國產皮帶在管式膠帶機上的應用

王學龍

（山東鋼鐵集團 萊蕪分公司 煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）

0 引言

山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司煉鐵廠DG300管式膠帶機（簡稱管帶機）是給銀前265m2燒結機供混勻料的關鍵設備，其卷管管徑為Φ300mm，水平長度為1 600m，提升高度為46m，帶速為2.5 m／s，驅動方式為液壓馬達驅動。自2010年管帶機皮帶更換成國產皮帶后，管帶機皮帶出現(xiàn)過數次劃傷、撕裂及鼓管事故，尤其在雨雪天氣，皮帶打滑嚴重，僅能保證300t／h的生產能力，遠遠不能滿足燒結機的生產需要。兩年來，該問題一直制約著管帶機的正常生產，本管帶機使用國產皮帶輸送混勻料尚屬首例，沒有成熟的經驗和方法可供借鑒。

1 國產皮帶在管帶機應用中存在的問題

管帶機皮帶自2010年2月由德國進口皮帶改為國產皮帶后，在生產實踐中主要暴露出以下問題：

（1）皮帶跑偏現(xiàn)象經常發(fā)生，如果不能及時地進行調整，皮帶卷曲結合處將會很快地由上方轉到下方，形成扭曲狀，嚴重時形成翻管，造成皮帶撕邊或撕裂，甚至導致皮帶撒料。皮帶翻管后很難進行調整，并且調整需要長時間一段段地恢復原狀，影響正常供料。

（2）斗輪取料機由于取料不夠穩(wěn)定，有時料流波動較大，皮帶上混勻料高低不平，進入管帶機后易造成管帶機皮帶鼓管、跑偏，導致皮帶擠傷、劃傷、撕裂。

（3）雨季、冬季生產時，管帶機皮帶打滑嚴重，僅能保證200t／h的生產能力，遠遠不能滿足450t／h的生產需要。冬季生產時皮帶經常出現(xiàn)跳動現(xiàn)象，影響皮帶使用壽命。

2 影響管帶機運行的主要原因分析

綜合以上幾點，影響管帶機運行的主要原因有：

（1）皮帶跑偏原因：目前管式皮帶機皮帶調偏的方法是在托輥支架下加墊片，從而改變其摩擦力來調整皮帶，其必須停機才可調整，且效率低、耗時長、效果差，管帶機托輥自身無法實現(xiàn)自動調偏。

（2）皮帶鼓管、翻管原因：由于混勻取料機料流不穩(wěn)，而管帶機皮帶過長，承載不均易造成皮帶扭曲跑偏、鼓管等，此外偶爾的大料流還易導致皮帶鼓管，易被托輥、支架擠傷、撕裂。

（3）皮帶打滑原因：雨雪天氣，雨水順著皮帶進入各驅動滾筒，成為潤滑劑，減小摩擦造成皮帶打滑，另外由于以前采用墜砣垂直拉緊，皮帶機在啟動與運行兩個過程中拉緊力沒有絲毫變化，不能滿足皮帶機實際運行工況的需要，造成打滑。

3 改進措施

3.1 自主設計管式皮帶調偏裝置

目前解決管式皮帶機皮帶調偏的方法是在托輥支架下加墊片，從而改變其摩擦力來調整皮帶，且必須停機才可調整。為此設計了管式皮帶調偏裝置，其結構如圖1所示。管式皮帶調偏裝置是利用機械原理中的連桿結構，通過改變位移實現(xiàn)托輥傾角的改變，從而改變其摩擦力，實現(xiàn)調偏。當管狀皮帶跑偏時，通過轉動絲杠上部的頂帽將推力傳遞到連桿上，連桿推動或拉動托輥以改變托輥的傾角，從而改變其摩擦力，實現(xiàn)調偏。

圖1 管式皮帶調偏裝置結構圖

3.2 安裝兩極跑偏開關

針對管帶機皮帶跑偏、鼓管造成皮帶撕邊、擠傷劃傷的問題，在管帶機機尾段安裝兩極跑偏開關，可有效分散料流，避免皮帶鼓管。當皮帶跑偏達到預設限位使開關處皮帶停止運轉時，通過調正皮帶后，手動故障復位后再開啟皮帶。經過選型比較，選用沈陽膠帶機設備總廠的HFKPT1 12－30型兩極跑偏開關。其工作過程為輸送機膠帶跑偏時，膠帶觸碰開關立輥，當立輥偏轉至I級動作角度時，I級開關動作，并輸出信號報警；如膠帶繼續(xù)跑偏，使開關的立輥達到Ⅱ級，開關發(fā)出停機信號，可通過控制回路自動檢測膠帶機膠帶的跑偏量和扭出程度，實現(xiàn)自動報警和停機。

