堆料機

在國內外碼頭中，物料的存儲、中轉一般採用露天堆場的形式，堆料機是重要的堆場作業設備。它的主要功能是將卸車機卸下的貨物堆存到堆場上，方便取料機進行取料作業。堆料機適用於大、中型火力發電廠、水泥廠、港口、礦山、冶金及大型水利工地的儲料場，是取運散裝物料高效、可連續作業的設備。

基本介紹

• 中文名：堆料機
• 外文名：Stacker
• 功能：將卸車機卸下的貨物堆存到堆場
• 特點：可升降臂架，提高堆料效率
• 套用：港口、電廠、鋼廠和水泥廠等
• 缺點：自動化程度低、結構笨重
• 相關：堆取料機

簡介

圓形料場是一種新型儲料系統，是實現礦物原料預均化的堆料場，廣泛套用於冶金、電力、煤炭、化工、建材、運輸等工業部門。堆料機屬於圓形料場的一個重要組成部分，它的作用是連續地按照一定的方式進行堆料，實現多層傾斜複合形料堆，方便取料機進行取料。堆料機的種類很多，有高架型橋式皮帶堆料機、耙式堆料機、頂部堆料的天橋皮帶堆料機、迴轉式懸臂皮帶堆料機等。

堆料機分類

高架型橋式皮帶堆料機

如圖1所示，高架型橋式皮帶堆料機是將堆料皮帶機裝設在一個可以移動的橋架上，而這個橋架是橫跨料堆的。在它的堆料皮帶機上設有S型的卸料小車，與橋架的運動方向相反，使堆料機能在料堆的任何一點進行堆料。此類堆料機適用於梯形橫截面的料堆，也可以進行波浪形或水平層狀的料堆。

圖1 高架型橋式皮帶堆料機

耙式堆料機

如圖2所示，耙式堆料機又名鏈式耙，是一種既能堆料又能取料的設備，主要用於側面堆料。有些鏈耙還能進行反轉，即堆料時的迴轉方向與取料時相反，物料通過耙桿中的開孔送往下股鏈。耙式堆料機通過鏈式刮板中安裝的堆料皮帶和刮板聯合作業，大大的提高了堆料能力。

圖2 耙式堆料機

頂部堆料的天橋皮帶堆料機

如圖3所示，頂部堆料的天橋皮帶堆料機用於預均化堆廠設在廠房內的情況，通過廠房的屋頂將堆場進料主皮帶機接到屋架上，與屋架上的天橋皮帶機相連線。該堆料機所採用的設備較簡單，只要在天橋皮帶機上裝一台S型皮帶卸料車，就可以直接從天橋皮帶上進行堆料。但是它只能作人字形或圓錐形料，如要採用波浪形堆料，就會使堆料設備結構複雜。它的另一個缺點是物料落差較大。因此，這種設備在水泥廠中較少採用。

圖3 頂部堆料的天橋皮帶堆料機

迴轉式懸臂皮帶堆料機

如圖4所示，迴轉式懸臂皮帶堆料機是預均化堆場中採用最廣泛的側面堆料的堆料機。它主要由兩部分組成：一是連線在堆場進料主皮帶機上的S型皮帶卸料小車，其作用就是通過進料皮帶的S形轉折，將物料送到堆料皮帶機上；二是由此橫向伸到料堆上方的懸臂堆料皮帶機。懸臂堆料皮帶機可以是固定的，也可以是繞著中心軸轉動的迴轉式懸臂皮帶堆料機，其迴轉運動是通過電動機帶動，能進行360迴轉。

圖4 迴轉式懸臂皮帶堆料機

堆料機控制系統的發展

在我國，堆料機的控制系統基本上經歷了三個階段：就地手動控制、半自動控制、自動控制三種。

1單機手動控制階段

20世紀六七十年代的堆料機控制系統是由分離的繼電器、接觸器和多芯傳統電纜等組成，機構的位置檢測控制開關也處於發展的初期階段，所採用的僅僅是具有簡單功能的機械開關，其檢測精度和防護等級等極低。操作人員在堆料機司機室室內，對單台設備進行現場獨立操作，不能實現系統複雜的聯鎖功能。

堆料機和地面控制中心之間的通信功能由繼電器的接點通過多芯傳統電纜的連線而實現；系統對設備的監視功能由傳統的模擬儀錶盤來實現。這樣，傳輸系統主控室內的工作人員不了解現場設備的工作情況和設備的運行參數，控制室內也沒有設備的報警信號及相關數據，信息的傳遞也是採用人工方式。

