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浅谈大倾角皮带输送机在煤炭行业的应用

点击数:9时间:2015-10-14 10:13:11 来源:百盛机械

摘要:皮带输送机是一种通用机械设备,应用比较广泛,但皮带输送机的维护要经常进行,它的使用、维护、保养经验要通过日常工作逐渐积累。大倾角带式输送机通过十几年的推广使用,现在已经越来越受到各煤炭企业的认可和喜爱。

输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械,又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路,输送线路一般是固定的。可以单台输送,也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统,以满足不同布置形式的作业线需要。输送机输送能力大,运距长,还可在输送过程中同时完成若干工艺操作,所以应用十分广泛。

一、输送机一般按有无牵引件分类

(1)具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力,可采用输送带、牵引链或钢丝绳;承载构件用以承放物料,有料斗、托架或吊具等;驱动装置给输送机以动力,一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成;张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种,可使牵引件保持一定的张力和垂度,以保证输送机正常运转;支承件用以承托牵引件或承载构件,可采用托辊、滚轮等。具有牵引件的输送机的结构特点是:被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内,或直接装在牵引件(如输送带)上,牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连,形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路,利用牵引件的连续运动输送物料。这类的输送机种类繁多,主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。

(2)没有牵引件的输送机的结构组成各不相同,用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是:利用工作构件的旋转运动或往复运动,或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。

二、输送机未来发展

(1)继续向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。(2)扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的,以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。(3)使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。(4)降低能量消耗以节约能源,已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。(5)减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。(6)适应未来发展的大倾角皮带输送机,大倾角皮带输送机(挡边带式输送机)其结构是在平形橡胶运输带两侧粘上可自由伸缩的橡胶波形立式"裙边",在裙边之间又粘有一定强度和弹性的横隔板组成匣形斗,使物料在斗中进行连续输送。挡边带式输送机可广泛用于煤炭、粮食、建材、化工、水电和冶金等部门,在环境温度为-19℃~+40℃范围内,输送堆积比重为0.5~2.5t/m3的各种散状物料,挡边带式输送机输送倾角0°~90°范围内,最大垂直输送物料粒度为400mm。对于输送有特殊要求的物料,如高温、具有酸、碱性、油类物质或有机溶剂等成分的物料,需采用特殊的挡边输送带,目前在煤炭行业是推广使用得最为有效的。大倾角带式输送机(以下简称"大倾角")具有普通带式输送机结构简单、运行可靠,维修方便等优点,此外更具有可大倾角(90度垂直)输送、结构紧凑、占地少等特点,因而是大倾角(或垂直)输送的理想设备。通过多年的不懈努力,大倾角皮带机不断提升高度(最高已达203m)、扩大输送能力(最大已达6000t/h),在井下采矿工程、露天采矿、大型自卸船等方而都有所采用,并产生了良好的经济效益。大倾角挡边带由基带、挡边和隔板组成,基带外观同普通输送带,但横向刚度更大,挡边为波浪状,陋板按其不同的断面可分为T型、C型和TC型。T型适用于倾角β≤40°场合,C型适用于倾角β>40°且物料流动性较好的场合,TC型适用于倾角β>40°,物料粘性较大,粘度较大的场合。

三、常见故障及处理

带式输送机作为工程项目中的主要机械而被大量应用,在使用过程中,常常会出现各种各样的故障,主要有以下几种情况:

1.输送带蛇形及跑偏现象的处理方法。

输送带是带式输送机中最重要的部分,输送带是否顺利运行对机械能力、效力及寿命有极大的影响,皮带运输机运行时输送带跑偏是最常见的故障。输送带在运行中由于受各种因素的影响,会出现整体或部分向一边偏移。输送带在头部滚筒上向一边偏移,成为头部偏移;输送带在尾部滚筒上向一边偏移,称为尾部偏移;输送带中间部分一处或多处发生偏移,称为蛇形偏移。解决这类故障重点要注意安装的尺寸精度与日常的维护保养。

第一,输送带蛇形及跑偏现象的原因。输送带运行依靠的是输送带与滚筒及托辊之间的摩擦力,理论上滚筒及托辊的回转中心须与输送带的纵向中心成直角接触,而且托辊及滚筒必须具有以输送带中心线为对称的直径。但在实际中就会出现各种误差,由于机架及输送带的挠曲,运行时输送带与滚筒及托辊的接触条件就发生了变化。

第二,输送带蛇形及跑偏现象的处理方法。一是调整承载托辊组。皮带机的皮带在整个皮带输送机的中部跑偏时可调整托辊组的位置来调整跑偏;在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,以便进行调整。具体方法是皮带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移。皮带向上方向跑偏,则托辊组的下位处应当向左移动,托辊组的上位处向右移动。二是安装调心托辊组。调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等,其原理是采用阻挡或托辊在水平面方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的。一般在皮带输送机总长度较短时或皮带输送机双向运行时采用此方法比较合理,原因是较短皮带输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长皮带输送机最好不采用此方法,因为调心托辊组的使用会对皮带的使用寿命产生一定的影响。三是调整驱动滚筒与改向滚筒位置。驱动滚筒与改向滚筒的调整是皮带跑偏调整的重要环节。因为一条皮带输送机至少有2~5个滚筒,所有滚筒的安装位置必须垂直于皮带运输机长度方向的中心线,若偏斜过大必然发生跑偏。其调整方法与调整托辊组类似。对于头部滚筒如皮带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,皮带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。四是张紧处的调整。重锤张紧处上部的两个改向滚筒除应垂直于皮带长度方向以外还应垂直于重力垂线,即保证其轴中心线水平。使用螺旋张紧或液压油缸张紧时,张紧滚筒的两个轴承座应当同时平移以保证滚筒轴线与皮带纵向方向垂直。具体的皮带跑偏的调整方法与滚筒处的调整类似。五是转载点处落料位置对皮带跑偏的影响。转载点处物料的落料位置对皮带的跑偏有非常大的影响,尤其在两条皮带机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,物料的水平速度分量越大,对下层皮带的侧向冲击也越大,同时物料也很难居中。使在皮带横断面上的物料偏斜,最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。在设计过程中应尽可能地加大两条皮带机的相对高度。在受空间限制的移动散料运输机械的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的宽度应为皮带宽度的2/3左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料,改变物料的下落方向和位置。六是双向运行皮带输送机跑偏的调整。双向运行的皮带输送机皮带跑偏的调整比单向皮带输送机跑偏的调整相对要困难许多,在具体调整时应先调整某一个方向,然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系,逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上,其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,在采用导链牵引时两侧的受力尽可能地相等。

