单条输送带多处接头重做工艺研究与应用.pdf

单条输送带多处接头重做工艺研究与应用魏红旭（河北港口集团港口机械有限公司，河北秦皇岛0 6 6 0 0 0）摘要：当输送带接头存在共性问题时，需将整条输送带接头全部重做，以保证设备的可靠性与安全性。以装船皮带线为例，研究一种单条输送带多处接头重做的新工艺。新工艺主要利用自制张紧装置，能够解决维修过程中皮带缩短、装船机位置不固定等问题，在保证安全的前提下大大提升维修效率。关键词：输送带；张紧装置；工艺创新中图分类号：U653.9220引言皮带输送机是矿山、港口等干散货运输的重要设备。唐山曹妃甸煤炭港务有限公司BM3.BM4皮带机皮带接头近年来频繁出现损坏情况，给设备运行带来极大的安全隐患，且对生产效率也产生了极大负面影响。经统计，2 0 18 年底至2 0 2 1年，BM3、B M4皮带接头共损坏6 个，其中BM3皮带接头有1次损坏未能及时发现，造成皮带中间撕扯13m，造成设备损失，严重影响了生产作业效率。接头损坏的主要原因为：皮带接头为二级搭接，接头中间有2道接缝，且BM3、B M4皮带强度为ST1600,相较于BQ、B J、B M1、BM2皮带均为ST1250,BM3、B M4皮带接头强度可能不足，导致长期使用后接缝处有延展，造成内部进水；皮带接头制作时质量不佳，接头内部有气泡，作业过程中气泡表面破损，造成内部进水。由此判断，BM3、B M4皮带其他接头也不具备可靠性，为消除事故隐患，保障设备稳定运行，决定将其他接头也全部重做，并选用更为可靠的一级搭接形式。由于需要在同一皮带上重做多个接头，会遇到皮带长度不足，接头定位不便，影响装船机作业位置等问题，因此需要设计全新的维修工艺，消除以上问题。1原维修工艺存在的问题分析以BM4皮带接头重做为例进行分析。皮带除去因损坏已经重新制作的接头外，尚需重新制作的皮带接头数量为9 个，原二级搭接的皮带接头宽度为1.4m，新制作的一级搭接皮带接头宽度为0.9m，考虑制作接头时的皮带损失，每重新制作一个接头，整条皮带至少缩短2.5m，而张紧小车的极限位移量仅为7.5m所以要想重做9 个接头，并保证张紧小车最终停留在合适位置，至少需要在接头重做期间穿插更换3段皮带，以留出皮带接头所消耗的皮带长度。但这样做不仅浪费了皮带，也导致整条皮带多出了3车的故障。目前该机组运行平稳，各项监测参数符合设计要求。1佟永龙，鲁悦,刘云龙.关于离心压缩机产生气体涡旋引发振动的特性综述J.中国设备工程，2 0 2 1（15）：12 8-12 9.2】李慧峰，金楠.离心压缩机气体激振故障研究J.中国石油和化工标准与质量,2 0 18,38(6)：111-112.3任永辉，沈安武，赵小龙.大型离心压缩机不平衡与流体激振耦合故130设备管理与维修2 0 2 3No10（上）文献标识码：B参考文献DOl:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.10.452新工艺的研究与应用为解决以上难题，本文创造性地提出：在皮带尾部自行设计一个移动式张紧滚筒，位置如图1所示。自制张紧滚筒图1移动式张紧滚筒位置增加移动式张紧滚筒后，便可以通过增加一段皮带，拉长皮带余量，以满足重做9 个接头的需求。为保证皮带能够以验带速度正常启动来进行皮带接头的频繁定位，需要对皮带空载启动所需要的张紧力进行验算，并以此为依据设计张紧滚筒2 。首先需要计算皮带机空载运行阻力：P、H 清扫器个数ni=2;空段清扫器个数n2=2。P、H 清扫器与胶带的接触面积A,=0.01xB=0.020m。空段清扫器与胶带的接触面积A2=0.015xB=0.030m。清扫器与胶带间的接触压力p=50000Pa(一般取30 0 0 0 100 000 Pa)。槽形系数Cg=0.43（35槽角）。托辊与胶带之间的摩擦因数o=0.35(一般取0.3 0.4）。物料与导料板之间的摩擦因数z=0.5（一般取0.5 0.7)。障分析J.冶金动力，2 0 2 2(1：46-49.【4门志平.离心压缩机流体激振特性分析D.沈阳：沈阳工业大学,2 0 19.5李姝.离心压缩机气体激振成因及控制J.黑龙江科技信息，2016(34):31.【6 宫云庆.大型离心压缩机流体激振故障的诊断与研究D.沈阳：沈阳工业大学，2 0 14.个接头，不仅大大增加了工作量，还造成皮带跑偏的隐患。双出轴传动滚筒【编辑吴建卿技术与改造参考文献清扫器与胶带之间的摩擦因数s=0.6(一般取0.5 0.7)。承载分支空载运行阻力Fi=Cxfixgx(qB+ro)xL=38078.10N。承载分支满载运行阻力Fz=CxfiXgx(qc+qB+qro）L i=160 390.12 N。