皮帶運(yùn)輸機(jī)拉緊裝置改造分析

譚清述

（長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012）

當(dāng)前階段，要想避免皮帶運(yùn)輸機(jī)跑偏現(xiàn)象出現(xiàn)的概率，減少皮帶系統(tǒng)成本輸出，提升皮帶運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。本文主要對(duì)拉緊裝置的優(yōu)勢(shì)和缺陷展開了分析，并且進(jìn)一步優(yōu)化了張緊裝置，此種方法效果極高。

1 工程開展情況

某項(xiàng)選礦廠是一項(xiàng)處理設(shè)計(jì)能力是六萬噸的大型選礦廠，相關(guān)人員將有著伸縮頭卸料配艙的帶運(yùn)輸機(jī)安裝到了碎礦系統(tǒng)中，該項(xiàng)設(shè)備的作用是把振動(dòng)篩篩上物料，將起運(yùn)輸?shù)綀A錐廠房中，依靠伸縮頭卸礦小車移動(dòng)。其中設(shè)計(jì)參數(shù)是水平長(zhǎng)度275m，提升高度是33.6m，傾斜角度10°，應(yīng)用重錘式拉緊方法。不過在該項(xiàng)皮帶運(yùn)輸機(jī)重錘式拉緊裝置運(yùn)行期間，質(zhì)量較大，當(dāng)每一次提升重錘的時(shí)候，離不開人工的幫助，大體需要二十幾個(gè)人員，從中看出，面臨的勞動(dòng)強(qiáng)度是非常高的，工作效率非常低，尤其是處于斷帶的情況下，重錘將從幾十米的高空中落下，為后期埋下了嚴(yán)峻的安全隱患。在施工場(chǎng)地內(nèi)，為了避免斷帶期間重錘直接從高空落下，相關(guān)人員將手拉葫蘆懸掛到了重錘中，可是因?yàn)槭掷J長(zhǎng)時(shí)間處于室外環(huán)境中，本身經(jīng)常受到各種因素的影響，比如風(fēng)吹、日曬和雨水淋濕等，腐蝕現(xiàn)象非常明顯，受損嚴(yán)重。手拉葫蘆備件消耗量是非常大的，更換起來有著較高的難度，無法發(fā)揮出一定的保護(hù)優(yōu)勢(shì)。通過分析看出，重錘式拉緊裝置生產(chǎn)期間還面臨著較多的問題，具體如下所示：

其一，對(duì)于拉緊力來講，一直處于不改變的狀態(tài)，本身不會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸機(jī)負(fù)載大小以及變化情況而加以調(diào)節(jié)，當(dāng)啟動(dòng)皮帶的過程中，所需要的張力非常多，一般是正常運(yùn)行張力的1.4 倍左右，有的情況下，為了保持啟動(dòng)工作處于正常狀態(tài)，設(shè)置的重錘配重一般高于正常運(yùn)行狀態(tài)下皮帶本身所需要的拉力，最終產(chǎn)生的結(jié)果便是皮帶長(zhǎng)時(shí)間處于最大張力中運(yùn)行，進(jìn)而皮帶正常，帶面受到了嚴(yán)重的損壞，膠接頭撕碎情況嚴(yán)峻。

其二，當(dāng)因?yàn)轵?qū)動(dòng)滾筒面受損以后，或者是皮帶回空面泥漿處于過多狀態(tài)的時(shí)候，張力是無法進(jìn)一步增加的，這樣一來，就會(huì)引起皮帶打滑現(xiàn)象，使得尾部被礦石壓住，只有系統(tǒng)停止運(yùn)行，才可以將皮帶上壓礦現(xiàn)象進(jìn)行全面處理，此種情況無法確保生產(chǎn)的安全性。

其三，難以實(shí)現(xiàn)集中控制，造成的后果是張緊力較低的情況下，難以停止進(jìn)料，導(dǎo)致皮帶設(shè)備受損。面對(duì)于拉緊裝置運(yùn)行期間存在的一系列問題，和標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)要求完全不相符，維修期間要想提升重錘，也是有著較高難度的。所以，就需要實(shí)行皮帶拉緊裝置的改造工作。