2.皮带输送机的撒料现象。

皮带输送机撒料现象是一个共性的问题,原因是多方面的:一是转载点处的撒料。转载点处撒料主要是在落料斗,导料槽等处,如皮带输送机严重过载,皮带输送机的导料槽挡料橡胶裙板损坏,导料槽处钢板设计时距皮带较远橡胶裙板比较长,使物料冲出导料槽。

上述情况可以在控制运送能力上,加强维护保养上得到解决。二是凹段皮带悬空时的撒料。凹段皮带区间当凹段曲率半径较小时会使皮带产生悬空,此时皮带成槽情况发生变化,因为皮带已经离开了槽形托辊组,一般槽角变小,使部分物料撒出来。因此,在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。三是跑偏时的撒料。皮带跑偏时的撒料是因为皮带在运行时两个边缘高度发生了变化,一边高,而另一边低,物料从低的一边撒出,处理的方法是调整皮带的跑偏。

四、皮带输送机的异常噪音

皮带输送机运行时其驱动装置、驱动滚筒和改向滚筒、以及托辊组在不正常时会发出异常的噪音,根据异常噪音可判断设备的故障。

1.托辊严重偏心时的噪音。

皮带输送机运行时托辊常会发生异常噪音,并伴有周期性的振动。尤其是回程托辊,因其长度较大,自重大,噪音也比较大。发生噪音的原因主要有两个原因:一是制造托辊的无缝钢管壁厚不均匀,产生的离心力较大;二是在加工时两端轴承孔中心与外圆圆心偏差较大,使离心力过大。在轴承不损坏并允许噪音存在的情况下可以继续使用。

2.联轴器两轴不同心时的噪音。

在驱动装置的高速端电机与减速机之间的联轴器或带制动轮的联轴器处发出的异常噪音,这种噪音也伴有与电机转动频率相同的振动。发生这种噪音时应及时对电机减速机的位置进行调整,以避免减速机输入轴的断裂。

3.改向滚筒与驱动滚筒的异常噪音。

改向滚筒与驱动滚筒正常工作时噪音很小,发生异常噪音时一般是轴承损坏,轴承座处发出咯咯响声,此时要更换轴承。

五、凸凹段曲率半径对皮带输送机的影响

1.凸段皮带横截面中部起拱。皮带输送机的凸段经常发生在皮带断面方向上的中部起拱。中部起拱,会使皮带打折,叠起后在进入改向滚筒或驱动滚筒区间后会使皮带的损坏程度加剧。起拱与打折的主要原因是在皮带横断面上中部和外侧的单位长度上的拉力值相差过大,使皮带滑到中部形成起拱或打折。单位长度上的拉力值差的大小和凸段曲率半径、托辊槽角有关。槽角越大,凸段曲率半径越小,起拱与打折越严重,当皮带输送机的槽角达到大于等于40°时,即使在皮带输送机直段的头部或尾部托辊槽角过渡区间也能发生起拱和打折,此时应减小槽角或加长过渡区间长度的距离,使皮带槽角缓慢过渡。对于凸段皮带输送机应尽可能地增大凸段曲率半径和在满足输送能力的条件下减小托辊槽角。

2.凹段启动时弹起及被风吹偏。皮带输送机在启动时如果皮带上没有物料,在凹段区间处皮带就会弹起,遇到大风天气时还会将皮带吹偏,因此,最好在皮带输送机的凹段处增设压带轮来避免皮带的弹起或被风吹偏。

六、皮带打滑

1.重锤张紧皮带输送机皮带的打滑。使用重锤张紧装置的皮带输送机在皮带打滑时可添加配重来解决,添加到皮带不打滑为止。但不应添加过多,以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。

2.螺旋张紧或液压张紧皮带机的打滑。使用螺旋张紧或液压张紧的皮带输送机出现打滑时可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行硫化。

七、结语

皮带输送机是一种通用机械设备,应用比较广泛,但皮带输送机的维护要经常进行,它的使用、维护、保养经验要通过日常工作逐渐积累。大倾角带式输送机通过十几年的推广使用,现在已经越来越受到各煤炭企业的认可和喜爱,在国家整治小煤矿,促进煤炭行业向集团化整合发展的大政策背景下,大倾角适应大型化发展的特点,符合国家产业政策要求,相信通过机械制造技术的不断革新进步,从材料、机构、设计环节的不断完善后,大倾角皮带输送机必将在我国各行各业得到更广泛的应用,为国家建设发展更好的作用。

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