本文就油厂刮板输送机和斗式提升机在设计、制造、安装和维护方面的问题进行探讨。
1、刮板输送机
刮板输送机由封闭断面的机槽、刮板链条、轨道、驱动装置、张紧装置和尾轮速度监测系统等组成。
1.1刮板输送机的选型
刮板输送机可以用于水平、垂直、倾斜送料，并可多处进料或多处出料。由于机槽密封性好，可以输送飞灰、有毒、易燃易爆、高温物料。但要注意的是：①用于输送高温和有湿汽的物料，如55 - 65℃的软化料、坯片、膨化料和成品粕时，应选用耐高温材质，选点做吸风装置，输送温度超过100℃的DC出料时，机壳可选用304不锈钢板；②用于输送渗透性强和易燃易爆性的物料时，如含溶剂湿粕，应有稳定接头——法兰和垫片；③用于输送磨损性强的物料如大豆时，机槽内应加耐磨衬板或铸石，弯头弧道处进行耐磨处理；④对于多处出料应采用双层刮板，防止尾部返料或存料，如多台轧坯机、破碎机、膨化机等处。
埋刮板输送机的运行与物料性能关系较大。水平刮板输送机要求物料堆积密度小于1.8t/m3，垂直输送时应小于1.0t/m3；对于输送黏度大的物料，如坯片和膨化料，应选用形状简单的刮板，便于清理和卸料；对悬浮性和散落性好的物料，如豆粕，应选用包围系数大和形状复杂的刮板；输送容重大的物料，如大豆，选用机槽较宽，能提高刮板的强度和刚度，并选用焊有斜撑的形式保证刮板的强度和刚性，刮板输送机链条宽度为0.92～0. 95倍的链板宽度；在输送易碎物料和降低噪声时，选用无毒耐磨塑料刮板；在输送堆积密度大、大粒度比例高和含水率高细粉物料而且输送距离过长时刮板易“浮链”或“卡料”，可将刮板在链条运行相反方向倾斜70°~ 80°焊在链条上，让运动阻力产生向下压的垂直分力，使刮板链条紧贴槽底运行，避免“浮链”。
1.2刮板输送机的设计制造
1.2.1材质盖板和侧板不低于Q235，内衬板不低于耐磨钢NM360。壳体盖板厚度不小于3 mm（全部按照室外型制作，并采用镀锌U型卡扣和螺栓固定在侧板上，不用在盖板和侧板法兰上钻孔，采用M10镀锌螺栓）；中间段侧板厚度不小于6 mm，内衬板厚度不小于8 mm，内衬高度大于物料高度；机头、机尾段侧板厚度不小于8 mm；底板厚度不小于6mm，内衬板厚度不小于10 mm。
1.2.2头尾轮部分头尾轮轴要整体加工，在轴的直径变化处，考虑将应力集中减少到最低程度。如果有轴肩，要尽可能光滑过渡，尽可能给出大的倒角半径。
头尾轮轴材质42CrMo。如果采用模锻链则头轮为轮毂与齿圈组合式结构，且齿片设计为剖分式，用10.9级防腐螺栓紧固。如采用弯板链，可以采用剖分式链轮，方便维修更换。头部设有脱链清扫装置，便于刮板链条脱离和清除齿槽中的积料。头部卸料口直接开到端部，有效防止积料，头部还设有防堵塞开关防止堵料。
头部、尾部盖板上要求有快开螺母或手柄固定的防水密封观察窗，便于观察链条松紧度以及头轮磨损程度；所有进料口往物料运行方向50cm处侧板安装观察窗，窗体材质不得低于10mm厚有机玻璃板标准，固定框采用可拆卸、可更换方式，具体安装位置需固定在设计物料高度范围内一侧侧板上。
轴承应安装在输送机箱外（单独支撑安装），轴封采用标准填料箱；头轮轴采用剖分式轴承座固定。
对于链条张紧装置，要考虑尽量减少尾部积料。采用尾部壳体整体张紧（尾部部分壳体插入中间端壳体），这样可以保证刮板链板与尾部壳体之间缝隙始终不变，而且很小，再把尾部壳体后端设计成与刮板链条轨迹一样的弧度，基本上可以保证尾部不积料。
1.2.3减速机与联轴器机械功率的额定值应等于或大于电机铭牌功率与使用系数乘积，减速机安全系数不低于1.6，减速机的热功率应等于或大于电机铭牌功率与使用系数乘积。减速机连续运转时温度不超过70℃。减速机采用耐磨轴承，其有效寿命50000h。
