长距离曲线胶带输送机在原料场的应用_华绪钦.pdf

宝钢技术2023 年第 3 期长距离曲线胶带输送机在原料场的应用华绪钦，欧玉林，陈敏，曾令，王明江(宝山钢铁股份有限公司武汉钢铁有限公司，湖北 武汉430083)摘要:为因地制宜、缩短运输距离、减少占地及物料转运跌落次数，武钢原料场首次应用了长距离曲线胶带机。针对曲线胶带机在生产运行中出现跑偏的现象，从安装、运行、曲线段三方面进行了原因分析后，曲线段与直线段分而治之，保障了曲线胶带机的稳定可靠运行。实践表明，长距离曲线胶带输送机在原料场得到了成功应用。关键词:曲线胶带机;U 型架托辊组;纠偏中图分类号:TF307文献标志码:B文章编号:10080716(2023)03005004doi:10 3969/j issn 10080716 2023 03 009Application of long-distance curve belt machine in the raw material yardHUA Xuqin，OU Yulin，CHEN Min，ZENG Ling and WANG Mingjiang(Wuhan Iron Steel Co，Ltd，Baoshan Iron Steel Co，Ltd，Wuhan 430083，Hubei，China)Abstract:In order to adapt to local conditions，reduce transportation distance，land occupation，and material transfer drop times，a long-distance curve belt machine was first used in the rawmaterial yard of Wuhan Iron Steel Co，Ltd The causes of deviation of the long-distance curve beltmachine were analyzed Measures had been taken for curved and straight sections，respectively，whichensured the stability and reliability of the curve belt machine The practice proved that the long-distance curve belt machine had been successfully applied in the raw material yardKey words:curve belt machine;U frame idler set;correcting deviation华绪钦工程师1989 年生2013 年毕业于武汉科技大学现从事烧结原料生产技术工作电话[phone]E-mailE85893 baosteel com1概述随着中国运输产业技术革新和布局调整，长距离曲线胶带机技术日趋成熟，广泛应用于国内冶金、矿山、港口、电力、化工、建筑等行业。长距离曲线胶带机可根据地形和实际需要合理布置，能够绕开障碍物，缩短运输距离，具有减少占地、减少物料转运跌落次数、运行成本低、易于实现集中控制和自动化等优点。武钢 C3 料场环保升级改造工程包括码头输入、料场本体、块矿筛分 3 个子系统。该料场封闭改造是一个边技改边生产的过程，在保证改造方案及技术装备水平符合规划要求的前提下，需考虑改造尽量不影响或少影响生产，同时需因地制宜，合理规划料线。为减少物料转运跌落次数且降低建设转运站的投资，从码头输入 L402 胶带机之后接出的 B351 胶带机采用了曲线胶带机。图1 为 B351 曲线胶带机通廊实物图。图 1B351 曲线胶带机通廊实物图Fig 1Physical picture of B351 curve beltmachine corridor05华绪钦等长距离曲线胶带输送机在原料场的应用2长距离曲线胶带机跑偏原因分析2 1曲线胶带机的特点B351 曲线胶带机主要用于长距离输送 3#码头卸船铁矿石，带机长度为 1 076 5 m，带宽为1 4 m，额定输送量为 2 000 t/h，曲线段曲率半径为 490 m，提升高度为 29 05 m。