详细介绍环形石料场的基本原理、关键结构类型及刮刀上料的主要特点，阐述了刮刀的承受力特性，阐述了发明专利镂空雕花刮刀的技术特点、原理、构造优势以及实践应用实际意义。

环形石料场因其存储容量大、环境保护、工作效率高、能24小时侯自动式工作中等诸多优点，运用日渐增加。华在长达20年的发展，根据消化国外先进技术，自行研发可代替进口产品的圆形石料场成套设备技术和设备，经过不断地科学研究、开发设计和创新，已经拥有环形石料场的一批新技术应用和专利。

1环形石料场的分类及刮刀取料机的特征

1.1环形石料场特性

环形石料场堆取料机就是将栈道皮带运输机上物料转截到旋转堆料机，堆存有环形料场地，然后通过旋转刮刀取料机，从环形料场地把原材料拿走，通过地底走廊皮带运输机运输出来。全部石料场用一个钢网架和彩钢瓦构成密闭的放料场，环保的性能好。环形石料场圆上都设挡土墙来提升堆放相对高度。堆上料机器设备均坚持围绕中心柱工作中，有利于完成全自动工作。

1.2环形石料场归类

环形石料场按堆料机方式可以分为移动式和倾侧式；环形石料场的取料机一般为刮板式，按刮刀取料机支撑件方式可以分为悬臂式和门架式。门架式环形石料场选用一根平臂梁作为支撑刮刀取料机，梁的两边分别以核心立杆回转平台处铰点和挡土墙路轨处车轱辘支撑点（如图1）。该方式承受力比较明确，核心立杆地与车轱辘也只受竖直方向的重力。但它对挡土墙的轨道铺设是有要求的，在规划时需要注意操作过程中环形石料场箱使物料各种各样工作状况及学会放下刮刀取料机时其承重车轱辘不容易脱离轨道。

悬臂式刮刀取料机选用“支撑杆—拉杆—承重”方式作为支撑刮刀取料机（如图2）。其结构特征是悬臂式构造因为自身均衡，发力点由中心大轴承传达给立杆，并没有系统在挡墙壁，对挡土墙施工精密度要求较低。所以这样的结构类型一般用于地质环境很软，挡土墙造成飘移比较大的工作状况。但其缺点也比较明显，全部上料一部分重力所有载入在中心立柱上，力所经过的地方都要非常强的承载力，地基基础的成本较高。

1.3刮刀取料机的主要特点

不论是悬臂式还是门架式的圆形石料场，其刮刀取料机的基本原理都是一样的，是指通过循环系统运动刮刀，相互配合旋转的刮刀上料臂姿势把原材料源源不绝刮除到中心立杆下边大料仓里。上料臂下降至一定高度，让刮刀可以触碰下边原材料并发掘一定深层（环节中刮刀一直在循环系统刮除姿势），随后上料臂水准旋转，与此同时刮刀循环系统健身运动，对材料进行一层层的脱离姿势。

1.4刮刀的受压特点

刮刀刮除原材料过程是盘料处于被动受力的一个过程，因为沉积时间与原材料特征的关联，承受力不能按简单散体原材料颗粒物去考虑，由于结块经常发生。凭经验，不一样物料、不一样的堆积相对高度、不同类型的气侯所造成的结块压实度是不一样的。当原材料产生结块时，或单独刮刀边沿遇到了比较大的、埋到比较深的石头，刮刀的承受力会变成量级扩大，这样的事情经常发生，在静强度设计的时候必须重点关注。单独刮刀的承受力忽然增大时，对于整个刮刀驱动承受力不会造成大的影响，由于与此同时受力的刮刀比较多，此外，全部刮刀管理体系运转的惯性力还会吸收缓存单独刮刀的病变承受力。

因此对于单独刮刀，设计方案时需要考虑：较大不经意承载力、正常的工作荷载、不经意承载力和工作荷载之后的疲劳强度设计方案。而现实中较大静载荷的选值应该考虑合理性，太大则刮刀设计方案过重，过小者常常非常容易损坏。

2刮刀的改善

做为刮刀取料机（如图3）上的重要活动构件，刮刀的减脂提升可以直接改进全部取料机的载荷和运行状态。刮刀驱动功率、倾侧镀锌钢丝绳、门钢架结构、旋转（走动）推动等部位也将获益。