对小功率减速机建议选用同轴输出齿轮减速机，安装比较紧凑，由于有带料启动的可能，建议齿轮减速机安全系数尽可能选大，可以考虑按照2.4选。不建议采用液力耦合器传动，在实际应用中，耦合器不仅故障率高，而且由于本身重，经常会造成电机轴变形，轴承损坏几率增加。
联轴器选用挠性联轴器，禁止使用刚性联轴器。联轴器的选择应便于拆卸和组装，在检修时轴与设备（特别是电机、减速机）无须轴向位移。联轴器的安全系数应不小于2。所有刮板机的减速机出轴与刮板机头轮轴直联（不采用驱动链条二级传动），采用锁紧盘的空心轴减速机与设备头轮轴连接，或者实心轴减速机选用国产蛇形弹簧联轴器或FALK蛇行弹簧联轴器与刮板机头轮轴连接；高速轴采用欧米钢联轴器与电机直接配合连接。高速端对中采用激光对中仪，允许偏差0.05～0.1mm。
由于减速机输出端更换油封工作量非常大（拆减速机，拆联轴器，移开减速机换油封，再重新安装并重新对中），建议采用（艾志）剖分式油封，要求减速机输出端联轴器距离减速机端盖至少有50 mm缝隙，便于安装剖分式油封。
1.2.4刮板输送机配置安全保护装置建议配备尾轮失速传感器；进料和卸料处的溜管堵塞传感器；转速监测器；头轮轴承测温系统。
1. 2.5链条链条运行速度在满足运量要求的前提下，500 Uh大豆接收刮板机链条速度不高于0.60m/s，300 t/h豆粕输送刮板机链条速度0.35～0.50m/s。
链条上导轨厚度8 -10 mm，导轨材料不低于耐磨钢NM360。上轨道固定形式要求满足在链板加装的超高分子聚乙烯耐磨板局部磨损5 mm时，链板及高分子板不会碰撞轨道支撑，且上轨道可无须动火拆卸维修。
每节链板加装聚乙烯耐磨板，厚度不低于20mm，并用8.8级热镀锌止退螺栓与链板固定。
链条结构为：在几种常用的链条中，通常采用模锻链和弯板式链，链条应采用特制优质合金钢40Cr制作，链条要适应频繁负载启动要求。宽度500 mm的焊接弯板链质量不小于30kg/m，抗拉强度不小于600kN。优质国产模锻链的抗拉强度可达到1260kN，国产宽板链的抗拉强度在420一620 kN．进口的抗拉强度达800 kN。链条磨损伸长主要取决于链节与柱销之间的连接方式，套筒滚柱式将滑动摩擦转为滚动摩擦，以减小摩擦力。在套筒与柱销、套筒与滚柱相对运动中，套筒与滚柱之间的摩擦量不影响链条的伸长。所以这种结构可降低链条的磨损伸长，有很好的抗浮性，应选用宽板式套筒滚柱链作为埋刮板输送机的刮板链条，并选择合理的链条节距，设计好过渡圆弧。模锻链在用于长距离原粮输送时，其抗浮力好。弯板链在输送坯片、豆粕等轻质料时效果好。
由于模锻链柱销和链节接触面积比较小，柱销磨损比较快，而且由于链节宽度窄，在大宽度的刮板上可采用双排链。相比之下，弯板链自身比较轻，链节宽，柱销和轴套之间接触面积大，配用的链轮也比较宽。
无论哪种链条，建议每3m-组固定，组内部柱销两端一端是台阶，另一端采用热铆，组与组之间活动柱销采用一侧D型销，过盈配合，用6～8mmT型柱销或者直接采用螺纹柱销固定，这样可以最大幅度地减少柱销脱落造成断链。整条链条可以保留3-5m的全活节，方便调节链条松紧。
1.2.6刮板输送机的防护在刮板链条的整个长度上均匀地安装2-3个清扫刮板，清扫刮板尺寸略大于刮板的橡胶板，用螺钉把清扫板固定在原有刮板上，使刮板与机槽几乎没有间隙，清扫刮板随着拖链把机槽内剩余的物料清扫干净。
一般驱动装置不设计机械安全保护装置，而采用电机电流过载保护装置，电气控制要考虑设备的监测保护装置，如防堵传感器、速度监控、失速及断链保护装置、轴温传感器。
对浸出器出料刮板，尾部轴承建议采用带石磨润滑的高力黄铜滑动轴承，而头部轴承要求轴承外置，轴承座距离壳体至少200 mm以上，轴与壳体之间采用剖分式机械密封，可以有效防止正己烷泄漏。
1.3刮板输送机使用中的检查及维护
