桁架式膠帶機在改造項目中的設(shè)計安裝方法

王家棟

（中煤科工集團沈陽設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

機電與自動化

桁架式膠帶機在改造項目中的設(shè)計安裝方法

王家棟

（中煤科工集團沈陽設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

由于桁架式膠帶機在轉(zhuǎn)載站及受料部位附近的改造過程中有很大的使用空間,因此針對性地研究桁架式膠帶機在改造項目中的設(shè)計安裝方法，對設(shè)計部門與礦山企業(yè)都有著深遠的意義。

桁架；膠帶機；改造；安裝

舊項目改造翻新工程的特點主要是原有的建筑物如轉(zhuǎn)載站機房等都要充分的利用上，局布改擴建，盡量不破壞原有的受力結(jié)構(gòu)，因此改造設(shè)備的安裝空間受到很大程度的限制，設(shè)計部件時就要充分考慮安裝空間。對桁架式膠帶機的設(shè)計安裝及調(diào)試的方法得當(dāng)在實際工程中顯著起到節(jié)省人力、提高效率、降低成本的作用。

1 設(shè) 計

以內(nèi)蒙古霍林河露天煤業(yè)煤炭加工公司331膠帶機改造項目為例，本項目是一個非常典型的改造工程，其原來轉(zhuǎn)載站里使用的板式給料機，由于年久失修，經(jīng)常出現(xiàn)故障和漏煤等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，必須拆除原有設(shè)備，重新安裝短距離膠帶機進行轉(zhuǎn)載給料，實際帶煤運行距離20余m，考慮到后期反轉(zhuǎn)使用，轉(zhuǎn)載站外延伸120 m，并用于安裝尾部拉緊架、重錘箱、尾部滾筒、拉緊小車等部件的設(shè)計使用空間，長度共計150 m，由于轉(zhuǎn)載站出口高出地面，膠帶表面距地面3 m有余，因此全線采用高支腿，桁架結(jié)構(gòu)作為主體，經(jīng)過計算及經(jīng)濟上考慮采用8 m桁架進行設(shè)計。

1.1 桁架結(jié)構(gòu)的整體布局

桁架作為主要的設(shè)計部件，轉(zhuǎn)載站外部采用8 m長設(shè)計，兩部中間共用1個高支腿的螺栓連接。其中每兩部中間留出90 mm間隙，高支腿和桁架連接處順著膠帶方向打腰孔，解決桁架安裝完后的熱脹冷縮問題。

1.2 拆除舊設(shè)備改造的基本原則

在轉(zhuǎn)載站中，由于拆除舊設(shè)備后的空間有限，盡可能少的破壞原承重墻，既減少改造的工作量控制成本，又盡可能保證原有建筑的強度，這就要求轉(zhuǎn)載站里的桁架截面要盡可能的小，且不影響安裝使用。轉(zhuǎn)載站里桁架截面如圖1所示。

由圖1可知桁架高度設(shè)計為370 mm。是在保證設(shè)計強度滿足正常使用的前提下所能達到的極限。此結(jié)構(gòu)為后面安裝改造打下良好的基礎(chǔ)。由于此段桁架長16 m，分為3段連接而成，每段長度不宜超過6 m。

圖1 轉(zhuǎn)載站里桁架截面

1.3 桁架接口處布局

轉(zhuǎn)載站里外桁架高度不同，直接導(dǎo)致下帶面必然要有改向，考慮空間因素，并且改向后起改向作用的2個下托輥受力較大，經(jīng)計算選用需要強力托輥，強力托輥設(shè)計位置既要保證本身的安裝需要，又要保證下帶面的安裝位置，轉(zhuǎn)載站和外部桁架接口部分側(cè)視圖如圖2所示。

圖2 轉(zhuǎn)載站和外部桁架接口部分側(cè)視圖

1.4 桁架尾部和平臺的接口布局

在尾部下帶面到尾部拉緊同樣有改向，必須在桁架尾部設(shè)計改向強力托輥，其結(jié)構(gòu)既要保證在桁架外的托輥強度，又要較好地銜接尾部拉緊小車及尾部滾筒，經(jīng)過比對，采用在桁架尾部探出強力托輥架的結(jié)構(gòu)，這樣托輥架和桁架設(shè)計成一體，保證了托輥架的強度，尾部滾筒采用固定在拉緊小車上的樣式，小車用鋼絲繩連接拉緊塔架上的重錘箱，依靠重錘箱砣塊的重力拉緊膠帶，安裝時發(fā)現(xiàn)此結(jié)構(gòu)小車易跑偏，解決的辦法為在調(diào)正后，車頭兩側(cè)加2塊定位板，并在導(dǎo)軌位置開口，卡住兩側(cè)導(dǎo)軌，外部桁架尾部側(cè)視圖如圖3所示。

