皮帶機(jī)改向滾筒冬季凍冰解決方案與壽命提升研究

劉 燕

（山西焦煤西山煤電集團(tuán)西山鐵路公司生產(chǎn)安監(jiān)科， 山西 太原 030053）

1 皮帶機(jī)改向滾筒軸承受力失效分析

皮帶機(jī)配重需要改向，確定滾筒的主要承受力水平，準(zhǔn)確分析實(shí)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、皮帶啟動(dòng)后可能帶動(dòng)的沖擊力水平。皮帶機(jī)配重一般為17 t。滾筒軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，可能出現(xiàn)失效問(wèn)題，套圈、滾動(dòng)體表面出現(xiàn)疲勞侵蝕點(diǎn)，這是常見(jiàn)的滾動(dòng)軸承基礎(chǔ)失效的問(wèn)題，是常見(jiàn)滾動(dòng)軸承壽命的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。軸承如果發(fā)生侵蝕，運(yùn)轉(zhuǎn)往往會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)、噪聲、發(fā)熱問(wèn)題。

2 運(yùn)轉(zhuǎn)軸承的承載壽命分析

滾動(dòng)軸承載力計(jì)算中需要分析疲勞斷裂的基本特征，判斷斷裂外部可能存在的情況，分析中心局部斷裂面問(wèn)題，需要準(zhǔn)確分析實(shí)際軸承可能存在的強(qiáng)度，重點(diǎn)分析軸向力水平。滾筒軸承轉(zhuǎn)速較快，啟動(dòng)沖擊較大，軸承強(qiáng)度系數(shù)高。需要準(zhǔn)確分析額定靜載荷標(biāo)準(zhǔn)情況，根據(jù)空載轉(zhuǎn)動(dòng)辦法，確定滿(mǎn)足的基本載荷要求。判斷皮帶機(jī)正常工作配置的重力受力情況，計(jì)算滾筒軸承轉(zhuǎn)速。當(dāng)滾筒軸承轉(zhuǎn)速快的時(shí)候，啟動(dòng)沖擊較大，故選軸承強(qiáng)度系數(shù)為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。按照額定載荷量，分析皮帶機(jī)正常配重的滾筒受力范圍，確定啟動(dòng)沖擊大小，明確軸承強(qiáng)度安全系數(shù)。通過(guò)分析滾筒偏細(xì)的程度，判斷軸承鎖緊套大小。較小的鎖套若無(wú)法承受配重而引發(fā)沖擊載荷問(wèn)題，需要準(zhǔn)確分析軸承壽命降低程度，明確導(dǎo)致竄軸、軸承損壞的情況，準(zhǔn)確判斷軸承座底部發(fā)熱情況，分析可能引發(fā)的火情事故問(wèn)題。

根據(jù)技術(shù)操作分析相關(guān)原因，仔細(xì)分析查閱圖紙資料內(nèi)容，經(jīng)過(guò)多次的現(xiàn)場(chǎng)核查分析和實(shí)際計(jì)算分析的結(jié)果，確定配重的改向滾筒改造標(biāo)準(zhǔn)。保證原有的中心距不變，將滾筒軸徑變大，去掉緊縮套，改變?cè)械拈L(zhǎng)度，滿(mǎn)足實(shí)際載荷的靜載要求，明確實(shí)際滾筒改造的效果。

3 施工方案

將皮帶機(jī)停止作業(yè)，緊急情況下拉開(kāi)關(guān)。電氣室斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制電源，閉合接地刀，拆除配重的滾筒兩端罩子，設(shè)置合理的附屬設(shè)施。使用四個(gè)5 t的導(dǎo)聯(lián)，將皮帶機(jī)配重加和起來(lái)，將滾筒緊固的螺栓松開(kāi)，保證軸承座的調(diào)節(jié)螺栓松開(kāi)。使用導(dǎo)鏈將皮帶拉離滾筒，使用導(dǎo)鏈、鋼絲繩、吊車(chē)進(jìn)行共同配合，明確滾筒軸承新的中心距離和位置，固定在軸承座的梁壁上，完成打孔。使用吊車(chē)，將新的滾筒固定到具體位置，用導(dǎo)線、鋼絲繩、吊車(chē)配合，將滾筒安裝在滾筒位置上。按照緊固軸承座進(jìn)行調(diào)節(jié)，緊固軸承座的螺栓，不擰緊，使用塞尺進(jìn)行測(cè)量，確定軸承座的間隙是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。將滾筒軸承進(jìn)行重新配置，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制主體進(jìn)行控制，與中控確認(rèn)具體故障情況，確認(rèn)維修撤離標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)試車(chē)、觀察滾筒兩端軸承溫度，及時(shí)更換推料機(jī)的滾筒配重效果，準(zhǔn)確判斷配重更換標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)單機(jī)開(kāi)場(chǎng)端處理，確定單機(jī)回轉(zhuǎn)緊固效果。在電氣室內(nèi)懸掛電機(jī)控制柜的位置，明確施工方式、地面帶機(jī)位置等。

4 皮帶機(jī)改向滾筒冬季凍冰問(wèn)題

在嚴(yán)寒冬季，當(dāng)溫度低于-10℃的時(shí)候，皮帶機(jī)改向滾筒容易凍冰，產(chǎn)生生產(chǎn)運(yùn)行障礙問(wèn)題。需要采用滾筒除冰辦法，采用合理的改向滾動(dòng)辦法，對(duì)較大的冰凍現(xiàn)象進(jìn)行處理，及時(shí)維護(hù)設(shè)備的整體運(yùn)行安全水平，確保生產(chǎn)的合理性。對(duì)于冰層需要采用清掃器進(jìn)行清除處理，及時(shí)解決改向滾筒凍冰的問(wèn)題，從而有效維護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行。

