管狀帶式輸送機使用故障分析及對策

付長兵， 劉俊生

(中國石油 廣東石化分公司， 廣東 揭陽 515200)

管狀帶式輸送機(簡稱管帶機)是基于普通帶式輸送機設(shè)計的新型帶式輸送機，用于輸送散狀物料，由6組布置成六邊形的托輥強制將膠帶裹成兩邊緣相互搭接的圓管狀[1]，達到密閉輸送物料的效果，在石油化工、熱電等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。

某電廠原通過工程機械輸送燃煤，輸送過程中粉塵污染嚴重，故投用了管帶機，以期有效減少粉塵對環(huán)境的污染。但在管帶機使用過程中出現(xiàn)了膠帶扭曲、跑偏、折疊及脹管等故障，文中對故障原因進行分析，并提出了相應(yīng)的處理措施。

1 管帶機基本結(jié)構(gòu)及特點

1.1 基本結(jié)構(gòu)

管帶機主要由驅(qū)動部分、滾筒、膠帶、托輥組、桁架及拉緊裝置等組成[2]，見圖1。驅(qū)動部分由電動機、減速機和頭部驅(qū)動滾筒組成，拉緊裝置包含頭部和尾部拉緊裝置，膠帶一般由頭部過渡段、中間輸送段和尾部過渡段組成[3]。

與普通帶式輸送機相比，管帶機的主要不同之處在過渡段與中間輸送段。管帶機的過渡段是利用托輥將平展的膠帶逐漸卷成管狀，在中間輸送段，膠帶則是完全呈管狀輸送物料。

燃煤在膠帶的尾部過渡段經(jīng)除鐵器、除塵器處理之后到達輸送帶，輸送帶接收燃煤后逐漸卷成圓筒狀進行密閉輸送，輸送到頭部過渡段時，通過犁煤器將燃煤卸下。

1.2 特點

①輸送的燃煤包裹在管帶內(nèi)，避免了燃煤對環(huán)境的污染[4]。②可根據(jù)空間位置靈活布置管帶機，實現(xiàn)長距離輸送物料，適用于各種復(fù)雜條件[5]。③與輸送量相同的普通帶式輸送機相比，管帶機桁架寬度尺寸小，占地面積更小[6]。④可實現(xiàn)較大的輸送傾角，節(jié)省空間位置[7]。⑤上下分支都呈管狀，可雙向運輸物料，實現(xiàn)一機多用[8]。⑥可通過調(diào)整承載托輥角度，實現(xiàn)自糾正。

2 管帶機運行故障分析及處理

2.1 膠帶扭曲和跑偏

2.1.1 原因分析

管帶機膠帶跑偏是管帶機常見故障之一，一般伴隨扭曲發(fā)生，嚴重時將導(dǎo)致設(shè)備無法運行甚至損壞。該管帶機運行中頭部驅(qū)動滾筒的膠帶跑偏嚴重，開始向內(nèi)折疊。承載膠帶從頭部過渡段開始出現(xiàn)嚴重扭曲，最嚴重處扭曲角度超過180°，且有脹管現(xiàn)象，致使此處出現(xiàn)反包。

經(jīng)分析，認為發(fā)生膠帶扭曲和跑偏的原因主要有：①管帶機剛投產(chǎn)使用，運行尚不穩(wěn)定[9]。②托輥及支架組成的平面與膠帶軸心線切線方向不垂直[10]，特別是在膠帶存在彎度的地段，膠帶更容易發(fā)生扭曲。③給料時偏離了膠帶中心位置，極易使膠帶在尾部過渡段就開始扭曲[11]。④膠帶清掃效果不好，滾筒、托輥上附著煤粉過多，造成膠帶扭曲和跑偏。

2.1.2 調(diào)整對策

管帶機膠帶可以存在適量的扭曲，扭曲角度在-20°～20°均為正常，但當扭曲角度超過30°時就應(yīng)進行調(diào)整。輕度的膠帶扭曲可通過調(diào)整承載托輥角度予以糾正，一般是根據(jù)膠帶的扭曲方向，在開始發(fā)生膠帶扭曲處的托輥架的相應(yīng)端加裝楔形墊，以達到調(diào)整承載托輥角度的目的(圖2)。一般托輥調(diào)整不超過5組，管帶機啟動后即可自行糾正扭曲。特別是對于嚴重扭曲的膠帶，則需要進行人工調(diào)整。多人從開始發(fā)生扭曲的地方間隔站開，同時施加使膠帶反扭的力，將膠帶逐漸糾正過來。