圖3 外部桁架尾部側(cè)視圖

1.5 轉(zhuǎn)載站里改造的結(jié)構(gòu)和注意事項

在轉(zhuǎn)載站里面改造安裝桁架難免要遇到高支腿位置和原來的承重支柱梁干涉的問題，這時要盡量減少破壞原有結(jié)構(gòu)，砸掉部分不要超過原來的1/3，如超過需找原設(shè)計單位或相關(guān)部門重新核定強度，以保證設(shè)備及人員安全。改造拆除過程中還需要繼續(xù)使用的電纜一定要在安裝新設(shè)備之前重新用線槽、電纜架等理順在合理的墻面或地角規(guī)矩固定好，為后續(xù)的安裝作好準(zhǔn)備，騰出必要的安裝空間，排除安全隱患，新設(shè)備安裝好后破壞的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能地給予恢復(fù)，轉(zhuǎn)載站內(nèi)的典型結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 轉(zhuǎn)載站內(nèi)改造典型截面

2 安 裝

2.1 安裝的基本順序

為合理地利用場地人員，最有效率的安裝，避免安裝過程中因工序安排錯誤產(chǎn)生問題，結(jié)合現(xiàn)場實際，按先主后次的原則，即按高支腿、外部桁架、內(nèi)部桁架、機頭架、機尾平臺、拉緊塔架、拉緊小車及尾部滾筒、驅(qū)動加改向滾筒、機頭傳動裝置、上下托輥架及托輥外部走臺欄桿、改造溜槽、連接膠帶、安全保護裝置等順序安裝，卸車時注意將各部件吊裝搬運到該件各自安裝點的位置旁。

2.2安裝的基本要點

根據(jù)已確定的基準(zhǔn)平面，首先安裝基礎(chǔ)部件，如高支腿，安裝后，按順序吊裝桁架與高支腿連接，注意桁架與高支腿用栓接后不能焊死，留作抵消伸縮使用，高支腿在上桁架未安裝之前與地面基礎(chǔ)點焊固定，桁架與高支腿連接無誤后，再把高支腿與基礎(chǔ)焊接。桁架中心與機頭、機尾及各滾筒中心線、拉緊塔架、拉緊小車應(yīng)在同一直線，滾筒軸線的水平度允差在1/50以內(nèi)。

2.3 安裝過程中處理措施及方法

往轉(zhuǎn)載站里吊裝桁架是安裝難點，主要原因有轉(zhuǎn)載站內(nèi)空間小，桁架進去后不能翻轉(zhuǎn)，工人施工空間狹小，光線不足導(dǎo)致施工誤差大，另外桁架本身質(zhì)量大，只能用多個鏈輪不同位置拖拽定位，具體方法如下：①外部桁架安裝完畢，轉(zhuǎn)載站和外部只有一個改造洞口可以利用，采用鋪橋板的方式，先安裝3段中最外部的扁平桁架，然后中間，最后尾部，先把外部的扁平桁架對好方向吊裝到接近洞口的外部桁架上；②在洞口里安裝鏈輪，用鐵鏈連接扁平桁架頭部拽向洞口，直到轉(zhuǎn)載站里的高支腿安裝位置后，對好安裝孔安裝；③中間的桁架也采用先吊裝到洞口，并以第1段扁平桁架為基礎(chǔ)向前拖拽，直到安裝位置；④第3段采用同樣的過程進行安裝。

2.4 安裝注意事項

1）由于采用桁架式結(jié)構(gòu)，在設(shè)計安裝防撕裂保護裝置等部件時都要充分考慮內(nèi)部安裝空間狹小和普通結(jié)構(gòu)不同等特點設(shè)計保護。

2）桁架式結(jié)構(gòu)膠帶機，由于上下托輥走臺及欄桿都固定在桁架上，如果條件允許，在桁架未吊裝前，地面上先把桁架上的托輥走臺及欄桿等部件安裝好后再一并吊裝對接，但安裝時一定要注意托輥架的安裝傾斜方向是否和運行方向一致。

3）在改造溜槽完工前，要先安裝導(dǎo)料槽。改造的導(dǎo)料槽支腿高度壓縮到最小才能滿足改造溜槽時所需空間。設(shè)計安裝導(dǎo)料槽時一定要注意，常規(guī)的設(shè)計很難滿足這種尺寸要求，解決辦法是改變底部導(dǎo)料槽防溢裙板的壓接方式來減少設(shè)計空間。

