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淺談大傾角皮帶輸送機在煤炭行業的應用

點擊數:9時間:2015-10-14 10:13:11 來源:百盛機械

摘要:皮帶輸送機是一種通用機械設備,應用比較廣泛,但皮帶輸送機的維護要經常進行,它的使用、維護、保養經驗要通過日常工作逐漸積累。大傾角帶式輸送機通過十幾年的推廣使用,現在已經越來越受到各煤炭企業的認可和喜愛。

輸送機是在一定的線路上連續輸送物料的物料搬運機械,又稱連續輸送機。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送,也可組成空間輸送線路,輸送線路一般是固定的。可以單臺輸送,也可多臺組成或與其他輸送設備組成水平或傾斜的輸送系統,以滿足不同布置形式的作業線需要。輸送機輸送能力大,運距長,還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作,所以應用十分廣泛。

一、輸送機一般按有無牽引件分類

(1)具有牽引件的輸送機一般包括牽引件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力,可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩;承載構件用以承放物料,有料斗、托架或吊具等;驅動裝置給輸送機以動力,一般由電動機、減速器和制動器(停止器)等組成;張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種,可使牽引件保持一定的張力和垂度,以保證輸送機正常運轉;支承件用以承托牽引件或承載構件,可采用托輥、滾輪等。具有牽引件的輸送機的結構特點是:被運送物料裝在與牽引件連結在一起的承載構件內,或直接裝在牽引件(如輸送帶)上,牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連,形成包括運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環路,利用牽引件的連續運動輸送物料。這類的輸送機種類繁多,主要有帶式輸送機、板式輸送機、小車式輸送機、自動扶梯、自動人行道、刮板輸送機、埋刮板輸送機、斗式輸送機、斗式提升機、懸掛輸送機和架空索道等。

(2)沒有牽引件的輸送機的結構組成各不相同,用來輸送物料的工作構件亦不相同。它們的結構特點是:利用工作構件的旋轉運動或往復運動,或利用介質在管道中的流動使物料向前輸送。

二、輸送機未來發展

(1)繼續向大型化發展。大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。(2)擴大輸送機的使用范圍。發展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質的環境中工作的,以及能輸送熾熱、易爆、易結團、粘性的物料的輸送機。(3)使輸送機的構造滿足物料搬運系統自動化控制對單機提出的要求。(4)降低能量消耗以節約能源,已成為輸送技術領域內科研工作的一個重要方面。(5)減少各種輸送機在作業時所產生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。(6)適應未來發展的大傾角皮帶輸送機,大傾角皮帶輸送機(擋邊帶式輸送機)其結構是在平形橡膠運輸帶兩側粘上可自由伸縮的橡膠波形立式"裙邊",在裙邊之間又粘有一定強度和彈性的橫隔板組成匣形斗,使物料在斗中進行連續輸送。擋邊帶式輸送機可廣泛用于煤炭、糧食、建材、化工、水電和冶金等部門,在環境溫度為-19℃~+40℃范圍內,輸送堆積比重為0.5~2.5t/m3的各種散狀物料,擋邊帶式輸送機輸送傾角0°~90°范圍內,最大垂直輸送物料粒度為400mm。對于輸送有特殊要求的物料,如高溫、具有酸、堿性、油類物質或有機溶劑等成分的物料,需采用特殊的擋邊輸送帶,目前在煤炭行業是推廣使用得最為有效的。大傾角帶式輸送機(以下簡稱"大傾角")具有普通帶式輸送機結構簡單、運行可靠,維修方便等優點,此外更具有可大傾角(90度垂直)輸送、結構緊湊、占地少等特點,因而是大傾角(或垂直)輸送的理想設備。通過多年的不懈努力,大傾角皮帶機不斷提升高度(最高已達203m)、擴大輸送能力(最大已達6000t/h),在井下采礦工程、露天采礦、大型自卸船等方而都有所采用,并產生了良好的經濟效益。大傾角擋邊帶由基帶、擋邊和隔板組成,基帶外觀同普通輸送帶,但橫向剛度更大,擋邊為波浪狀,陋板按其不同的斷面可分為T型、C型和TC型。T型適用于傾角β≤40°場合,C型適用于傾角β>40°且物料流動性較好的場合,TC型適用于傾角β>40°,物料粘性較大,粘度較大的場合。

三、常見故障及處理

帶式輸送機作為工程項目中的主要機械而被大量應用,在使用過程中,常常會出現各種各樣的故障,主要有以下幾種情況:

