒，以便泄爆減壓，泄爆膜不得采用有機玻璃板觀察窗代替，并要求可拆卸更換和使用M8尼龍螺栓固定。
2.1.6底段及底座底段由不小于8 mm厚的鋼板制成。底段進料口的位置應設計合理，底段前、后部位設置直板式密封門，直板式密封門由鉸鏈連接。
底段殼體的兩側均設置“鏟糧溜槽”或裝有鉸鏈蓋的加料口，加料口布置格柵防護。底座頂部設有觀察窗，便于檢查內部狀況。
2.1.7張緊裝置尾部組件上安裝重力張緊裝置。張緊裝置有足夠的行程，尚未利用的行程應不小于全程的50%。張緊裝置有限位開關指示，顯示張緊裝置因驅動帶拉伸所達到的極限位置。底段箱體與滑動軸承板之間設有密封機構，要求滑動靈活、無卡滯現象。張緊裝置形式：100 t/h以上規模用重力張緊，100 t/h以下規模用螺桿張緊。
2．1．8安全保護裝置安全防護及防爆等級主要內容：①失速傳感器；②進料和卸料處的溜管堵塞傳感器；③張緊裝置極限限位開關（重力式張緊裝置上）；④頭尾輪畚斗帶跑偏檢測裝置，每臺頭尾段機筒兩側共4個，要求采用測溫銅板（10mm厚，長寬為120 mm x60 mm銅塊）摩擦發熱并通過熱傳感感應方式；⑤頭尾輪軸承測溫系統；⑥轉速監測；⑦超載性保護；⑧聯軸器用剪切銷。
2.1.9 減速機 提升機減速機必須配有逆止器（最小工作系數1.4）和輔助傳動裝置（伺服馬達）用于皮帶和畚斗的檢修。
在驅動電機功率大于30 kW時采用單點力矩臂支撐空心軸安裝方式的減速機，空心軸形式要求是錐套鎖緊盤安裝（不能采用鍵與鍵槽連接形式）。
2.1. 10耐磨襯板材質選用UHMW - PE，畚斗材質一般為聚乙烯（壽命1.5年）和聚氨酯（壽命3-4年）。
2.1.11運行檢查在接通電源后，先點動電動機，檢查斗式提升機的運行，在無異常情況下進行空載運行，試運行時間應大于2h。檢查各部位傳動部件的振動、噪聲、跑偏、有無異常聲音，同時記錄軸承、電機的溫度上升情況，溫度應低于40℃，最大不超過70q%，噪聲不高于85 dB。空載運行完后進行有負荷試運行，同樣測試振動、噪聲、跑偏和溫升等情況。
2.2斗式提升機常出現的故障及解決辦法
斗式提升機常見的故障為堵料、回料過多、皮帶打滑、跑偏及輸送量達不到設計要求等。
2.2.l皮帶跑偏皮帶跑偏有多種原因，如皮帶松和外殼垂直度偏差太大，頭輪和尾輪不平衡，進料偏向，頭輪或尾輪磨損嚴重，皮帶老化等。應按具體情況進行調整，通過調節底座處的絲杠或配重裝置調節，大型斗式提升機多用配重調節，通過調節底部的調節滾筒微調跑偏。配重裝置采用兩邊齒條，通過配重和下滾筒的自重進行皮帶張緊，兩邊調節裝置同時調節皮帶的跑偏現象。整機進行空載運行時，先通過下滾筒的自重和配重使皮帶張緊，再通過增加兩邊的絲桿螺母對皮帶跑偏進行調節。根據配重情況，兩邊適當增加絲桿的力度，張緊的力度按皮帶的張緊情況而定，皮帶的張緊程度以皮帶不打滑為準。在帶負荷運行時，通過檢查皮帶有無打滑和內部有無撞擊聲音以及系統進料情況，適當增大或降低絲桿的張緊程度。
2.2.2皮帶接頭易斷皮帶接頭最好采用專用3片式夾具，配用防松螺母，可以保證接頭處通過頭尾輪時，電流無明顯變化，而且接頭壽命比較長，可以達到與皮帶相同壽命（7 -10年）。采用搭接接頭時應當固定一頭，用葫蘆拉另一頭皮帶，注意搭接的內接頭順著提升機的運行方向，否則整機運行不平穩，會出現跑偏現象，搭接的長度不得少于三排畚斗。我公司在豆粕粉碎工段斗式提升機采用三排搭接，但所用螺栓墊片直徑太小，加上豆粕溫度在40 -45℃，螺栓和墊片穿孔而過，后來安裝大直徑的墊片和補新帶，1年沒有出現斷裂。皮帶接頭最好用專用夾具，接頭部位要保證在頭輪和尾輪處平穩通過。要求上下兩接頭處的皮帶側面在同一條直線，防止皮帶跑偏、振動等異常情況發生。
在做皮帶接頭時，把下殼體調整到殼體行程的最上位，在皮帶螺栓都固定后，松開張緊裝置張緊螺栓，通過殼體的自重、配重和張緊螺栓張緊皮帶。張緊后的下殼體在整個行程的上半部為合格。在運行一段時間后，應檢查皮帶的松緊程度，如果皮帶較松，要視情況截斷一段，一定要接緊，否則影響斗式提升機運行的穩定性。