该胶带机分5 段，分别为直线段、曲线段、直线段、曲线段、直线段，直线段有高度提升，曲线段基本保证水平，如图 1 所示。2 2长距离曲线胶带机跑偏原因从物理学角度分析，胶带两侧张紧力大小不一样，使摩擦力产生的大小和方向均不同，是造成胶带跑偏的根本原因。曲线胶带机的跑偏机理比普通胶带机复杂，主要从曲线段、安装及运行三方面分析原因。2 2 1曲线段除转弯的曲线段外，其他部分的结构及设计方法与普通胶带输送机基本相同，不同的是在输送带张力作用下，普通胶带机两端张力作用在同一直线上，曲线胶带机的平面弯曲段在平面起弧点与结束点的张力方向有 56 624的夹角，曲线部分内侧、外侧的胶带伸展不同，从而使曲线段沿其横向的合力不均衡，因此，容易发生扭转跑偏现象。从微观角度来看，胶带的张力是不可能均匀的，在曲线部分，曲线内侧、外侧的胶带伸展不同，而且随着运转、荷载等条件变化，还会加剧曲线段沿其横向的合力不均衡变化，因此，容易发生扭转现象，如图 2。图 2曲线胶带机发生扭转跑偏的原因分析Fig 2Cause analysis of deflection of the curve belt machine2 2 2安装滚筒、托辊轴线与胶带中心线不垂直。安装胶带机时，胶带机滚筒或托辊轴线不垂直于胶带机中心线，导致牵引力被分解为同胶带运行方向一致的力及横向分力，托辊受到反作用力造成胶带沿横向跑偏;除此之外，滚筒、托辊安装不水平，物料黏结使滚筒或托辊直径局部变大变粗，或当机架整体或局部出现一定程度的沉降时，会导致机架中心线倾斜或两侧高低不一致，也会造成胶带跑偏;胶带质量差或硫化接头不正，运行时在胶带张力作用下，两侧伸长量不同，也会造成胶带跑偏。2 2 3运行长时间使用产生老化变形或运行过程中已产生胶带边缘磨损，使胶带松弛、内部应力分布不均，造成胶带松弛或两侧张紧力不同而引起胶带跑偏;落料点不在受料胶带正中间或者分布不均时，物料掉落时的重力影响及物料堆积时的中心偏移都会导致胶带受力不均，使得胶带出现跑偏;此外，当胶带在大负荷运转时，因为胶带张紧力不足，也可能出现跑偏现象。3调整跑偏措施3 1U 型架托辊组的应用胶带机曲线段受力较为复杂，曲线部分内侧、外侧的胶带伸展不同，而且随着运转、荷载等条件变化，还会加剧曲线段沿其横向的合力不均衡变化，因此跑偏调整难度大，胶带很容易跑出托辊边界，造成生产停机。解决的方法是转弯段安装 U型架托辊组，结构示意图如图 3。通过 U 型架托15宝钢技术2023 年第 3 期辊组的使用，可以实现曲线段自动调偏，不需人工调整。图 3U 型架托辊组结构示意图Fig 3Structural diagram of the U frame idler set3 1 1U 型架托辊组的工作原理上支架为 U 型架，通过销轴与门架连接，U型架上安装有 4 个托辊，内侧安装有一个防止胶带跑出的压辊。回程为非等高支架，安装 2 个托辊，托辊安装成内高外低。曲线段上层胶带在 U型架作用下将胶带挤压成半圆形，方便转弯，防止物料溢出;它能根据输送物料多少在 30内自动调节上行胶带和 U 型架托辊组转弯内弧和外弧的旋转抬高角度，达到调整跑偏效果。回程通过非等高支架，使曲线部分回程内侧、外侧的胶带伸展尽量一致，阻止胶带跑偏。3 1 2U 型架托辊组调整跑偏常见问题及措施(1)运行中 U 型架摆动幅度过大，影响胶带运行。曲线胶带机在运行过程中，由于制造精度偏差、运行磨损等原因会导致 U 型架摆动幅度变大，不及时处理会影响胶带正常运行。处理方法:如果是 U 型架耳板间隙过大，在 U 型架耳板上增加垫片，调整间隙直至消除;如果是 U 型架顶部销轴磨损严重，则需更换销轴。(2)曲线段上层胶带跑偏，U 型架倾斜过大。曲线胶带机曲线段每组 U 型架上都有压辊，将胶带控制在正常范围内。在胶带空载情况下，如果U 型架上压辊受力过大，U 型架倾斜角度过大，这时需要适当调整胶带张紧力。