刮板输送机的检查维护可分为开机状态和停机状态的检查维护。开机状态的检查主要是对主要部件和整机运行状态进行检查，如设备的振动、噪声、发热及润滑情况的检查和链条松紧度的检查。对重要设备可采取一些先进检测设备的预测性检查，如对电机、减速机、轴承可采用振动分析仪器检查，对轴承可采取超声波检测仪来检测轴承的运行状态，对重要刮板的减速机还可定期进行润滑油分析，来判断减速机内部的磨损情况，根据上述预测性检查的结果来对设备进行主动维修，避免因设备损坏后进行的无计划维修。刮板机停机状态的检查维护包括开机状态下无法进行的检查，如链条、轴销磨损情况的检查；头、尾轮磨损、同线度的检查，隔板、导轨磨损情况的检查；联轴器和传动链条的检查等等。对输送不同介质的刮板，根据其磨损的程度不同设置不同的停机检查周期，比如输送大豆的刮板输送机2个月停机检查1次，输送豆粕的刮板机可4个月停机检查1次。
2、斗式提升机
斗式提升机由底座、中间壳体、头部、驱动装置、皮带、畚斗、测速开关及现场控制按钮和中央控制等组成。国产带式提升机最大提升高度80 m左右，但要求配高强度带，链条提升机的最大提升高度50m，要求控制回料量3%左右。
2.1斗式提升机制造和技术要求
2.1.1头部机头座的落料处侧面钢板厚度应不小于8 mm，在受到物料冲击的头箱内表面应衬上聚氨酯耐磨材料（或陶瓷片材料），厚度不小于10mm，用镀锌标准沉头螺栓固定。在卸料溜管内设置可调节、拆卸的回料挡板（采用聚氨酯材料）和畚斗活动拦截棒。
头部半圆形壳体需采用两片式可开关式，在出料口附近两侧配有铰链式检查门，可以取出畚斗。
轮轴间采用锥度联接轴，要整体加工，在轴的直径变化处，设计制造时应考虑将应力集中减少到最低程度。对于轴肩，尽可能给出大的倒角半径。
头轮应有耐油、阻燃、防静电橡胶层，其硬度为60 DURO，厚度不小于20 mm，凸纹厚度不低于10mm。为方便检修，建议该包胶做成块状头轮卡槽安装，方便拆卸检修和更换，
斗式提升机装配逆止器以防满载时或满载停车时逆向运行。斗式提升机应能在上行侧简体内的畚斗l00%满负荷、底座装满1/3物料条件下平稳启动而无任何打滑现象。
2.1.2壳体斗式提升机的上行、下行侧都有各自独立的简体。简体以低碳钢板、角钢等型材构成（建议采用镀锌钢板），厚度不小于4 mm。单个筒体高度不大于3m，以保证在各种载荷条件下每个方向的垂直定位（其公差为±3 mm）。筒体采用标准法兰连接，连接螺栓为5.6级镀铬螺栓。
2.1.3畚斗带斗式提升机畚斗带线速度分别为：不大于lm/s（低速）、1-2.5m/s（中速）和大于2.5m/s(快速)。
畚斗带采用不低于聚酯标准的材料作为芯层，耐油阻燃防静电，单层拉伸强度不小于200 N/mm，畚斗带的面层厚度不低于2 mm，层数应合乎使用，安全系数15 -18，满足最大的挠曲标准。目前在常温下使用的是PVC畚斗带；在高温或者耐油工况下，考虑包边增强型橡胶带。
2.1.4进料口、出料口及设备连接溜管进出口及溜管衬有可拆换的、厚度不低于10 mm聚氨酯材料或者耐磨陶瓷片作为耐磨衬垫。
2.1.5检修门和泄爆门在头部、尾部以及简体上设置检修门和可拆卸段供检查和维修使用。可拆卸板或机筒段有足够的尺寸以便拆换头部、尾部、转向轮和畚斗。
根据通风除尘要求，在简体的适当部位开设吸风口和排灰口。根据粉尘防爆要求，按设备尺寸配置适当数量的泄爆机筒，以便泄爆减压，泄爆膜不得采用有机玻璃板观察窗代替，并要求可拆卸更换和使用M8尼龙螺栓固定。
2.1.6底段及底座底段由不小于8 mm厚的钢板制成。底段进料口的位置应设计合理，底段前、后部位设置直板式密封门，直板式密封门由铰链连接。
底段壳体的两侧均设置“铲粮溜槽”或装有铰链盖的加料口，加料口布置格栅防护。底座顶部设有观察窗，便于检查内部状况。