2.3斗式提升機的改進
2.3.1頭部殼體牽引件的線速度3 m/s左右，卸料方式為離心卸料。頭部上蓋形狀要按線速度和卸料拋物線設計，減少物料對上蓋的磨損；為了延長上蓋的壽命，～般都在頭部頂蓋和側面增加可拆卸的耐磨聚氨酯板，物料順耐磨板滑下。為減少內部粉塵，出廠前頭部頂蓋留吸風口，如果不用，可用盲板封住。在斗式提升機出料口，要求設計一個緩沖箱（溜管先沿拋料方向向下500 -1000 mm，從該溜管的側面制作出料溜管），物料出畚斗后先落進緩沖箱，緩沖箱滿后才溢流到出料溜管，這樣可以大大降低物料進入溜管的速度，減少溜管磨損。
2.3.2頭輪頭輪為鼓狀，輪背中心應較輪邊緣凸起2 -6 mm，增加牽引帶與頭輪的摩擦。增大頭輪與牽引帶接觸面及頭輪直徑。高度超過25 m，提升能力在100 t/h以上的，頭輪直徑應大于600 mm。
2.3.3 頭輪覆膠 為提高牽引帶與頭輪的摩擦系數，增大頭輪與牽引帶的摩擦力，防止畚斗打滑，頭輪表面覆膠厚度應大于15 mm且保證耐磨。可以考慮選擇頭輪包膠為插片形式，可以現場快速更換，但是插片式包膠目前國內產品質量不理想，有脫落現象。
2.3.4中間殼體要保證中間簡體的強度在負載運行時不變形（彎曲），大型斗式提升機筒體壁厚比小型斗式提升機的壁厚增加3 -5 mm。
2.3.5牽引帶及畚斗大型斗式提升機的牽引帶長且張力大，要選用強力畚斗帶或內含幾排鋼絲的牽引帶。畚斗的材質為輕質高分子工程塑料，鋼板畚斗因太重不適合大型斗式提升機。對生產能力大于400 t/h的斗式提升機，可采用雙列錯排形式布置，這樣使兩排畚斗進料有一個時間差，降低進料阻力，卸料有一個時間差，防止頭部瞬時卸料過多產生堵料。
2.3.6尾部機座斗式提升機的進料方式按順向和反向分為兩種。高位進料與水平面應組成600．用于生坯、熟坯、潮濕料、粉狀料等散落性差的物料。低位進料與水平面組成450，用于輸送干燥及散落性好的物料。進料口的下部高于尾軸中心水平100-150 mm較適宜，避免下料口集料堵塞。進料面的最下正面殼體板做成可拆卸型或插板，在堵料時能迅速打開清理出機座底部的積料。
尾輪制造成鼠籠式，龍骨上焊上間斷式的螺旋葉，進入牽引帶和尾輪間的物料能及時轉出。避免散料在皮帶與輪間夾住造成皮帶打滑。大型斗式提升機的尾輪直徑為頭輪的80%～90%，畚斗牽引帶到尾輪間可提速，滯留時間短，取料速度快，有效防止尾部堵料。
尾部機座底部應為圓弧性過渡底，避免死角和減少機座內積料。
2.3.7卸爆裝置粉塵多和皮帶打滑可能引起摩擦起火爆炸。在頭部位置上蓋上行筒頂部增加吸風口或活門式卸爆口，在出料口下面正面一側安裝低強度板，作為卸爆口，卸爆面積達到0.1～0.2m2。在斗式提升機穿過幾層樓時，在每層的機身的上行筒和下行筒用2 mm厚的有機玻璃做卸爆膜設置卸爆口，卸爆口面積0.2m2。在尾部機座的機筒位置中設置吸風口，排出粉塵，吸風口應在進料口上0.4 -0.8 m處。
2.3.8傳動裝置擺線針輪減速機傳動效率高，目前主要使用的合資產品為SEW或Flender減速機。大型斗式提升機應采用止逆器，要求止逆器有幾個齒均勻分布，不能只有1個齒，這樣運行可靠。
2.3.9傳感器一臺斗式提升機正常要求有13個傳感器（上下機筒共8個跑偏傳感器，4個頭尾輪軸承溫度傳感器，1個尾輪速度傳感器）。頭尾輪都要求將軸承外置，剖分式軸承座與機殼不接觸。所有的溜管都要求有一面（上面）是全法蘭連接，可以整塊打開，方便更換內部耐磨襯板。
3、結束語
隨著我國油脂加工規模的大型化，國內一些制造商積極引入先進的制造和檢測技術，使大型輸送設備從設計、選材、下料、裁板、拼板、定位、焊接、成型、除銹、油漆等方面都能得到嚴格檢測。目前大型輸送設備比傳統同類產品有質的進步，運行可靠性、噪聲和輸送量達到或接近國外同類產品。
相關輸送機產品：
1、皮帶輸送機
2、刮板輸送機
3、斗式提升機