具体调整方法是:以左拐弯胶带为例，胶带向左跑偏，适当降低胶带张紧力;向右跑偏，适当增加张力。在重载情况下，曲线段跑偏，除考虑胶带张紧力外，还应观察物料在胶带上的分布，适当调整落料点。(3)曲线段回程跑偏。曲线胶带机曲线段采用的是两边高低不一致的非等高支架，具体调整方法是:以左拐弯胶带为例，胶带向左跑偏，适当降低胶带张紧力;向右跑偏，适当增加张力。另外，支架的支腿上有两个卡槽，根据实际跑偏方向可以进行微调，调整方法与普通胶带机回程托辊支架调整方法一样。3 2常规调偏措施3 2 1滚筒的安装调整跟普通胶带机一样，驱动滚筒与改向滚筒的安装调整是胶带跑偏调整的重要举措。滚筒的安装位置轴线须垂直于胶带机长度方向的中心线，若偏斜一定程度必然发生跑偏。滚筒安装必须保证水平，否则胶带将向滚筒较低的一侧跑偏。头部滚筒，若胶带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，胶带向滚筒的右侧跑偏则相反。滚筒不水平的可通过光学水准器找正后再用垫片将其垫平。此外，要及时清理掉滚筒上黏结的物料，保持滚筒辊面厚度一致。3 2 2调整托辊支架直线段托辊的安装与调整和头部滚筒的安装与调整原理相同。托辊轴线与胶带机中心线不垂直，胶带向哪侧跑偏则顺着运行方向向前移动该侧的托辊支架，如图 4 所示。托辊左右不水平的垫平即可。3 2 3胶带和胶带接头的质量保障如果胶带机某一段不论运行在何处均向同侧跑偏，很大可能是由于接头不正或者胶接质量存在问题导致胶带同一断面受力不均，需要重新接头或更换胶带同时保障胶接质量。对于刚上机的新胶带，相对于胶带的宽度，胶带有较大的横向硬度，胶带与承载托辊之间接触困难也会导致跑偏。调整方法是加大空载或减载状态下的运行时间，通过长时间的运转来改善胶带的柔性，另外回程适当的槽型设计也能解决此类问题。3 2 4调整转载点处落料位置物料在胶带机漏斗的落料位置对胶带的跑偏有很大的影响，尤其当两条胶带机头尾中心线垂直时影响更大，物料很难居中，往受料胶带横断面25华绪钦等长距离曲线胶带输送机在原料场的应用图 4直线段胶带跑偏调整方法Fig 4Adjusting method of belt deviation in straight section上的一侧偏斜，最终导致胶带跑偏。解决的方法是在胶带机头部漏斗内设计导料板和缓冲床，如图 5 所示，通过导料板和缓冲床来改变物料的下落方向和位置，使其居中落料。图 5缓冲床安装示意图Fig 5Installation diagram of the buffer press device3 2 5调整输送带的预拉力保障胶带机合理的张紧力是胶带机稳定运行的基本要求。标准是使输送机在满载启动及运行时输送带与传动滚筒间不产生打滑，并且使输送带在托辊间的垂度小于托辊间距 2 5%。3 2 6系统分析实际上胶带机跑偏可能是多因素共同作用的结果，需要系统分析，采取最有效最简单的应对措施。若上述办法仍不能消除跑偏，则应系统地检查输送带接头是否平直、机架是否倾斜、给料方向是否合适、导料槽两侧的橡胶板压力是否均匀等。上述调整，应在输送机空载和满载时反复进行，使输送带至托辊边缘有 0 05B(B 为带宽)左右的余量为准。4效果长距离曲线胶带机 B351 自投入生产以来，经过一年多时间的不断摸索与改进，设备状态持续保持良好，最大平均料流达 2 000 t/h，从遏制卸船能力发挥的瓶颈转变为卸船主力料线之一。实践证明，长距离曲线胶带输送机在原料场得到了成功应用。5结束语曲线胶带机调整跑偏时，对直线段和曲线段，分别采取对应的措施。直线段胶带跑偏的调整原理及方法与普通胶带机相同;通过 U 型架托辊组的使用，可以实现曲线段自动调偏，不需人工调整，保障了长距离曲线胶带机的稳定可靠运行。B351 曲线胶带机的成功应用，为缩短运输距离、减少物料转运跌落次数、实现集中控制和自动化、降低运行成本，做出了有益贡献，也为后期 4#6#码头建设长距离曲线胶带机进 C1/C2 料场提供了有效参考。(收稿日期:2023 01 30)35