其四，拉緊類型維護(hù)任務(wù)非常重；該項(xiàng)類型的拉緊方式需要配備三個(gè)滾筒、一個(gè)應(yīng)用于拉緊方面，另外兩個(gè)則是用于對(duì)支架進(jìn)行支撐，這樣一來，便增加了設(shè)備檢修和后期維護(hù)的工作量。其次，拉緊類型維護(hù)難度極高，因?yàn)橥饧又匚锖奢d處于張緊裝置下放，該項(xiàng)位置的周圍環(huán)境非常惡劣，張緊裝置兩端軸承處于半空中，保養(yǎng)起來難度高，檢修人員需要攜帶專業(yè)性設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，還需要開展攀登作業(yè)，所以面臨著較高的安全隱患。

其五，拉緊類型故障頻繁出現(xiàn)；因?yàn)楸ｐB(yǎng)難度極高，有的人員存在著僥幸心理，并沒有定期保養(yǎng)設(shè)備，潤(rùn)滑不符合要求，進(jìn)而引發(fā)了機(jī)電事故出現(xiàn)的概率。張緊滾筒因?yàn)橹車幍奈恢梅浅毫樱h散類型浮塵將會(huì)加劇軸承受損程度，進(jìn)而增加了機(jī)電故障問題出現(xiàn)的概率。

要想將以上缺陷問題徹底解決，就需要以實(shí)際現(xiàn)象為主，將皮帶變更成機(jī)尾拉伸式張緊裝置，將中部拉緊系統(tǒng)拆除，把拉緊系統(tǒng)安裝到機(jī)尾處，也就是說，在尾端位置處鋪設(shè)能夠移動(dòng)的小車，和末端滾筒相互連接固定到一起，在小車下方鋪設(shè)可以前后運(yùn)行的軌道，鋼絲攬繩將小車、滑輪和外加荷載連接到一起，基于外加荷載的作用力中，可以保證張緊的穩(wěn)定性，提升工作效果，當(dāng)對(duì)皮帶機(jī)拉緊方式進(jìn)行全面的改進(jìn)以后，處于試驗(yàn)運(yùn)行狀態(tài)六個(gè)月時(shí)間內(nèi)，沒有出現(xiàn)機(jī)電隱患，工人檢修時(shí)間所消耗的時(shí)間隨之減少，成本降低，安全性得到了全面保障。

2 皮帶運(yùn)輸機(jī)拉緊裝置類型

2.1 螺桿式拉緊類型

一般來講，在皮帶運(yùn)輸機(jī)尾端架子中通常是設(shè)計(jì)螺桿式拉緊類型的張緊滾筒，在皮帶張緊度改變以后，可以借助有關(guān)工具對(duì)皮帶螺桿的伸長(zhǎng)量加以調(diào)整，將張緊滾筒移動(dòng)現(xiàn)象控制在合理范圍內(nèi)，以此實(shí)現(xiàn)調(diào)控皮帶運(yùn)輸機(jī)張緊度的目標(biāo)。螺桿式拉緊類型組成結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)便，成本非常低，不過張緊滾筒一般隨著時(shí)間的移動(dòng)位置而降低，當(dāng)處于張緊準(zhǔn)確性不高、要求小和皮帶作業(yè)時(shí)間有限的皮帶運(yùn)輸機(jī)內(nèi)適合應(yīng)用此種類型的裝置。

2.2 水平拉伸張緊類型

該項(xiàng)裝置主要是在可移動(dòng)小車內(nèi)安裝張緊滾筒，借助外加荷載把滑輪組合小車連接到一起，張緊力大小和方向不發(fā)生變化，其中外加荷載的重量決定了具體的張緊度。皮帶運(yùn)輸機(jī)拉伸式張緊裝置組成結(jié)構(gòu)非常的簡(jiǎn)單，后期維護(hù)成本低，可是裝置占據(jù)的空間非常大，安裝調(diào)試起來有著極高的復(fù)雜性，所以，適合應(yīng)用到長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸物料和遠(yuǎn)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)內(nèi)。

2.3 豎向拉伸式張緊類型

豎直拉伸式張緊裝置一般是經(jīng)由外加荷載對(duì)張緊滾筒進(jìn)行拉伸的，以此達(dá)到張緊運(yùn)輸皮帶的目的。和水平拉伸式張緊裝置有著諸多不同之處的是，完全不需要對(duì)小車進(jìn)行移動(dòng)，可以經(jīng)由兩個(gè)支撐滾筒將皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)方向進(jìn)行改變，方向從水平變?yōu)榱素Q直，經(jīng)由外加荷載力實(shí)施張緊滾筒數(shù)直拉伸操作，此種類型的裝置和水平拉伸式張緊裝置相比較看出，占據(jù)的空間是非常小的，可是持續(xù)性對(duì)張緊滾筒實(shí)行外加荷載的話，就會(huì)加劇設(shè)備的消耗率，提升成本，削弱皮帶自身的性能。