2.5檢查與調(diào)整

在所有的部件安裝完畢后，先安排專業(yè)人員做全線安裝檢查，如有安全隱患立即排除，結(jié)構(gòu)件安裝全部合格后，才能進行空運轉(zhuǎn)試驗。空載實驗前撤掉重錘箱支撐，進行膠帶拉緊，重錘箱的重量要保證給輸送帶以足夠的張力，張力大小用增減砣塊的方式進行調(diào)整，直到合適為止。

3 調(diào) 試

3.1 空載調(diào)試

空載實驗時全線各要點都必須派人觀察，發(fā)現(xiàn)輸送帶跑偏、打滑、有異響及其它不正常情況時，立即停車，進行調(diào)整。同時檢查各安全保護裝置是否正常工作；軸承是否有異響；聯(lián)軸器、減速器、電機是否運轉(zhuǎn)正常；拉緊小車、拉緊塔架、鋼絲繩、托輥、滾筒等是否性能良好；輸送帶與桁架等空隙小的地方是否有刮碰等狀況出現(xiàn)，尤其在改向強力輥位置需特別注意。

3.2 重載調(diào)試

空載調(diào)整正常后，可以考慮在輸送帶上加物料進行重載實驗，在重載情況下觀察輸送帶的運轉(zhuǎn)狀況，一旦有任何的異常情況立即停車予以調(diào)整，重載時如果落料位置不正確，就會導(dǎo)至膠帶跑偏故障，改造溜槽與導(dǎo)料槽接口位置的安裝就顯得尤為重要。由于安裝空間小，物料出口能否對中膠帶中心就有一定的安裝難度。這就對改造項目的膠帶機安裝提出更高的要求。膠帶偏跑后，易造成生產(chǎn)停工，還會誘發(fā)安全隱患，如果膠帶偏跑非常嚴(yán)重，易導(dǎo)致膠帶翻卷物料，使得膠帶的單側(cè)受力過度，有可能造成膠帶橫向斷裂，更會波及周圍的生產(chǎn)工作人員，引發(fā)安全事故。膠帶長時間地跑偏運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致輸送帶撕裂，降低輸送帶使用壽命，所以出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，必須通過試運轉(zhuǎn)及時予以調(diào)整。

3.3 使用注意事項及維護

桁架式膠帶機在空載負(fù)載調(diào)試完畢后可投入使用，使用單位要建立完善的膠帶機管理監(jiān)控體系，在使用時應(yīng)按規(guī)定做好前期維護工作，盡量提高設(shè)備的使用壽命。企業(yè)要針對性的建立起完備的設(shè)備管理體系，其中技術(shù)人員應(yīng)提前做好管理工作，每周按時對膠帶機進行檢查，做到早發(fā)現(xiàn)、早維修，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

4 結(jié) 語

桁架式膠帶機適用于高舉架的項目，尤其在跨度大的溝壑河流和路面時應(yīng)用比較廣泛，其結(jié)構(gòu)特征也適用于大部分改造項目，由于整體桁架結(jié)構(gòu)強度鋼度較大，整體性強，受力好，在重載運行時比普通膠帶明顯穩(wěn)定，不易產(chǎn)生晃動，使用效果較好，鋼結(jié)構(gòu)本身使用壽命長。通過對此種結(jié)構(gòu)膠帶機的安裝設(shè)計，有助于其應(yīng)用到更廣泛的工程項目當(dāng)中去，因此研究分析其合理性與經(jīng)濟性是十分必要的。

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【責(zé)任編輯：陳 毓】

Design and installation method of truss type belt conveyor in reconstruction project

WANG Jiadong
(China Coal Technology and Engineering Group Shenyang Design&Research Institute,Shenyang 110015,China)

The truss type belt conveyor has great use space in the transfer station and near the site of the material transformation process,so the article researches the design installation method of truss type belt conveyor in the reformation project,which has far-reaching significance for design department and mining enterprises.

truss;belt conveyor;transform;installation

TD528+.1

B

1671－9816（2017）03－0038－04

2016-09-26

王家棟（1977—），男，遼寧大連人，學(xué)士，1999年畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)，現(xiàn)在中煤科工集團沈陽設(shè)計研究院有限公司從事礦山設(shè)備研發(fā)設(shè)計工作。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.03.011

王家棟.桁架式膠帶機在改造項目中的設(shè)計安裝方法［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（3）：38-40.