圓管帶式輸送機安裝施工與質(zhì)量控制探究

丘潤貴

(福建龍凈環(huán)保股份有限公司 福建龍巖 364000)

圓管帶式輸送機運行具有穩(wěn)定性以及環(huán)保性強的特點，作為普通帶式輸送機的升級與優(yōu)化，圓管帶式輸送機對復(fù)雜地形條件、惡劣氣候條件以及長距離運輸條件都體現(xiàn)出良好的適應(yīng)力，從而促進(jìn)項目經(jīng)濟效益與社會效益的提升。結(jié)合圓管帶式輸送機的實際運行情況來看，其質(zhì)量會在很大程度上受到安裝施工技術(shù)以及質(zhì)量控制手段的影響，因此相關(guān)技術(shù)人員有必要從以上兩方面入手來強化設(shè)備的運行管理。

1 圓管帶式輸送機概述

圓管帶式輸送機在煤炭、化工、冶金等領(lǐng)域都是十分常見的設(shè)備，在密封狀態(tài)下可以有效實現(xiàn)相關(guān)物料的運輸，不僅可以避免物料的散落和飛揚，還可以抵御外界環(huán)境因素的影響[1]。其不僅具有適應(yīng)力強、運輸距離長的特點，同時還與綠色環(huán)保的化工理念相適應(yīng)。相較于傳統(tǒng)的帶式輸送機，圓管帶式輸送機的應(yīng)用更加廣泛，也進(jìn)一步促進(jìn)了經(jīng)濟效益的提升。圓管帶式輸送機可以完成礦石、煤、石灰石等物料的運輸，管帶機相關(guān)技術(shù)源自國外，最早我國在20世紀(jì)90年代的時候引進(jìn)。經(jīng)過一段時間的研究與應(yīng)用，我國更多技術(shù)人員加入管帶機技術(shù)的創(chuàng)新當(dāng)中，進(jìn)而我國部分企業(yè)已經(jīng)具備獨立研發(fā)管帶輸送機的能力，同時滿足國際上的相關(guān)運行標(biāo)準(zhǔn)。在我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，圓管帶式輸送機的設(shè)計、制造與調(diào)試等各個環(huán)節(jié)都需要與實際需求相適應(yīng)，做到在實踐過程中積累相關(guān)經(jīng)驗，并為其未來發(fā)展打下基礎(chǔ)。圓管帶式輸送機示意圖如圖1所示。

圖1 圓管帶式輸送機

2 圓管帶式輸送機安裝施工要點

2.1 管帶機系統(tǒng)安裝

圓管帶機系統(tǒng)安裝主要需要完成以下流程：對安裝場地進(jìn)行整理—完成臨時定位中心測放—完成永久定位中心測放—對各個部件進(jìn)行組裝—完成頭部與尾部的組裝—完成鋼結(jié)構(gòu)組裝—緊固螺絲部件—檢查皮帶配套情況—檢查附屬零部件配套情況—最終檢驗。

2.2 管帶機過渡段安裝

2.2.1 過渡段長度的確定

圓管帶式輸送機過渡段指的是頭部滾筒與尾部滾筒到第一組六邊形托輥組之間的距離。影響過渡段長度的因素較多，其中最主要的包括輸送帶管徑、輸送帶伸長率以及滾筒上表面到第一組六邊形托輥組底部托輥上表面的距離等。圓管帶式輸送機過渡段的長度將會直接影響到設(shè)備的運行質(zhì)量，如果長度過短，則會造成輸送帶邊緣附加張力的提升，使其承受更加嚴(yán)重的磨損，嚴(yán)重的時候還會造成邊緣撕裂，從而縮短其使用壽命；如果長度過長，則會造成輸送線路密封長度不足[2]。由此可見，優(yōu)化過渡段長度設(shè)計是圓管帶式輸送機設(shè)計的重要基礎(chǔ)，相關(guān)技術(shù)人員在確定其具體長度的時候，可以結(jié)合過渡段運輸實際構(gòu)建相應(yīng)的三維坐標(biāo)幾何模型，并通過模型對頭部過渡段、尾部過渡段以及輸送帶伸長率等加以分析，從而得出圓管帶式輸送機過渡段長度l的理論計算公式。

式（1）中，l表示圓管帶式輸送機過渡段長度，R為圓管半徑；h代表的是滾筒上表面到第一組六邊形托輥組底部托輥上表面的距離；εf=（k-1）εe，進(jìn)而將尾部過渡段k取值為1.5，頭部過渡段k取值為1.3；εe代表的是輸送帶許可應(yīng)變，其中鋼絲繩芯取值為1%，帆布芯為2%。