1.輸送帶蛇形及跑偏現象的處理方法。

輸送帶是帶式輸送機中最重要的部分,輸送帶是否順利運行對機械能力、效力及壽命有極大的影響,皮帶運輸機運行時輸送帶跑偏是最常見的故障。輸送帶在運行中由于受各種因素的影響,會出現整體或部分向一邊偏移。輸送帶在頭部滾筒上向一邊偏移,成為頭部偏移;輸送帶在尾部滾筒上向一邊偏移,稱為尾部偏移;輸送帶中間部分一處或多處發生偏移,稱為蛇形偏移。解決這類故障重點要注意安裝的尺寸精度與日常的維護保養。

第一,輸送帶蛇形及跑偏現象的原因。輸送帶運行依靠的是輸送帶與滾筒及托輥之間的摩擦力,理論上滾筒及托輥的回轉中心須與輸送帶的縱向中心成直角接觸,而且托輥及滾筒必須具有以輸送帶中心線為對稱的直徑。但在實際中就會出現各種誤差,由于機架及輸送帶的撓曲,運行時輸送帶與滾筒及托輥的接觸條件就發生了變化。

第二,輸送帶蛇形及跑偏現象的處理方法。一是調整承載托輥組。皮帶機的皮帶在整個皮帶輸送機的中部跑偏時可調整托輥組的位置來調整跑偏;在制造時托輥組的兩側安裝孔都加工成長孔,以便進行調整。具體方法是皮帶偏向哪一側,托輥組的哪一側朝皮帶前進方向前移,或另外一側后移。皮帶向上方向跑偏,則托輥組的下位處應當向左移動,托輥組的上位處向右移動。二是安裝調心托輥組。調心托輥組有多種類型如中間轉軸式、四連桿式、立輥式等,其原理是采用阻擋或托輥在水平面方向轉動阻擋或產生橫向推力使皮帶自動向心達到調整皮帶跑偏的目的。一般在皮帶輸送機總長度較短時或皮帶輸送機雙向運行時采用此方法比較合理,原因是較短皮帶輸送機更容易跑偏并且不容易調整。而長皮帶輸送機最好不采用此方法,因為調心托輥組的使用會對皮帶的使用壽命產生一定的影響。三是調整驅動滾筒與改向滾筒位置。驅動滾筒與改向滾筒的調整是皮帶跑偏調整的重要環節。因為一條皮帶輸送機至少有2~5個滾筒,所有滾筒的安裝位置必須垂直于皮帶運輸機長度方向的中心線,若偏斜過大必然發生跑偏。其調整方法與調整托輥組類似。對于頭部滾筒如皮帶向滾筒的右側跑偏,則右側的軸承座應當向前移動,皮帶向滾筒的左側跑偏,則左側的軸承座應當向前移動,相對應的也可將左側軸承座后移或右側軸承座后移。尾部滾筒的調整方法與頭部滾筒剛好相反。四是張緊處的調整。重錘張緊處上部的兩個改向滾筒除應垂直于皮帶長度方向以外還應垂直于重力垂線,即保證其軸中心線水平。使用螺旋張緊或液壓油缸張緊時,張緊滾筒的兩個軸承座應當同時平移以保證滾筒軸線與皮帶縱向方向垂直。具體的皮帶跑偏的調整方法與滾筒處的調整類似。五是轉載點處落料位置對皮帶跑偏的影響。轉載點處物料的落料位置對皮帶的跑偏有非常大的影響,尤其在兩條皮帶機在水平面的投影成垂直時影響更大。通常應當考慮轉載點處上下兩條皮帶機的相對高度。相對高度越低,物料的水平速度分量越大,對下層皮帶的側向沖擊也越大,同時物料也很難居中。使在皮帶橫斷面上的物料偏斜,最終導致皮帶跑偏。如果物料偏到右側,則皮帶向左側跑偏,反之亦然。在設計過程中應盡可能地加大兩條皮帶機的相對高度。在受空間限制的移動散料運輸機械的上下漏斗、導料槽等件的形式與尺寸更應認真考慮。一般導料槽的寬度應為皮帶寬度的2/3左右比較合適。為減少或避免皮帶跑偏可增加擋料板阻擋物料,改變物料的下落方向和位置。六是雙向運行皮帶輸送機跑偏的調整。雙向運行的皮帶輸送機皮帶跑偏的調整比單向皮帶輸送機跑偏的調整相對要困難許多,在具體調整時應先調整某一個方向,然后調整另外一個方向。調整時要仔細觀察皮帶運動方向與跑偏趨勢的關系,逐個進行調整。重點應放在驅動滾筒和改向滾筒的調整上,其次是托輥的調整與物料的落料點的調整。同時應注意皮帶在硫化接頭時應使皮帶斷面長度方向上的受力均勻,在采用導鏈牽引時兩側的受力盡可能地相等。

2.皮帶輸送機的撒料現象。

皮帶輸送機撒料現象是一個共性的問題,原因是多方面的:一是轉載點處的撒料。轉載點處撒料主要是在落料斗,導料槽等處,如皮帶輸送機嚴重過載,皮帶輸送機的導料槽擋料橡膠裙板損壞,導料槽處鋼板設計時距皮帶較遠橡膠裙板比較長,使物料沖出導料槽。