2.1.7张紧装置尾部组件上安装重力张紧装置。张紧装置有足够的行程，尚未利用的行程应不小于全程的50%。张紧装置有限位开关指示，显示张紧装置因驱动带拉伸所达到的极限位置。底段箱体与滑动轴承板之间设有密封机构，要求滑动灵活、无卡滞现象。张紧装置形式：100 t/h以上规模用重力张紧，100 t/h以下规模用螺杆张紧。
2．1．8安全保护装置安全防护及防爆等级主要内容：①失速传感器；②进料和卸料处的溜管堵塞传感器；③张紧装置极限限位开关（重力式张紧装置上）；④头尾轮畚斗带跑偏检测装置，每台头尾段机筒两侧共4个，要求采用测温铜板（10mm厚，长宽为120 mm x60 mm铜块）摩擦发热并通过热传感感应方式；⑤头尾轮轴承测温系统；⑥转速监测；⑦超载性保护；⑧联轴器用剪切销。
2.1.9 减速机 提升机减速机必须配有逆止器（最小工作系数1.4）和辅助传动装置（伺服马达）用于皮带和畚斗的检修。
在驱动电机功率大于30 kW时采用单点力矩臂支撑空心轴安装方式的减速机，空心轴形式要求是锥套锁紧盘安装（不能采用键与键槽连接形式）。
2.1. 10耐磨衬板材质选用UHMW - PE，畚斗材质一般为聚乙烯（寿命1.5年）和聚氨酯（寿命3-4年）。
2.1.11运行检查在接通电源后，先点动电动机，检查斗式提升机的运行，在无异常情况下进行空载运行，试运行时间应大于2h。检查各部位传动部件的振动、噪声、跑偏、有无异常声音，同时记录轴承、电机的温度上升情况，温度应低于40℃，最大不超过70q%，噪声不高于85 dB。空载运行完后进行有负荷试运行，同样测试振动、噪声、跑偏和温升等情况。
2.2斗式提升机常出现的故障及解决办法
斗式提升机常见的故障为堵料、回料过多、皮带打滑、跑偏及输送量达不到设计要求等。
2.2.l皮带跑偏皮带跑偏有多种原因，如皮带松和外壳垂直度偏差太大，头轮和尾轮不平衡，进料偏向，头轮或尾轮磨损严重，皮带老化等。应按具体情况进行调整，通过调节底座处的丝杠或配重装置调节，大型斗式提升机多用配重调节，通过调节底部的调节滚筒微调跑偏。配重装置采用两边齿条，通过配重和下滚筒的自重进行皮带张紧，两边调节装置同时调节皮带的跑偏现象。整机进行空载运行时，先通过下滚筒的自重和配重使皮带张紧，再通过增加两边的丝杆螺母对皮带跑偏进行调节。根据配重情况，两边适当增加丝杆的力度，张紧的力度按皮带的张紧情况而定，皮带的张紧程度以皮带不打滑为准。在带负荷运行时，通过检查皮带有无打滑和内部有无撞击声音以及系统进料情况，适当增大或降低丝杆的张紧程度。
2.2.2皮带接头易断皮带接头最好采用专用3片式夹具，配用防松螺母，可以保证接头处通过头尾轮时，电流无明显变化，而且接头寿命比较长，可以达到与皮带相同寿命（7 -10年）。采用搭接接头时应当固定一头，用葫芦拉另一头皮带，注意搭接的内接头顺着提升机的运行方向，否则整机运行不平稳，会出现跑偏现象，搭接的长度不得少于三排畚斗。我公司在豆粕粉碎工段斗式提升机采用三排搭接，但所用螺栓垫片直径太小，加上豆粕温度在40 -45℃，螺栓和垫片穿孔而过，后来安装大直径的垫片和补新带，1年没有出现断裂。皮带接头最好用专用夹具，接头部位要保证在头轮和尾轮处平稳通过。要求上下两接头处的皮带侧面在同一条直线，防止皮带跑偏、振动等异常情况发生。
在做皮带接头时，把下壳体调整到壳体行程的最上位，在皮带螺栓都固定后，松开张紧装置张紧螺栓，通过壳体的自重、配重和张紧螺栓张紧皮带。张紧后的下壳体在整个行程的上半部为合格。在运行一段时间后，应检查皮带的松紧程度，如果皮带较松，要视情况截断一段，一定要接紧，否则影响斗式提升机运行的稳定性。
2.3斗式提升机的改进