2.2.2 過渡段托輥組

考慮到管帶機過渡段膠帶長度有限，因此在安裝的時候應(yīng)保證過渡托輥組與膠帶接觸的緊密性，因此在結(jié)構(gòu)布置上采取的是中間架與膠帶底面線平行的形式，之間的距離即為輥子上母線的高度。在這樣的情況下，針對過渡托輥組的設(shè)計應(yīng)確保各型托輥組保持在同一的高度上，同時在安裝完畢之后保證過渡托輥組輥子與膠帶的接觸效果，進(jìn)而最大限度上降低膠帶跑偏的概率。早期在開展管帶機過渡托輥設(shè)計的時候往往通過不同的托輥組構(gòu)成，這部分結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中就會確定相應(yīng)的參數(shù)，各型托輥組分別具有不同的槽角，而完成安裝之后無法進(jìn)行角度調(diào)節(jié)[3]。這樣在一定程度上會導(dǎo)致側(cè)邊輥子與膠帶接觸效果的不佳，從而造成膠帶的跑偏問題。因此，相關(guān)技術(shù)人員可以對過渡托輥組實施優(yōu)化設(shè)計，確保輥子與膠帶可以呈現(xiàn)出更好的接觸狀態(tài)，即將側(cè)邊輥子安裝在旋轉(zhuǎn)架上，在旋轉(zhuǎn)架的操作下實現(xiàn)側(cè)邊輥子槽角的變化，通過連接板實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)架和調(diào)節(jié)桿的連接，更好地滿足管帶機過渡段不同斷面的要求，確?？梢栽诟鱾€尺寸下都可以呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。值得注意的是，輸送帶與輥子接觸力的變化還會進(jìn)一步受到填充率的影響[4]。以電機減速機中心找正的安裝過程為例，相關(guān)技術(shù)人員在裝配過程中常常會涉及各種接手連接工作，而電機減速機裝配同心度發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。一旦存在不同心的情況，輸出軸就會受到來自減速機徑向力的影響，進(jìn)而導(dǎo)致電機輸出軸被迫彎曲。而且如果同心度存在較大誤差還會造成金屬結(jié)構(gòu)被破壞，最終導(dǎo)致驅(qū)動電機輸出軸折斷。因此，確保裝配時同心度是技術(shù)人員需要完成的重要工作。在實際開展安裝的過程中，可以先將電機和減速機安裝在底座上，再借助地腳螺絲完成減速機的固定，再借助一個磁性表座吸在減速機接手上，磁性表座上百分表朝向電機接手方向，兩軸同步轉(zhuǎn)動，并借助百分表跳動量調(diào)整電機方向。在此過程中，主要需要注重以下幾方面要點：（1）控制兩方的同軸度誤差；（2）裝配時電機和減速機同心；（3）確保電機和減速機間的配合緊密。通過這樣的方法，可以顯著提升調(diào)整效率，同時還可以有效延長電機、減速機的使用壽命，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益的提升。

過渡段中心線是否在管帶機中心線上對輸送帶運行會產(chǎn)生非常大的影響，若兩中線偏差較大，則會產(chǎn)生膠帶跑偏，翻帶甚至是膠帶斷裂等嚴(yán)重危害安全生產(chǎn)的事故，是安裝施工重要控制點之一。

安裝過渡段設(shè)備前先在滾筒中心與第一個PSK面板中心之間拉條線作為開段設(shè)備的中心線。

中間架與設(shè)備中心線的平行度誤差小于1 mm。兩托輥支架兩側(cè)間距相等，誤差小于1 mm。前傾托輥的支架方向必須都一致，朝頭部滾筒方向安裝。管帶機過渡托輥示意圖如圖2所示。

圖2 管帶機過渡托輥

2.2.3 頂帶裝置

管帶機過渡段下分支的膠帶托起機構(gòu)被稱為頂帶裝置，其主要功能是承擔(dān)起改向滾筒到第1 組窗式托輥組之間存在的回程膠帶重力，從而很好地規(guī)避該部位出現(xiàn)下垂以及變形等情況。同時，在頂帶裝置的控制下，管狀過渡到該位置的時候可以完全展開，進(jìn)而可以順利成管。值得注意的是，在管帶機管徑以及膠帶類別不同的情況下，其對于頂帶裝置也有著不同的要求，一般來說，每個過渡段的頂帶裝置數(shù)量為1～3 個。頂帶裝置主要由支架、鼓形輪半體組成，其中通過水平橫軸固定鋼板形成支架，再通過軸承連接橫軸與鼓形輪半體，在實際運行的過程中要保證鼓形輪半體軸向截面半徑與膠帶管狀半徑保證一致，進(jìn)而呈現(xiàn)出更好的運行效果。