在嚴(yán)冬狀態(tài)下，氣溫較低，容易在皮帶上產(chǎn)生冰層。冰層降低清煤效果，增加帶煤量。需要合理分析帶濕煤驅(qū)動(dòng)改向滾輪的黏附程度，重點(diǎn)分析凍結(jié)水平，防止形成較大的冰瘤。一旦形成冰瘤，就會(huì)導(dǎo)致皮帶局部承受較大的力，容易掛壞皮帶，影響皮帶的均勻效果，出現(xiàn)跑偏問(wèn)題。皮帶受跳動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的影響，易對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)造成顫動(dòng)問(wèn)題。

5 凍冰解決辦法

對(duì)皮帶機(jī)改向滾筒進(jìn)行冰凍設(shè)計(jì)。添加清冰器，控制結(jié)冰滾筒的距離，距離在5～10 mm范圍內(nèi)，清冰器兩端的皮帶需要架設(shè)起來(lái)，通過(guò)連接完成滾筒凍冰的初期處理。按照滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)、除冰器的相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)，對(duì)除冰器進(jìn)行滾筒表面凍冰的清理，從而有效防止大凍冰問(wèn)題的出現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收效果分析中，需要準(zhǔn)確判斷具體方案，對(duì)冰瘤進(jìn)行徹底清除，及時(shí)準(zhǔn)確有效地保護(hù)設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)的管理。按照需求合理降低勞動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備的投入量，加強(qiáng)安全保護(hù)，加強(qiáng)對(duì)除冰器本身水平的處理。按照需求準(zhǔn)確完成滾筒冬季冰凍處理和解決方案的調(diào)整。

6 皮帶機(jī)改向滾筒的壽命提升

傳動(dòng)滾筒的皮帶動(dòng)力系統(tǒng)是以皮帶機(jī)的系統(tǒng)滿(mǎn)載自動(dòng)制動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)運(yùn)行的最小張力合理控制摩擦系數(shù)與傳統(tǒng)滾筒的包圍比例關(guān)系，按照皮帶的打滑程度，提高傳動(dòng)滾筒圓周?chē)哪Σ亮λ?。皮帶機(jī)的張緊方式、液壓拉緊水平是保證，摩擦力是關(guān)鍵因素。隨著皮帶打滑故障的頻繁出現(xiàn)，需要對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)整，保證張緊力，控制皮帶機(jī)系統(tǒng)的安全系數(shù)范圍。按照膠帶、接頭的強(qiáng)度水平，對(duì)滾筒的受力進(jìn)行調(diào)整，防止因強(qiáng)度不足造成損傷問(wèn)題。張緊方式不允許不打滑張緊力無(wú)限增加，需要根據(jù)滾筒繞點(diǎn)的圓周力范圍，準(zhǔn)確分析具體摩擦系數(shù)。

按照增加傳動(dòng)滾筒包圍角的方法，增大皮帶表面的滾筒摩擦力水平。通過(guò)調(diào)整改變的滾筒位置，增大驅(qū)動(dòng)滾筒的包角標(biāo)準(zhǔn)，逐步增加皮帶、滾筒之間的接觸性面積，增加皮帶的摩擦系數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況，準(zhǔn)確分析改向滾筒位置，及時(shí)調(diào)整空間的有限范圍，達(dá)到最大的傳動(dòng)滾筒包角。通過(guò)摩擦系數(shù)的逐步增加，皮帶機(jī)膠帶、滾筒面在長(zhǎng)時(shí)間的磨損下，摩擦系數(shù)降低，膠帶易發(fā)生碳化問(wèn)題。在冬季凍冰情況下，驅(qū)動(dòng)滾筒摩擦系數(shù)下降，導(dǎo)致打滑，引發(fā)膠帶速度的故障問(wèn)題。膠帶表面磨損，為了提高摩擦系數(shù)，需要對(duì)整條膠帶進(jìn)行更換，但其成本較高，可以對(duì)傳動(dòng)滾筒的包膠進(jìn)行更換，提高摩擦系數(shù)，增強(qiáng)皮帶機(jī)傳動(dòng)的摩擦力水平，從而有效解決打滑問(wèn)題。

在皮帶機(jī)設(shè)備處理中，需要把傳統(tǒng)滾筒膠面改成陶瓷膠面。對(duì)比摩擦膠面的系數(shù)，陶瓷膠面摩擦系數(shù)高，可以有效提高皮帶機(jī)的傳動(dòng)力度，避免傳動(dòng)滾筒與膠帶打滑問(wèn)題的發(fā)生。陶瓷膠面具有較高的耐磨效果，彈性好、清潔能力強(qiáng)，可以有效提高滾筒膠面的使用壽命水平，從而降低維修成本。

7 結(jié)語(yǔ)

在皮帶機(jī)改向滾筒運(yùn)行過(guò)程中，需要重視滾筒冬季冰凍問(wèn)題。在使用前進(jìn)行滾筒設(shè)備的調(diào)整，明確操作方法和設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的辦法，并應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)皮帶機(jī)滾筒的操作與維護(hù)，通過(guò)提升技術(shù)操作能力的水平，有效解決滾筒機(jī)冬季冰凍問(wèn)題。