2.3.1头部壳体牵引件的线速度3 m/s左右，卸料方式为离心卸料。头部上盖形状要按线速度和卸料抛物线设计，减少物料对上盖的磨损；为了延长上盖的寿命，～般都在头部顶盖和侧面增加可拆卸的耐磨聚氨酯板，物料顺耐磨板滑下。为减少内部粉尘，出厂前头部顶盖留吸风口，如果不用，可用盲板封住。在斗式提升机出料口，要求设计一个缓冲箱（溜管先沿抛料方向向下500 -1000 mm，从该溜管的侧面制作出料溜管），物料出畚斗后先落进缓冲箱，缓冲箱满后才溢流到出料溜管，这样可以大大降低物料进入溜管的速度，减少溜管磨损。
2.3.2头轮头轮为鼓状，轮背中心应较轮边缘凸起2 -6 mm，增加牵引带与头轮的摩擦。增大头轮与牵引带接触面及头轮直径。高度超过25 m，提升能力在100 t/h以上的，头轮直径应大于600 mm。
2.3.3 头轮覆胶 为提高牵引带与头轮的摩擦系数，增大头轮与牵引带的摩擦力，防止畚斗打滑，头轮表面覆胶厚度应大于15 mm且保证耐磨。可以考虑选择头轮包胶为插片形式，可以现场快速更换，但是插片式包胶目前国内产品质量不理想，有脱落现象。
2.3.4中间壳体要保证中间简体的强度在负载运行时不变形（弯曲），大型斗式提升机筒体壁厚比小型斗式提升机的壁厚增加3 -5 mm。
2.3.5牵引带及畚斗大型斗式提升机的牵引带长且张力大，要选用强力畚斗带或内含几排钢丝的牵引带。畚斗的材质为轻质高分子工程塑料，钢板畚斗因太重不适合大型斗式提升机。对生产能力大于400 t/h的斗式提升机，可采用双列错排形式布置，这样使两排畚斗进料有一个时间差，降低进料阻力，卸料有一个时间差，防止头部瞬时卸料过多产生堵料。
2.3.6尾部机座斗式提升机的进料方式按顺向和反向分为两种。高位进料与水平面应组成600．用于生坯、熟坯、潮湿料、粉状料等散落性差的物料。低位进料与水平面组成450，用于输送干燥及散落性好的物料。进料口的下部高于尾轴中心水平100-150 mm较适宜，避免下料口集料堵塞。进料面的最下正面壳体板做成可拆卸型或插板，在堵料时能迅速打开清理出机座底部的积料。
尾轮制造成鼠笼式，龙骨上焊上间断式的螺旋叶，进入牵引带和尾轮间的物料能及时转出。避免散料在皮带与轮间夹住造成皮带打滑。大型斗式提升机的尾轮直径为头轮的80%～90%，畚斗牵引带到尾轮间可提速，滞留时间短，取料速度快，有效防止尾部堵料。
尾部机座底部应为圆弧性过渡底，避免死角和减少机座内积料。
2.3.7卸爆装置粉尘多和皮带打滑可能引起摩擦起火爆炸。在头部位置上盖上行筒顶部增加吸风口或活门式卸爆口，在出料口下面正面一侧安装低强度板，作为卸爆口，卸爆面积达到0.1～0.2m2。在斗式提升机穿过几层楼时，在每层的机身的上行筒和下行筒用2 mm厚的有机玻璃做卸爆膜设置卸爆口，卸爆口面积0.2m2。在尾部机座的机筒位置中设置吸风口，排出粉尘，吸风口应在进料口上0.4 -0.8 m处。
2.3.8传动装置摆线针轮减速机传动效率高，目前主要使用的合资产品为SEW或Flender减速机。大型斗式提升机应采用止逆器，要求止逆器有几个齿均匀分布，不能只有1个齿，这样运行可靠。
2.3.9传感器一台斗式提升机正常要求有13个传感器（上下机筒共8个跑偏传感器，4个头尾轮轴承温度传感器，1个尾轮速度传感器）。头尾轮都要求将轴承外置，剖分式轴承座与机壳不接触。所有的溜管都要求有一面（上面）是全法兰连接，可以整块打开，方便更换内部耐磨衬板。
3、结束语
随着我国油脂加工规模的大型化，国内一些制造商积极引入先进的制造和检测技术，使大型输送设备从设计、选材、下料、裁板、拼板、定位、焊接、成型、除锈、油漆等方面都能得到严格检测。目前大型输送设备比传统同类产品有质的进步，运行可靠性、噪声和输送量达到或接近国外同类产品。
相关输送机产品：
1、皮带输送机
2、刮板输送机
3、斗式提升机