刮刀取料机在运行时，刮刀向前健身运动，刮除和推动原材料一起运动。刮刀在运动时和材料中间主要有两种承受力情况：1）刮除物料时，刮刀侧边从原材料层刮除原材料；2）运送物料时，底边从分离出来层脱离原材料。通常是在刮刀操作过程中，二种承受力同时使用，伴随着刮刀向前健身运动，二种受力的占比发生改变。图4是刮刀的三维图，能够得知，为了避免过度磨损，刮刀的侧面提升制定了耐磨钢。

依据刮刀承受力特性，能够对刮刀的构造进行一些调节，如图5。由于承载力关键载入在侧面和底边，设计方案把支撑点筋制成斜的，让承载力从刮刀的会受到载位置立即传达到链条安装固定板上，进而简单化支承途径，精减设计方案。

在所有刮刀取料机运行中，在常规条件下（包含某些刮刀刮大块状况），推动力一般是比较均匀的。每块刮刀遭受的主要摩擦阻力可以表达为阻力间的倍数关系。那样均值阻力和倍率指数便是测算静强度和冲击韧性的承载力。

3镂空雕花刮刀

在开展刮刀支撑点筋板修改后，希望在确保刮刀正常工作时充足的静强度、强度刚度疲劳极限的情形下，对刮刀进行进一步的提升，即镂空雕花刮刀，如图6。镂空雕花刮刀最先需要解决的问题是不漏水料，镂空雕花刮刀这个概念可以给刮刀提升给予很大的空间。

镂空雕花刮刀是考虑到了物料属性、刮刀尺寸大小间距、承载力和应力分布等多方面因素出来的结果。总的来说，它首先能够满足上料水平，并且通过结构力学优化分析能够实现品质比较低。根据数据分析，最后现场使用的刮刀比刮刀减脂约40%上下。

3.1镂空雕花基本原理

保证中空的刮刀在送料时不出现原材料泄漏的状况十分重要。

图7是刮刀刮除物料示意图，在刮刀刮除物料时，原料被刮刀促进，和刮刀一起朝正前方运作。针对原材料而言，它自身有一个自然堆积角α，当刮刀积极促进物料时，会有一个额外齿轮压力角φ。针对刮刀而言，受到物料承载力主要来源于接近最底层物料部位，由于上边物料挤压成型和的作用下处在自平衡的状态。图8是一组刮刀上料时候的示意图，当物料填充率较高时，刮刀底端物料和刮刀底部板构成了一层底端原材料，在刮刀运行中，在上部原材料重力和刮刀推动力的双重作用下，底端的那层原材料构成了一个明确的运作安全通道，而上端原材料则是把底端原材料作为一层传输带，在摩擦力的作用下往前运作。

实际上镂空刮刀并非不漏水原材料，只是这种漏料与运行方向不相干，是上端波动物料随意选择。具体时会发觉刮料时前侧总会有一小部分原材料往前滚动，接近刮刀的地方有极少数物料刮刀颤动的影响下往后翻转。

3.2力学计算

除了保证镂空雕花刮刀的上料基础功能，还需要确保镂空雕花刮刀不会因为承受力无效。因而，在使用前，必须做详细的应力，主要内容有：静强度剖析、弯曲刚度剖析、极限荷载剖析、屈曲分析、疲劳分析。如图9。

图9镂空雕花刮刀的应力结论

（a）刮刀在常规工作状况时候的应力图（b）刮刀的弯曲测算

4镂空雕花刮刀的优点

4.1减少经营能源消耗

在镇海炼化项目中，镂空雕花刮刀进行了可靠性设计，最后的减脂40%上下。减脂后，刮刀取料机空载能源消耗减少20%上下，满负荷条件下能源消耗减少约10%上下。

4.2构造安全系数高

刮刀减脂后，刮板输送机架的承受力减少，半龙门架所承受的刮刀倾侧镀锌钢丝绳承载力也会跟着减少。全部取料机构造安全系数提升了10%上下。

4.3组织安全系数高

刮刀减脂后，刮刀取料机倾侧镀锌钢丝绳承载力减少，立即优化了倾侧组织的受载，尤其是提升了倾侧安全制动器的安全制动指数。与此同时刮刀头部链轮链条拉紧全面的工作荷载也降低，液压传动系统安全性能大幅度提高。

5结果

选用盘料分析与结构调整方法融合，镂空雕花刮刀完成了传统式刮刀的功效，同时还可以大幅度减脂。拆换镂空雕花刮刀后，缓解了刮刀取料机的品质，对已经用十多年的机器设备结构和组织提升安全性能具有十分很大的优势。