3.3 設計管式膠帶機滑道式限料器

根據生產實際，針對管帶機皮帶鼓管、撒料問題，在管帶機機尾段設計安裝了管式膠帶機滑道式限料器，它由一直立的半圓弧形板及6組耙齒構成，耙齒在料流前進方向可實現(xiàn)一定角度的旋轉?；朗较蘖掀骺蓪⒋蠊闪狭鞣謹偅鸬骄鶆蛄狭鞯淖饔?，從而防止大股料流造成管帶機皮帶鼓管。

管式膠帶機滑道式限料器結構如圖2所示。其中，A，B為平式分料器耙齒的兩個工作位，C為皮帶底面。耙齒由銷子固定于底座上，當料流高度高于A點時，在料流的推動下，可實現(xiàn)耙齒從A到B的旋轉，當轉到B點時，耙齒上端頂上圓弧襯板底座，即B點為轉動的極限位，若料流突然增大，其高度超過B點，在經過平式分料器時，便實現(xiàn)了分攤限流作用，防止管帶機皮帶鼓管。

圖2 管式膠帶機滑道式限料器結構圖

3.4 雨雪天皮帶打滑問題解決措施

3.4.1 增加配重自動液壓拉緊裝置

本文采用中國礦業(yè)大學徐州五洋科技有限公司研制的DYL－01－4／100自動液壓拉緊裝置，去除重錘箱，加焊安裝鋼絲繩用的繩座（或繩扣）、拉緊油缸（包含頭輪、支座和活塞桿護套）、PLC拉緊專用電控箱、專用液壓泵站、蓄能站及聯(lián)接油路用高壓膠管。在雨天工況時與中控聯(lián)鎖信號共同作用自動增加各相應拉緊力，避免了皮帶機驅動滾筒因下雨摩擦系數降低而導致打滑的現(xiàn)象發(fā)生。

3.4.2 增加防雨棚

在管帶機機尾卷管段、機頭展開段安裝防雨棚，減少雨水隨皮帶進入各驅動滾筒，減小打滑的可能性。

3.4.3 增加壓縮空氣噴吹裝置和改變主滾筒包膠方式

在機頭防雨棚區(qū)安裝壓縮空氣管道，分段設噴頭吹掃皮帶，加快雨水的蒸發(fā)，減少雨水進入皮帶和驅動滾筒之間，降低打滑的概率。

從空壓機處引DN50壓縮空氣管道至管帶機機頭通廊，在進入防雨篷區(qū)域后安裝吹掃裝置，分10段吹掃皮帶反面，加快皮帶水分蒸發(fā)，減少皮帶打滑的概率。

利用年修對主滾筒進行更換，對管帶機機頭主滾筒包膠采用摩擦系數大、耐磨性強的材質做包膠，并且頭部滾筒應定期進行更換。

3.5 增加管式膠帶機絲杠調節(jié)式刮水器

在管帶機機頭設計安裝圓弧形刮水器，減少雨水進入皮帶和驅動滾筒之間，作為防止皮帶打滑的措施之一。管式膠帶機絲杠調節(jié)式刮水器結構簡圖如圖3所示。其中，AC之間圓弧條狀區(qū)域為廢舊皮帶制作的刮水皮子，AB之間為圓弧條狀壓板，采用6個Φ16普通螺栓固定于其后方的鋼板底座上（圖3中D處），其他為120mm槽鋼焊接制作，E，F(xiàn)處用螺栓固定于皮帶支架兩側的槽鋼上。刮水皮子圍繞緊貼于皮帶非工作面實現(xiàn)刮水，減少雨水進入管帶機機頭滾筒與皮帶之間，降低了打滑的概率。

圖3 管式膠帶機絲杠調節(jié)式刮水器結構簡圖

4 效果分析

通過對國產皮帶在管式膠帶機上的應用技術改進，使皮帶跑偏及打滑現(xiàn)象大幅降低，避免了管帶機皮帶鼓管造成的皮帶擠傷、撕裂，取得了良好的使用效果，消除了設備隱患和生產瓶頸，滿足了生產的需要，年效益可達800余萬元，給國產皮帶在管式膠帶機上的應用提供了借鑒作用和積累了經驗，對企業(yè)節(jié)能降耗的實施與開展具有重要的現(xiàn)實意義。

［1］ 王振才.皮帶機跑偏原因分析及防偏技術研究［J］.科技資訊，2010（20）：130－131.

［2］ 鄭德林，張慶慧，顧華杰.一種皮帶保護裝置［J］.設備管理與維修，2009（7）：59－60.

［3］ 羅聰.帶式輸送機跑偏的原因及解決方法［J］.金屬材料與冶金工程，2011（4）：29－31.