2.2.4 門架式壓帶機構(gòu)

管帶機膠帶在過渡長度范圍內(nèi)需要進(jìn)行相應(yīng)的斷面形狀變化，其中包括由展開到圓管或由圓管到展開兩種路徑。在這樣的要求下，需要設(shè)置一定的壓帶設(shè)施對膠帶進(jìn)行約束，確保其斷面形狀變化符合設(shè)備運行的具體要求?，F(xiàn)階段，門架式壓帶機構(gòu)是管帶機過渡段安裝過程中較為常見的一種壓帶設(shè)施，主要由支架、橫梁、壓輥組、支座等組成?？紤]到其運行過程中膠帶連接的不確定性，因此需要在連接的地方設(shè)置安裝長孔，從而可以為壓輥組的位置調(diào)節(jié)提供便利條件。例如，在管帶機頭部承載段的運行中，膠帶橫斷面形式是由托輥組到頭部滾筒，一般會將托輥組的角度設(shè)定為10°～60°，在膠帶展開到最高點的時候可以通過壓帶機來保證其展開效果，同時控制膠帶的延伸方向，最大限度上避免出現(xiàn)膠帶邊緣向內(nèi)彎曲以及疊帶現(xiàn)象。

2.2.5 過渡段桁架結(jié)構(gòu)

由于管帶機中間段膠帶呈現(xiàn)出圓管結(jié)構(gòu)，因此相較于頭尾部，桁架的寬度與高度都明顯要更小，為保證桁架的完整性，就需要保證兩部分桁架的有效銜接，各個結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)行合理連接。結(jié)合其運行的實際情況來看，管帶機結(jié)構(gòu)布置應(yīng)用的桁架結(jié)構(gòu)主要涉及以下幾種形式。

第一，變截面桁架。這種結(jié)構(gòu)主要指的是兩端分別是展開段桁架以及PSK 桁架，但由于這兩種結(jié)構(gòu)存在一個的差異性，加上PSK桁架的強度不足，因此采用變截面桁架結(jié)構(gòu)在一定程度上會產(chǎn)生相應(yīng)的變形問題，進(jìn)而已經(jīng)較少出現(xiàn)在實際應(yīng)用當(dāng)中。第二，等截面桁架。等截面桁架屬于變截面桁架的優(yōu)化與升級，在實際應(yīng)用的過程中，需要將展開段桁架逐漸向PSK 桁架延伸，保證在原有基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步深入2～3 個節(jié)距。通過這樣的結(jié)構(gòu)形式不僅可以提升過渡段桁架的整體強度，同時還進(jìn)一步兼顧了管帶機的美觀性。第三，通廊式棧橋。這種形式是近年來管帶機布局設(shè)計中較為常見的一種形式，將管帶機過渡段以中間架的形式放置，保證鋼桁架可以通過彩鋼板進(jìn)行圍護(hù)，從而更好地滿足棧橋的采光要求。值得注意的是，通廊式棧橋結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以更好地為過渡段設(shè)備安裝提供良好的平臺，同時受到棧橋封閉性的影響，還可以設(shè)置隔斷以方便人員進(jìn)出。

3 圓管帶式輸送機安裝質(zhì)量控制要點

現(xiàn)階段，圓管帶式輸送機在運輸過程中對于精度標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求，因此在實際安裝的時候需要以廠家提供的圖紙為依據(jù)，保證對各個環(huán)節(jié)實施嚴(yán)格控制，進(jìn)而將誤差控制在允許的范圍內(nèi)。然而圓管帶式輸送機安裝往往會受到多種因素的影響，技術(shù)人員有必要針對容易出現(xiàn)的問題提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，保證圓管帶式輸送機安裝與運輸質(zhì)量。

3.1 設(shè)備安裝方面

設(shè)備自身質(zhì)量達(dá)標(biāo)是后續(xù)所有環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，只有在保證設(shè)備自身質(zhì)量的基礎(chǔ)上，相關(guān)技術(shù)人員才可以選擇相應(yīng)的安裝方法，同時落實嚴(yán)格的設(shè)備檢驗，并對各項指標(biāo)的檢查情況進(jìn)行記錄，一旦存在質(zhì)量問題應(yīng)在第一時間告知上級，同時采用有針對性的解決方法。