承载分支物料提升阻力Fs=qxHxg=79644.54N。承载分支胶带提升阻力F4=qxHxg=11174.39N。回空分支运行阻力 Fs=Cxfzxgx(qB+qru)xLi=23 987.23 N。回空分支胶带提升阻力F=-qixHxg=-11 174.39 N。承载托辊前倾的摩擦阻力Fi=CxuoxLx(qB+qc)gxcosxsin8=15 759.10 N。回空V形前倾托辊的摩擦阻力Fs=CxuoxLXqBXgxcosoxsin8=1939.00 N。物料与导料板之间的摩擦阻力F=(12.0oxp)1964.77 N。P、H清扫器刮板与胶带之间的摩擦阻力Fio=nixXA;xPxu=1200.00 N。回程分支清扫器刮板与胶带之间的摩擦阻力Fi=n2xAzxPxs=1800.00 N。装船机尾车阻力Fi2=6000.00N。综上可得系统空载运行阻力F=Fi+Fs+F+Fg+Fio+Fi+Fi2=88 763.4 N。已知传动滚筒的包围角=200，胶带与传动滚筒间的摩擦因数=0.3,重载启动时的启动系数K=1.2(验带速度空载启动时，启动系数应小于1.2,为留出安全量，取空载启动系数也为1.2)。通过以上数据可得，启动时驱动滚筒上的最大圆周力F=kx2=53 258 N,其中 m 为驱动电机数量。则驱动滚筒的不打m滑张力为Sm=28 794 N,所需的最小张紧力即为 T-2xex-1Smm=57 588 Nl因此，本文设计的张紧滚筒只要能够提供上面计算所得的张紧力，便可以满足皮带启动条件，实现接头定位。本文设计的张紧滚筒装置如图2 所示。2002300图2 张紧滚筒装置张紧装置底座使用10 mm厚钢板拼接而成；滚筒为测速滚筒备件；配重为现场原有配重块，大块重为5t、小块3.5t，使用2大1小，共3块配重压住张紧装置底座。查表可知，普通钢板的粗糙度Ra为6.3 12.5,与水泥地面的摩擦因数约为0.6,则所做张紧装置最大摩擦力f=Gxu=135000 x0.6=81000NT,因此符合张紧力要求。在此基础上，本文制定了BM4皮带接头重做的新工艺：S L 4装船机定位至8 0 1泊位最南侧走行极限位置，并断走行动力电源，保证SL1-3能够完成所有泊位装船作业任务；皮带接头定位，将第1个需要重做的接头运转至皮带机尾部导料槽出口处，将皮带机断电，松张紧，并从接头处断开皮带,皮带滑落至尾部滚筒后方；将10 0 m新皮带运输至皮带机尾部，距尾部滚筒20m处,将新皮带与旧皮带相接,完成第1个接头重做；从回程牵引旧皮带，将8 0 m新皮带铺至皮带机，留出余量断开新皮带；将自制张紧装置布置在皮带机尾部，距尾部滚筒15m处，留出皮带余量30 m，以满足9 个接头所需的2 2.5m皮带消耗量；将旧皮带穿过自制张紧滚筒，与新皮带尾端制作第2 个接头；将原系统液压张紧加压，张紧力为6 0 kN,大于T=57.6kN，皮带机临时送电，以验带速度启动皮带（经实践证明,皮带可以正xQ2Xgxl常启动），将需重做接头定位置皮带机尾部平流段，这个位置不影响任何装船作业（图3），皮带机断电；将原液压张紧系统继续加压，张紧力超过8 1kN时可以缓慢拖动自制张紧装置，将皮带余量拉出后，松开原液压张紧，开始重做第2 个接头；重复步骤，完成剩余接头重做工作，直到最后1个接头时，拆除自制张紧装置，将原皮带张紧小车定位置合适位置，使用吊车拉紧皮带，完成最后1个接头重做。完成全部皮带接头重做后，即可恢复现场托辊架、张紧等设备，清理维修材料及工具，送电完成试车工作。除尘器接头重做位置图3接头重做位置通过实践检验，新工艺在BM4皮带接头重做取得圆满成功之后，又在BM3皮带接头重做中进行应用，顺利完成了2 条皮带共15个接头的重做工作，保证了皮带机运行的可靠性与安全性。3结束语在BM4皮带接头重做过程中，新工艺减少了2 段皮带更换、+2003个皮带接头重做，大大减少工作量。新工艺方法皮带接头重做位置固定，避免了工具的反复搬运，维修人员在指定位置交接配重班，轻松实现白、夜班连续工作，大大提升了维修效率。且整个维配重配重1500修过程没有影响其他3台装船机的作业任务。该新工艺方法在皮带机的类似维修中具有普遍的参考借鉴意义，可以极大减少工作量，提升维修效率。1张丽军，吴继龙.皮带输送机系统的优化研究J.机械管理开发，2021,36(9):127-129.2仇卫建.皮带机液压自动张紧系统的设计J.机床与液压，2 0 15，43(10):105-106.3侯务冬.皮带输送机张紧力分析研究J.煤炭与化工，2 0 2 1,44(9)：88-89,95.【编辑张韵】技术与改造设备管理与维修2 0 2 3No10（上）131