环型布料机胶带跑偏问题的分析

□ 牛军燕 □ 唐永涛2 □ 马 倩2 □ 刘 杰3 □ 李 可

1.河南交通职业技术学院 郑州 450000 2.华电郑州机械设计研究院有限公司 郑州 450015 3.河南职业技术学院 郑州 450015

1 环型布料机概述

环型布料机与原煤筒仓配套使用,广泛应用于冶金、化工、建材、煤炭、电力等行业。储煤筒仓的优点是节约占地、减少环境污染,是电厂输煤系统中理想设备,而环型布料机置于筒仓顶部可以解决筒仓均匀配煤问题。环型布料机通过带式输送机的正反转,来实现筒仓内均匀布料的功能。

环型布料机主要由密闭带式输送机、行走台车装置、回转支撑装置、导料槽、落料斗、倒三通、梯子、栏杆、走台和行走驱动装置组成,如图1所示。

环型布料机工作过程为:当物料从倒三通落到布料机密闭式带式输送机的胶带上后,若胶带向右转动,则胶带上的物料落入内环;若胶带向左转动,则胶带上的物料落入外环。筒仓内对应的内外环的空间的物料多少,可以通过改变胶带向左向右转动时间的长短来调整。

在实际应用中,发现密闭式胶带式输送机易出现胶带跑偏现象。当带式输送机发生胶带跑偏后,若不及时调整胶带位置,轻者会引发撒料现象,重则可能划损甚至撕裂胶带引发生产安全事故[1]。

由以上介绍可见,对环型布料机胶带跑偏问题,即带式输送机胶带跑偏问题进行分析具有重要意义。

图1 环型布料机结构

2 胶带跑偏主要原因

随着带式输送机技术的不断创新和发展,其运送量大、运输效率高且平稳、运输距离长、操作维修简便等优点已经逐渐被认可,并具备了适应各种工况和环境的能力。带式输送机被广泛应用到火力发电、钢铁、矿山、水泥及港口等行业[2]。作为原料输送系统的主要设备,带式输送机在双向运行过程中,出现跑偏的概率极高,从而出现胶带撕裂、带头开胶、胶带磨损等现象,故障率较高,增加了运行维护人员的工作量和维护成本,影响设备作业率,并缩短胶带使用寿命。随着带式输送机的广泛应用,在环型布料机、堆取料机、斗轮机、可逆带式输送机中等广泛应用了往返双向运行带式输送机。因此,掌握带式输送机的运行规律,找出跑偏原因,采取措施有效地防止跑偏势在必行[3]。

带式输送机出现跑偏的根本原因就是胶带的动力平衡被打破,从而造成受力不均[4]。在实际运行过程中,一定要注意观察胶带的运行状况并及时调整。

以某项目筒仓可逆环型布料机为例,带式输送机在正反转实现均匀配煤的过程中发生胶带跑偏的现象,经查找、分析,得出以下原因。

(1) 落煤点与带式输送机中心线有偏差。电厂输煤系统来料通过两条胶带式输送机进行输送,经过倒三通以后,栈桥上左侧带式输送机来煤落到密闭带式输送机的中心线右侧,反之,右侧带式输送机来煤落到密闭带式输送机的中心线左侧,从而造成落煤点不正,会造成胶带偏向一侧运行,使胶带产生斜向力,带动胶带跑偏。

(2) 密闭式带式输送机实际中心线与设计中心线有较大同轴度偏差。这一偏差由密闭式带式输送机机架的制造和安装误差引起,造成滚筒和胶带安装出现较大偏差。另外,带式输送机机架设计刚度较低的话,特别是在较大载荷运行时机架容易产生变形,从而导致密闭带式输送机中心线与理论中心线的同轴度产生较大偏差。

(3) 密闭式带式输送机胶带硫化接头接偏。由于胶带本身质量或者胶带硫化接头接偏造成胶带两端张力不同,从而胶带会向张力较大的一端跑偏。

(4) 密闭式带式输送机的滚筒质量。驱动滚筒和改向滚筒外圆圆柱度制造误差过大,使滚筒两头大小不一,胶带运行时受到一个侧向力。

(5) 密闭式带式输送机的双向运行。胶带频繁作正反向变化运行、落料点频繁改变,引起胶带所受冲击力变化,导致胶带横向摩擦力发生改变,因而造成胶带跑偏。

3 胶带跑偏处理对策

针对上述密闭式带式输送机胶带跑偏的原因,提出解决带式输送机胶带跑偏的几种主要方法。

(1) 调整落料的下落点。在倒三通落料口处加装一个纠偏装置,这一纠偏装置能起到导流作用,保证无论是从哪条带式输送机来的料,最终落料都会落到密闭式带式输送机胶带的中心,避免胶带形成斜向力,从而防止密闭式带式输送机胶带发生跑偏。

