移動式皮帶機回程隨動清料裝置

邵志強 孫 賀 李利鋒 董哲宏

舟山鼠浪湖碼頭有限公司

1 引言

帶式輸送機的輸送帶作為承載機構,與物料直接接觸,粒度較小的粉礦和濕度較大的礦料在作業(yè)過程中容易與輸送帶粘連導致拋料不凈;輸送帶跑偏灑料、超流量溢料等因素,也會造成皮帶機回程面大量落料。

某碼頭主要從事鐵礦石散貨裝卸作業(yè),處于流程轉運節(jié)點的移動式皮帶機,由于輸送帶長度較短,單位時間內運轉圈數較多,回程面落料堆積較快。目前主要通過人工作業(yè)完成落料的清理,存在勞動強度大、效率低、用工成本高等各種弊端。同時,出于勞動安全保護考慮,人工清理只能在長時間停機時才能進行。長時間作業(yè)時,由于輸送帶回程面距離地面高度僅有1 m,清理不及時容易導致積料而上頂皮帶,加劇輸送帶的磨損,降低輸送帶的使用壽命。落料無法在作業(yè)的同時回到流程運輸,只能在流程作業(yè)結束后作為廢品礦回收,給碼頭公司造成一定的貨損,影響經濟效益。

為了延長輸送帶的使用壽命,減輕工人的勞動強度,減少廢品礦的產生,研發(fā)了移動式皮帶機回程面清料裝置。

在帶式輸送機清料技術裝備方面,已經開展一些研究和實踐,清掃物料主要是煤炭和礦石,清掃方式一般通過刮板、空氣炮等。董偉峰設計制造了新型清掃器,改造漏斗結構和加裝空氣炮裝置,采用新型流程排空工藝,解決由皮帶清掃器清掃效果差、皮帶跑偏等原因造成的物料灑漏問題[1]。趙志芳設計了一種帶式輸送機新型回煤自動清掃裝置,減輕人工清理灑漏積料的勞動強度[2]。王槐為皮帶運輸機加裝了智能除鐵裝置,解決了頑石返回系統(tǒng)的堵料問題,消除了給料皮帶運輸機潛在的帶面撕裂風險[3]。左英杰提出一種新型皮帶清洗裝置,煤料清掃效率可達98%,解決皮帶運輸機靠傳統(tǒng)刮煤板對皮帶黏附煤料清掃效果不佳的問題[4]。趙振鹿設計了一種帶式輸送機回程雙向空段清掃器,實現正反向清掃狀態(tài)自由轉換,保證膠帶輸送機的正常運行[5]。邊疆設計、制作、安裝空氣式清掃器,減少了煤塵導致的皮帶磨損和跑偏現象,緩解了煤泥水系統(tǒng)壓濾回收壓力[6]。閆利鵬設計了基于空氣炮技術的帶式輸送機自動清掃箱,開發(fā)了電氣控制系統(tǒng)PLC程序,解決帶式輸送機回程“甩帶煤”問題[7]。魏瑞彪設計了由主清掃和輔助清掃裝置構成的集成清掃器,更為徹底地去除帶式輸送機附著物料[8]。

綜合現有研究,結合碼頭作業(yè)的實際,提出一種回程隨動清料裝置的技術方案。

2 項目實施

2.1 總體思路

該碼頭移動式皮帶機水平機長13 m(滾筒中心直線距離),抬升高度為零,移動小車車輪行走軌道為兩平直鐵軌,軌道間距2 900 mm,在軌道長度方向上分布著3個落料孔洞,用于物料輸送和落料清理。輸送帶帶寬為1 800 mm,輸送帶回程面落料基本位于移動小車軌道內側。

根據對現場移動式皮帶機的落料情況進行分析,決定將回程清料裝置安裝在移動式皮帶機張緊滾筒端小車架上,借助移動式皮帶機自身行走機構的驅動力帶動清料刮板進行清料,保證清料裝置的隨動性,同時可滿足無外置動力源的設想,設備改造工作量小,不需要增加設施建設,是最經濟且有效的辦法。

2.2 方案設計

2.2.1 機構組成

移動式皮帶機回程隨動清料裝置由手動推桿、固定支座、導向桿、吊耳、清料刮板、底部約束支座等組成(見圖1)。導向桿豎直安裝在固定支座上,下端與底部約束支座固定;導向桿上安裝清料刮板的滑套,能夠讓清料刮板沿著導向桿上下動作;在清料刮板兩端設計有吊耳,吊耳與手動推桿連接,使用手動推桿可以對清料刮板進行高度調整。由于移動式皮帶機自身行走電機的驅動力有限,當回程面落料較多、堆高較高,一次性對積料進行清理時,刮板阻力會比較大,可能會造成行走電機超負荷運轉。為了避免行走電機過載,清料刮板需要根據積料情況調整至合適的高度。

1.手動推桿 2.固定支座 3.導向桿 4.吊耳 5.滑套 6.導向桿穿心孔 7.清料刮板 8.底部約束支座圖1 移動式皮帶機回程隨動清料裝置

清料裝置固定在移動式皮帶機的回程小車架上(見圖2)。

圖2 現場實際安裝效果

2.2.2 工作原理

移動式皮帶機回程隨動清料裝置在清料過程中,先通過手動推桿調整清料刮板沿著導向桿上升至最高點,將移動式皮帶機行走至軌道盡頭,根據積料高度調整清料刮板至合適的高度。接著讓移動式皮帶機向軌道另一端行走,此時積料便被刮板清理至移動式皮帶機下方的料斗口內,達到清料目的。重復上述步驟,直至移動式皮帶機下方積料全部清理為止。

在流程間隙進行清料時,操作步驟與上述基本相同,不同的是流程間隙清料不需要將積料徹底清理,只需對積料嚴重的位置進行快速清理,避免積料堆積磨皮帶。而流程間隙清理的積料落入下方料斗口內將會重新回到正常流程,達到減少廢品礦的目的。

2.3 實施效果

回程隨動清料裝置使用后,移動式皮帶機回程落料得到快速清理,有效減少了回程面積料對輸送帶的磨損,延長了輸送帶的使用壽命,保證了皮帶機系統(tǒng)的整潔。同時杜絕了落礦(礦水混合物)因長期不清理,流入水溝、海洋中對非工作區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響。機械清料也極大地提升了作業(yè)效率和使用安全性,減少了人力成本。

回程隨動清料裝置整體結構簡單,對移動式皮帶機本身結構無任何改動,安裝成本低,使用安全可靠,維護保養(yǎng)方便。

3 結語

移動式皮帶機回程隨動清料裝置是一種機械代替人工進行清料的裝置,能夠在不依靠外置動力源的情況下,在流程間隙對皮帶機回程落料進行快速清理,減少廢品礦的產生,提高經濟效益,具有使用安全可靠、工作效率高等優(yōu)點,可為同類型移動式皮帶機清料裝置的設計提供技術參考。