在實際工業生產中，這樣的系統不僅線路複雜，體積龐大，自動化程度低，可操作性和穩定性都比較差，而且全部為手動操作。

2 半自動控制階段

20世紀70年代後期，堆料機採用可程式控制（PLC）主從站技術與終端顯示器的套用，大幅度減少了中間繼電器及控制使用的電纜，機器的運行狀態監測也得到了提高。在PLC控制系統中，用戶編制的控制程式表達了生產過程的工藝要求，並事先存入PLC的用戶程式存儲器。運行時按存儲程式的內容逐條執行，以完成工藝流程要求的操作。

但是，PLC畢竟是一種只能對生產工藝流程進行簡單控制的電子設備，與其他設備只能進行簡單的數據交換，難以實現複雜的智慧型控制和大型管理，缺乏良好人機互動。現存的堆料機控制系統為了安全和方便起見，大部分還是採用了手動控制和PLC半自動控制相結合的方式。

3 自動控制階段

為了適應大型礦料、煤料、港口等高度自動化生產的要求，提高工作效率，保證系統的穩定性和連續性。自動控制指的是自動化、智慧型化，通信和管理技術現代化。

自動控制是指堆料機實現無人控制，通過監控系統監視堆料機工作的狀態。例如：堆料機堆礦粉的工藝操作控制，都應在特定的系統操控下實現自動控制。操作人員坐在控制室，可以通過電腦顯示屏的畫面切換，了解堆料機的各種參數、大車的位置、輔助系統等各部件、各系統的運行情況；設定堆料機的運行參數，並通過自動系統實時了解堆料機的運行狀況和故障原因，並且能夠自動記錄故障的信息等。

堆料機堆料工藝及特點

堆料機堆放散裝物料有多種方法，如迴轉連續堆料法、迴轉步進堆料法、人字形大車連續堆料法、大車步進堆料法、大車橫行堆料法。此外，圓形料場有其專用的圓形堆料機堆料工藝。

迴轉連續堆料法堆料時，懸臂迴轉連續運行，從左側運行到右側，然後大車向後步進一段距離，懸臂迴轉再從右側運行到左側，如此反覆，直至物料堆完或達到堆場後側邊界。

迴轉步進堆料法（或稱定點堆料）與迴轉連續堆料法類似，大車的運行相同，都是在懸臂迴轉最內側或最外側時大車向後步進一步，區別在於迴轉的運行不是連續的，而是等料堆堆到一定高度時，迴轉每次步進一個角度，直至臂架迴轉到達堆料內側或外側邊界，大車再向後一步。如需要混勻效果時也可分層迴轉步進堆料（或稱魚鱗堆料）。

迴轉步進堆料法

人字形大車連續堆料法，指堆料時大車先向前或向後連續運行，在料堆前後邊界時大車再反方向連續運行，或迴轉步進一個角度後大車再反向連續運行，直至物料堆完或區域內物料達到預定堆料高度。這種堆料方式料堆截面形狀為人字形，一般用於混礦工序。大車步進堆料法與大車連續堆料法類似，也是在大車前後邊界處迴轉步進一個角度，大車再反向步進運行。與大車連續堆料法的區別在於大車運行時不連續，而是等料堆達到一定高度後，大車步進一定的距離，直至達到大車前後邊界再迴轉（或大車迴轉聯動）步進一步。

大車橫行堆料法，首先將臂架迴轉到外側做好第一個料堆，然後迴轉與大車連續聯動運行，保持落料點沿著垂直於大車軌道的方向向內側步進（或連續）移動，直至達到內側邊界，這時大車向後移動一個步進距離，然後迴轉與大車再聯動運行，保持落料點沿著垂直於大車軌道的方向由內側向外側步進（或連續）移動，直至達到外側邊界。如此反覆進行，直至物料堆完或達到大車後側邊界。

連續堆料法堆料更均勻，特別適於混料的情況，但是機構持續運行，比步進堆料法能耗高。而迴轉堆料法比大車堆料法節能，因為迴轉機構電機功率比大車機構的小得多。迴轉堆料法堆出的物料為弧形，特別適合迴轉式斗輪（堆）取料機取料，取料時在每堆物料起點和終點處效率也不降低。

綜合比較，迴轉步進堆料法在節能、場地空間利用以及取料效率等方面均最優。