圖2 膠帶輕度扭曲時托輥調(diào)整方法示圖

膠帶扭曲一般發(fā)生在輸送段，會導(dǎo)致頭部驅(qū)動滾筒處膠帶跑偏，而回程段膠帶重心在下方，可形成自調(diào)節(jié)，不會發(fā)生扭曲。膠帶嚴重跑偏的處理方法是，將頭部拉緊裝置的配重拉起，使頭部膠帶處于自然狀態(tài)，膠帶與頭部驅(qū)動滾筒松開，再將膠帶調(diào)正到滾筒中間位置，然后放下拉緊裝置。尾部膠帶跑偏的處理可參照頭部膠帶跑偏處理方法。驅(qū)動滾筒的調(diào)整是膠帶跑偏調(diào)整的重要環(huán)節(jié)，膠帶往左偏移時，將滾筒左側(cè)軸承座向前調(diào)整[12]，膠帶向右偏移同理調(diào)整。為防止膠帶嚴重跑偏，在頭部過渡段膠帶兩邊裝設(shè)限位開關(guān)，當膠帶跑偏碰撞到限位開關(guān)時，驅(qū)動電機會跳閘。限位開關(guān)安裝位置見圖3。

圖3 防止膠帶嚴重跑偏限位開關(guān)安裝位置

2.2 膠帶折疊

膠帶折疊是由于膠帶嚴重扭曲，導(dǎo)致膠帶在頭部過渡段還未展開就進入頭部驅(qū)動滾筒而造成，膠帶折疊對其橫向性能損傷較大。

防止膠帶折疊的方法是，調(diào)整頭部過渡段托輥，緩慢運行管帶機，將扭曲調(diào)整過來。同時，在頭部過渡段施加輔助外力，強制使膠帶展開，直到折疊恢復(fù)，再調(diào)整托輥使其恢復(fù)穩(wěn)定。也可以松開頭部拉緊裝置，反向轉(zhuǎn)動膠帶，使其恢復(fù)正常。

為防止膠帶折疊，在頭部過渡段設(shè)置1對壓輥(圖4)，迫使膠帶在過渡段展開[13]。同時配合限位開關(guān)，避免膠帶的折疊。

圖4 防膠帶折疊壓輥安裝位置

2.3 脹管

一般管帶機的管帶裝載量為管帶截面積的3/4左右，當物料超過管帶所能容納的最大體積后，就會形成脹管。脹管極易造成膠帶反包、物料泄漏，極大增加管帶的運行阻力，嚴重時導(dǎo)致過載，甚至使托輥變形、損壞。

分析認為該管帶機脹管的主要原因是，管帶機啟動時，短時間內(nèi)大量的燃煤落下堆積在膠帶殘余的煤料上并隨之進入管道，造成給料量大于管帶最大容納量，導(dǎo)致脹管。該管帶機采用的是變頻調(diào)速，啟動初期頻率為20 Hz，設(shè)備轉(zhuǎn)動較慢，運行平穩(wěn)后頻率才逐漸調(diào)高到50 Hz。如果在低頻率下給料量過大，就會造成脹管，因此要控制好管帶機啟動時的給煤量。

脹管發(fā)生在成型段，即膠帶被六邊形布置的棍子強行裹成圓管階段[14]，需人工掏出多余的燃煤，處理起來費工、費時。為防止脹管，需設(shè)置限料裝置，控制好給煤量，防止管帶機啟動時大量燃煤突然落下。實際操作時可在管帶機啟動前將給料閘門關(guān)小，待管帶機運行平穩(wěn)后，再將閘門開到設(shè)定位置。

3 結(jié)語

針對管帶機膠帶嚴重扭曲、跑偏、脹管，同時伴隨膠帶反包等故障，分析了故障產(chǎn)生的原因，提出了相應(yīng)的預(yù)防及處理措施。處理后的管帶機在運行過程中幾乎沒有發(fā)生脹管現(xiàn)象，膠帶跑偏及折疊現(xiàn)象基本杜絕。膠帶發(fā)生輕微扭曲后及時調(diào)整托輥，能有效避免膠帶的嚴重扭曲，保證管帶機的正常運行。為避免張力過大造成膠帶損壞，盡量不要帶料啟動[15]。根據(jù)故障處理經(jīng)驗，今后應(yīng)加強對管帶機的監(jiān)控和巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，防止故障進一步惡化。