高梯度除铁器的研制与应用
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高梯度除铁器的研制与应用抚顺隆基电磁科技有限公司赵威黄树森
煤炭等大宗散货中混有各种铁杂质，影响物料运输的安全。
在带上物料层的厚度增加、带速提高的情况下，特别需要采用高除铁率的大型除铁设备。
图1所示高梯度除铁器就是为满足这种需求而研发的。
图1高梯度除铁器
图2为传统圆形磁系和高梯度椭圆形磁系各高度平面磁场分布图。
从图中可看出，在除铁器长度方向，随着至几何中心距离的加大，圆形磁系磁场显著衰减，而椭圆形磁系高磁场范围大。
图3为大型港口除铁器在550mm和750mm 额定高度处磁场强度的曲线，其中横轴为距离平面几何中心沿除铁器长度方向的尺寸，纵轴为磁场强度。
可以看出，随着高度平面下移亦即除铁器除铁工作平面下移，椭圆形磁系磁场强度越来越强。
以上数据是距离几何中心一个方向的磁场，另一个方向的磁场是对称分布的，因而综合起来，高梯度椭圆形磁系更有优势，吸铁效果更好。
如图4所示，高梯度除铁器由高梯度椭圆形磁系13和双极磁场辅助磁系14产生磁场，吸起铁件，通过设备散热装置7保证磁系长期有效运行。
由减速电机1通过主动链轮2和从动链轮3带动卸铁皮带4旋转，被吸铁件由卸铁挂条12带动，当脱离辅助磁系14时完成整个除铁过程。
皮带通过2个传动托辊5、支撑横梁9和两个传动滚筒10保证设备平稳运行。
卸铁皮带材质为硫化橡胶，具有良好的耐磨性和抗冲击性，两边有调整螺栓6、张紧螺栓11和防跑偏装置8。
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Port Operation2011.No.4（Serial No.198）
1．减速电机2．主动链轮3．从动链轮4．卸铁皮带5．传动托辊6．调整螺栓7．散热装置8．防跑偏装置9．支撑横梁10．传动滚筒11．张紧螺栓12．卸铁挂条13．椭圆形磁系14．辅助磁系
图4高梯度除铁器的结构
高梯度椭圆形磁系采用了由椭圆铁芯、轭板、配制导磁筒、托板构成的全封闭的外壳结构，使磁场梯度达到超强深度。
在设备工作过程中通过双极磁场辅助磁系加快铁件传输。
磁系散热采用循环风冷散热和强油冷散热方式。
普通电磁除铁器大型化后，其温升较快，故需加大散热空间，这样体积、重量相应增加，而散热效率却不高。
采用循环风冷散热和强油冷散热方式的除铁器散热好，重量轻，体积小，成本低，寿命长。
我公司研发的高梯度除铁器已在国内多个港口投入使用，效果良好，是高除铁率和精细除铁的关键设备。
赵威：113122，辽宁省抚顺市经济开发区顺发路82号
收稿日期：2011－05－11
DOI：10．3963/j．issn：1000－8969．2011．04．015
MQ1635型门机圆筒结构加固秦皇岛港股份有限公司第八港务分公司汪弘王永民
1门机圆筒门架结构故障
我公司的7台MQ1635型门机在运行过程中，圆筒内部与横梁上翼缘板平齐位置花纹踏板相继出现不规则凹凸不平和局部隆起的现象，我们请武汉港口机械质量监督检验测试中心对门机进行了检测，结果发现圆筒根部与门架横梁上翼缘板联接处的应力达到或超过了Q235材料的许用应力，之后一直对此处进行重点检查，及时发现了多起局部开裂故障，迅速进行了修复，消除了安全隐患。
2结构加固方案
门机的圆筒形门架结构承受着上部回转部分自重和全部外载荷形成的垂直力、倾覆力矩、水平力、回转力矩、风载等。
在理论计算时，将门架的圆筒简化成头部为自由端、圆筒下部为固定端的等截面柱，横梁简化为简支梁。
特别强调将门架横梁作为一个整体梁进行强度和刚度计算。
原设计横梁分为两段，于圆筒下端至+2．7m高直径方向上的位置进行对接。
而横梁的上翼缘板、两侧的腹板与圆筒连接位置上，圆筒内没有设计相应的连接板，所以横梁在圆筒内部没有形成一个整体，横梁下翼缘板与圆筒连接位置成为实际的自由端，而不是圆筒的上端为自由端。
如图1所示，对门架结构进行加固。
在圆筒内与上翼缘板平齐的位置补加板9，与门架两侧腹板对齐的位置补加板1（2块），在门架端梁与圆筒形成的4个角内补加板3和7，在圆筒和横梁连接的4个死角处补加板1、4、5、8。
这样，门架的两段横梁通过在圆筒内部补加的钢板形成一个整体，圆筒固定端也由横梁下翼缘板位置上移到圆筒与上翼缘板连接位置，也就是圆筒与横梁上翼缘板位置成为实际的固定端，符合钢结构计算的数学模型。
3加固前后的受力分析
加固前门架受力简化图见图2。
门架和圆筒受倾覆力矩M、向下的垂直力N、水平扭矩M1和横梁两端的支座反力N1、N2，横梁上翼缘板产生压力F
1
、F
2
及下翼缘板产生拉力。
由于圆筒内横梁上翼缘板平齐位置没有加强板，压力F1、F2对圆筒与横梁上翼缘板连接位置产生径向力（即挤压力），属于额外载荷。
在强度和局部稳定性计算时没有将两端横梁上部对圆筒的径向力考虑在内，造成计算失误，强度不足。
加固后（见图3），门架横梁成为一个整体，计算时简化成简支梁。
圆筒的上翼缘板处的径向力消除，此处即为圆筒的固定端，符合门架计算的数学模型，计算结果接近真实情况。
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港口装卸2011年第4期（总第198期）。