上述情況可以在控制運送能力上,加強維護保養上得到解決。二是凹段皮帶懸空時的撒料。凹段皮帶區間當凹段曲率半徑較小時會使皮帶產生懸空,此時皮帶成槽情況發生變化,因為皮帶已經離開了槽形托輥組,一般槽角變小,使部分物料撒出來。因此,在設計階段應盡可能地采用較大的凹段曲率半徑來避免此類情況的發生。三是跑偏時的撒料。皮帶跑偏時的撒料是因為皮帶在運行時兩個邊緣高度發生了變化,一邊高,而另一邊低,物料從低的一邊撒出,處理的方法是調整皮帶的跑偏。

四、皮帶輸送機的異常噪音

皮帶輸送機運行時其驅動裝置、驅動滾筒和改向滾筒、以及托輥組在不正常時會發出異常的噪音,根據異常噪音可判斷設備的故障。

1.托輥嚴重偏心時的噪音。

皮帶輸送機運行時托輥常會發生異常噪音,并伴有周期性的振動。尤其是回程托輥,因其長度較大,自重大,噪音也比較大。發生噪音的原因主要有兩個原因:一是制造托輥的無縫鋼管壁厚不均勻,產生的離心力較大;二是在加工時兩端軸承孔中心與外圓圓心偏差較大,使離心力過大。在軸承不損壞并允許噪音存在的情況下可以繼續使用。

2.聯軸器兩軸不同心時的噪音。

在驅動裝置的高速端電機與減速機之間的聯軸器或帶制動輪的聯軸器處發出的異常噪音,這種噪音也伴有與電機轉動頻率相同的振動。發生這種噪音時應及時對電機減速機的位置進行調整,以避免減速機輸入軸的斷裂。

3.改向滾筒與驅動滾筒的異常噪音。

改向滾筒與驅動滾筒正常工作時噪音很小,發生異常噪音時一般是軸承損壞,軸承座處發出咯咯響聲,此時要更換軸承。

五、凸凹段曲率半徑對皮帶輸送機的影響

1.凸段皮帶橫截面中部起拱。皮帶輸送機的凸段經常發生在皮帶斷面方向上的中部起拱。中部起拱,會使皮帶打折,疊起后在進入改向滾筒或驅動滾筒區間后會使皮帶的損壞程度加劇。起拱與打折的主要原因是在皮帶橫斷面上中部和外側的單位長度上的拉力值相差過大,使皮帶滑到中部形成起拱或打折。單位長度上的拉力值差的大小和凸段曲率半徑、托輥槽角有關。槽角越大,凸段曲率半徑越小,起拱與打折越嚴重,當皮帶輸送機的槽角達到大于等于40°時,即使在皮帶輸送機直段的頭部或尾部托輥槽角過渡區間也能發生起拱和打折,此時應減小槽角或加長過渡區間長度的距離,使皮帶槽角緩慢過渡。對于凸段皮帶輸送機應盡可能地增大凸段曲率半徑和在滿足輸送能力的條件下減小托輥槽角。

2.凹段啟動時彈起及被風吹偏。皮帶輸送機在啟動時如果皮帶上沒有物料,在凹段區間處皮帶就會彈起,遇到大風天氣時還會將皮帶吹偏,因此,最好在皮帶輸送機的凹段處增設壓帶輪來避免皮帶的彈起或被風吹偏。

六、皮帶打滑

1.重錘張緊皮帶輸送機皮帶的打滑。使用重錘張緊裝置的皮帶輸送機在皮帶打滑時可添加配重來解決,添加到皮帶不打滑為止。但不應添加過多,以免使皮帶承受不必要的過大張力而降低皮帶的使用壽命。

2.螺旋張緊或液壓張緊皮帶機的打滑。使用螺旋張緊或液壓張緊的皮帶輸送機出現打滑時可調整張緊行程來增大張緊力。但是,有時張緊行程已不夠,皮帶出現了永久性變形,這時可將皮帶截去一段重新進行硫化。

七、結語

皮帶輸送機是一種通用機械設備,應用比較廣泛,但皮帶輸送機的維護要經常進行,它的使用、維護、保養經驗要通過日常工作逐漸積累。大傾角帶式輸送機通過十幾年的推廣使用,現在已經越來越受到各煤炭企業的認可和喜愛,在國家整治小煤礦,促進煤炭行業向集團化整合發展的大政策背景下,大傾角適應大型化發展的特點,符合國家產業政策要求,相信通過機械制造技術的不斷革新進步,從材料、機構、設計環節的不斷完善后,大傾角皮帶輸送機必將在我國各行各業得到更廣泛的應用,為國家建設發展更好的作用。

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