3.2 施工工藝方面

技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)備安裝之前需要加強對圖紙和相關(guān)規(guī)范的學(xué)習(xí)，進(jìn)而在掌握整體作業(yè)條件的基礎(chǔ)上編制作業(yè)方案。在此過程中，相關(guān)人員之間應(yīng)做好技術(shù)交底工作，確保每一位技術(shù)人員都可以對安裝目標(biāo)、采取方法以及相關(guān)注意事項加以明確，為安裝工作的順利實施奠定基礎(chǔ)。此外，安裝人員還應(yīng)對相關(guān)工作的歷史經(jīng)驗加以總結(jié)，進(jìn)而摸索出有效的工程方法，構(gòu)建起完善的設(shè)備安裝體系。

3.3 儀器使用方面

在對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行安裝的過程中，技術(shù)人員需要充分做好精度控制工作，保證在專業(yè)儀器的測量下完成安裝環(huán)節(jié)，而不是采用主觀經(jīng)驗進(jìn)行控制，保證整體測量過程的完整性與靈活性。測量儀器的類型將會直接影響到測量精度，技術(shù)人員可以根據(jù)圓管帶式輸送機運行過程中的實際特點完成選型工作，同時保證參與其中的人員應(yīng)具備相關(guān)資質(zhì)。具體來說，測量儀器應(yīng)滿足校驗完成、具備特定編號以及登記臺賬完整等要求。

3.4 日常運行方面

結(jié)合圓管帶式輸送機日常的運輸情況來看，線路的選擇、壓帶托輥的布置以及張緊力計算等流程都可以對運行質(zhì)量造成影響，為最大限度上保證圓管帶式輸送機的運行質(zhì)量，主要可以從以下幾方面入手：第一，總體線路合理選擇應(yīng)盡量平緩，盡可能規(guī)避立體轉(zhuǎn)彎段出現(xiàn)[5]；第二，圓管帶式輸送機在機尾過渡段可以采用成管壓輥形式，保證運輸方向的正確性；第三，落實一定的保護(hù)措施防止疊帶，并輔以視頻影像監(jiān)控等輔助報警措施；第四，強化日常維護(hù)及巡檢，并加強輸送帶質(zhì)量檢查與邊緣破損檢查；第五，加強對傳動滾筒的管理，保證可以發(fā)揮出關(guān)鍵零部件的重要作用，避免傳動滾筒因長時間運行而出現(xiàn)疲勞損傷的情況。相關(guān)技術(shù)人員可以結(jié)合圓管帶式輸送機的實際情況優(yōu)化傳動滾筒設(shè)計，同時針對危險截面提出相應(yīng)的優(yōu)化方案，進(jìn)而保證提升相關(guān)設(shè)備的運行水平[6]。

3.5 其他方面

除了上述內(nèi)容以外，開展圓管帶式輸送機安裝質(zhì)量控制還可以注重以下幾方面。第一，技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)備安裝的時候應(yīng)做好成品保護(hù)工作，同時充分遵循相應(yīng)原則，進(jìn)而最大限度上避免設(shè)備污染與受損的情況。在這樣的情況下，可以使相關(guān)設(shè)備一直處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，為企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)提供支持。第二，技術(shù)人員在開展相關(guān)作業(yè)的過程中還應(yīng)有效避免跑冒滴漏情況的出現(xiàn)，針對相關(guān)內(nèi)容做好交底工作，在充分認(rèn)識跑冒滴漏情況危害的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)配套系統(tǒng)工作運行的實際特點加強對各個環(huán)節(jié)的監(jiān)督與管理，保證可以在第一時間找到相關(guān)問題并提出解決措施，更好地減小跑冒滴漏的影響范圍。

4 結(jié)語

綜上所述，圓管帶式輸送機在化工、冶金等多個領(lǐng)域均發(fā)揮了重要作用。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)做好相關(guān)設(shè)備的安裝與管理工作，提升普通段以及過渡段等環(huán)節(jié)的安裝質(zhì)量。值得注意的是，在對圓管帶式輸送機進(jìn)行安裝的時候很容易受到外界因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此相關(guān)人員應(yīng)對各個安裝環(huán)節(jié)實施嚴(yán)格把控，就可能出現(xiàn)的潛在安全隱患提出針對性管理措施，進(jìn)而帶動項目經(jīng)濟效益與社會效益的提升。