(2) 提高密闭式带式输送机机架制造和安装的精度,加强生产过程中的检验和跟踪反馈,确保其机架的制造质量。另外,密闭式带式输送机机架设计时应采用有限元分析软件对其机架进行强度与刚度分析,避免在机架满载时发生变形,尽可能减小在运行过程中产生的密闭式带式输送机实际中心线与设计中心线的同轴度偏差。同时,在安装过程中要采用百分表、全站仪等测量仪器确保工程达到设计的安装精度。

(3) 胶带接口硫化对接也是影响胶带跑偏的一个很重要的原因,因此在对接胶带接口时要确保胶带两端长度相等,从而保证胶带两端张力一样。

(4) 密闭带式输送机的安装质量,对胶带的跑偏有着较大的影响。由于安装误差引起的跑偏,往往在胶带运行过程中很难处理,因此对安装质量的控制尤为重要[5]。在安装前保证驱动滚筒和改向滚筒的外圆圆柱度,使滚筒两头大小一样。此外,通过实践检验,在密闭式带式输送机两端采用鼓型滚筒可有效防止跑偏[6]。鼓型滚筒的调心作用主要是在带式输送机的胶带在跑偏幅度不大的条件下与调心托辊组等共同使用,以增强带式输送机胶带定心、防跑偏和保护输送带的作用。它的应用不再是一味的采用防跑偏立辊来刚性干涉胶带跑偏,而利用力的相互作用原理来防止胶带的跑偏[7]。

(5) 在密闭式带式输送机架上安装自动纠偏托辊装置。自动纠偏托辊装置作为带式输送机胶带防跑偏技术中最为简便的技术,能够有效探测胶带跑偏程度,及时调整胶带的位置,降低带式输送机胶带跑偏发生的概率[8]。该装置使胶带自动移至中心位置,保证调心作用的有效发挥。

4 效果验证

以上措施已经应用在古交三期2×660 MW低热值煤热电项目DB16/36型可逆环型布料机上。针对调整落料的下落点不准,笔者采取的方法是在倒三通下落料口处加装一个纠偏装置,该纠偏装置起到了良好的引导作用,保证来料都落到密闭式带式输送机的胶带中心,避免了因胶带产生斜向力造成的跑偏。针对带式输送机机架制造和安装的精度的问题,该项目在生产的过程中加强了自检和专检力度,有效地保证了机架的制造精度,在安装过程中采用适当的测量仪器有效地保证了密闭式带式输送机工程质量,从而避免了由于制造安装问题造成的胶带跑偏[9]。针对胶带接口硫化对接的问题,笔者采用第三方检验的方案严格保证硫化对接的步骤和流程,从而保证了胶带两端张力相同,避免了因胶带两端张力不同造成的跑偏。针对在带式输送机架上安装普通托辊装置产生胶带跑偏的问题,笔者采用了拥有专利技术的自动纠偏托辊装置,不仅获取带式输送机胶带的跑偏程度,还及时调整了胶带的位置,有效地控制了胶带的跑偏。在综合采用这几种措施后,经过现场的实践检验,带式输送机胶带跑偏的概率大大降低,从而不仅提高了工作效率,而且也减少了工人的维修工作量,有效地降低了生产成本,给企业带来了良好的经济效益和社会效益[10]。

5 结束语

对电厂储煤筒仓顶部环型布料机胶带跑偏问题进行了分析。结合现场情况、长期实践经验和理论计算,笔者总结出几种主要导致跑偏的原因,然后有针对性地提出防止胶带跑偏的有效措施和方法,并采取相应措施进行预防,有效减少了环型布料机胶带跑偏现象,延长了环型布料机的运行寿命,更好地保障环型布料机的连续、可靠、安全运行,从而提高了企业的经济效益。