2.4 液壓拉緊類型

液壓拉緊類型主要是根據(jù)液壓能為皮帶提供張緊力，結(jié)合皮帶運(yùn)輸機(jī)的荷載變化現(xiàn)象進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，此種類型的裝置有著極快的反應(yīng)速度，可以防止皮帶啟動(dòng)以及運(yùn)行期間發(fā)生打滑以及運(yùn)行不穩(wěn)定等現(xiàn)象，張緊程度能夠?qū)崿F(xiàn)水平的提高。

和以往拉緊方式相比較來看，優(yōu)化以后的拉緊方式產(chǎn)生的效果極高，主要表現(xiàn)為滾筒數(shù)目逐漸縮減，皮帶運(yùn)輸機(jī)可以防止發(fā)生多次彎曲轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，使用性能提升和眼神，可以減少成本輸出，并且設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量也隨之增強(qiáng)，從一定程度上確保了設(shè)備維護(hù)的安全性，滾筒破損率也隨之下降，軸承損壞減少，設(shè)備運(yùn)行期間的振動(dòng)率降低，皮帶運(yùn)輸機(jī)跑偏問題被得到了徹底解決，經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。

3 合理的選取拉緊裝置方式

在分析礦山運(yùn)行期間應(yīng)用的大型皮帶運(yùn)輸機(jī)拉緊裝置方式來看，可以應(yīng)用膠帶自控液壓拉緊裝置來拉緊皮帶，這主要是因?yàn)樵摲N類型的液壓拉緊站起動(dòng)拉緊力以及正常運(yùn)行拉緊力能夠依照皮帶運(yùn)輸機(jī)張力的需求進(jìn)行合理調(diào)整，確保膠帶處于合理范圍內(nèi)加以運(yùn)行，與此同時(shí)，本身還具備張緊力不充足自動(dòng)停止給料和自動(dòng)增加拉緊力等諸多效果。另外，液壓拉緊裝置還能夠?qū)彌_裝置加以保護(hù)，當(dāng)啟動(dòng)皮帶以后，可以為拉緊站提供緩沖的保護(hù)效果，通過和中控集控裝置相互連接到一起，達(dá)到遠(yuǎn)距離控制拉緊裝置的目的。再加上結(jié)構(gòu)較為緊湊，安裝空間位置非常小，可以從一定程度上和皮帶運(yùn)輸機(jī)安裝要求相一致。

舉例說明，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，重點(diǎn)從空間限制性因素入手，皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行期間以中部豎直拉升式張緊類型位置，結(jié)果在后期一年的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行環(huán)節(jié)中，發(fā)生了四次機(jī)電故障，對(duì)后期運(yùn)行安全性產(chǎn)生了不良的影響，加劇了經(jīng)濟(jì)受損程度。其中，皮帶運(yùn)輸機(jī)是由驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒、運(yùn)輸皮帶和拉緊裝置以及其他類型的保護(hù)裝置相互組合形成的，帶速設(shè)定為3m/s，皮帶運(yùn)輸距離可以達(dá)到160m，運(yùn)輸皮帶長(zhǎng)度是328m，皮帶的安全系數(shù)是0.95。當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，有著一定的慣性，基于此，調(diào)控皮帶拉緊期間務(wù)必重點(diǎn)考慮物體的重量，以免運(yùn)輸物體和皮帶產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。皮帶的安全系數(shù)m 計(jì)算公式是：m ＝PL/F。在這一公式內(nèi)，P 表示為皮帶運(yùn)輸機(jī)的荷載量，t/h，L 是皮帶寬度，F(xiàn) 是運(yùn)輸皮帶的最大承載力。應(yīng)用中部數(shù)直拉升式張緊類型，將張緊滾筒安裝到皮帶機(jī)架中，皮帶機(jī)架和外加荷載相互形成一項(xiàng)整體，皮帶機(jī)架基于支撐滾筒的支護(hù)作用下，在外加荷載作用力中沿著豎直軌道上下運(yùn)動(dòng)，以此保證皮帶運(yùn)輸機(jī)有著相應(yīng)的張緊力。

4 改造方案以及技術(shù)措施的落實(shí)

皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行期間出現(xiàn)故障概率是極高的，為后期埋下了嚴(yán)峻的安全隱患。產(chǎn)生皮帶跑偏的實(shí)質(zhì)性因素是因?yàn)轵?qū)動(dòng)滾筒和該項(xiàng)滾筒之間出現(xiàn)了位移現(xiàn)象，基于此，加大對(duì)運(yùn)輸機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的改善力度非常重要，可以將定位傳感器落實(shí)于滾筒邊緣內(nèi)，結(jié)合皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行期間存在的問題制定出改造方案和技術(shù)措施。

4.1 選擇拉緊站

從皮帶重錘的質(zhì)量以及空間位置可以看出，以DYL-01-3/20液壓乍控拉緊站為主，其中皮帶的最大拉應(yīng)力是20KN，液壓缸行程是3m，借助底部定滑輪能夠確保一次拉緊皮帶行程達(dá)到6m以上。

4.2 制定有關(guān)的改造方案

將原來的重錘拉緊裝置徹底拆除，在設(shè)計(jì)制作期間，需要裝設(shè)配重滾筒機(jī)架以及皮帶拉緊架，依照全自動(dòng)液壓拉緊站的基本安裝要求對(duì)液壓站控制箱進(jìn)行安裝。其次，要想降低提升配重滾筒和拉緊架勞動(dòng)強(qiáng)度，在液壓拉緊裝液壓壓缸有著拉緊皮帶功能的同時(shí)借助液壓站內(nèi)的液壓缸對(duì)配重滾筒以及拉緊架進(jìn)行提升，具體操作原理表現(xiàn)為在進(jìn)一步提升配重滾筒的基礎(chǔ)上把皮帶拉緊鋼絲繩拆除，以此高效率的提升配重滾筒。

4.3 選擇自控拉緊力

依照原設(shè)計(jì)重錘的質(zhì)量皮帶運(yùn)行情況來看，把液壓站內(nèi)的工作壓力設(shè)定成6.5MP ～8MP，鋼絲繩對(duì)皮帶拉緊架的拉力是9.5t 左右，經(jīng)由皮帶運(yùn)輸機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況來看，了解到液壓站的工作壓力設(shè)定是6.5MP 的情況下，可以在一定程度上和皮帶運(yùn)輸機(jī)啟動(dòng)以及運(yùn)行要求相一致。

5 改造以后產(chǎn)生的效果

當(dāng)前，把以往皮帶運(yùn)輸機(jī)垂直式拉緊裝置更改成自控液壓拉緊方式以后，原垂直式拉緊裝置存在的問題被徹底解決，如此一來，除了皮帶和驅(qū)動(dòng)滾筒膠面使用壽命延伸之外，維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也隨之降低，生產(chǎn)效率和設(shè)備運(yùn)行率逐漸提高。產(chǎn)生的效果如下所示：

其一，針對(duì)于皮帶起動(dòng)拉緊力和正常運(yùn)行拉緊力來講，可以依照皮帶運(yùn)輸機(jī)張力的需求加以調(diào)整，使皮帶處于安全的運(yùn)行狀態(tài)。

其二，響應(yīng)速度特別快，在起動(dòng)皮帶以后，皮帶松邊出現(xiàn)了松弛伸長(zhǎng)現(xiàn)象，此種類型的拉近站可以將油缸馬上收縮，補(bǔ)償皮帶伸長(zhǎng)，減少緊邊沖擊，確保整體穩(wěn)定性，從一定程度上防止負(fù)載啟動(dòng)期間出現(xiàn)斷帶現(xiàn)象。

其三，在具有皮帶斷帶的時(shí)候，皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)停止，打滑期間還有著自動(dòng)增加拉緊力的保護(hù)效果。

其四，能夠和中控進(jìn)行聯(lián)鎖，達(dá)到遠(yuǎn)距離控制拉緊裝置的目的。

其五，借助液壓站可以高效率的提高拉緊架和滾筒。

6 結(jié)語

從以上論述來看，自從將皮帶運(yùn)輸機(jī)拉緊裝置從重錘式更換成自控液壓拉緊方式以后，皮帶運(yùn)輸機(jī)便呈現(xiàn)除了良好的效果，運(yùn)行起來也非常的便利，這從一定程度上緩解了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率也有所提升，為自控液壓拉緊裝置的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，所以，該項(xiàng)方式未來發(fā)展前景良好。