长距离带式输送机的设计及维护

学术论文 2017-05-22 11:30:22
  一、前言 
  带式输送机作为散料输送行业中的主要设备,广泛应用于火电站、露天矿、码头等工程。与其他运输手段相比,其不仅具有操作安全、使用方便、维修容易、运费低廉等优点,而且运输角度较大,可以缩短运输线,造价低。近年来带式输送机已向长距离、大运量、高速度方向发展。 
  二、长距离带式输送机部件特点 
  长距离带式输送机部件具有以下特点: 
  1.输送带多采用钢丝绳芯运输带,其具有抗拉强度高、伸长量小、成槽型好、使用寿命长及容易修补等多种有点,适用于大输送量、长距离的输送要求。 
  2.拉紧装置通常采用自动控制的拉紧装置,其具有迅速反映输送机的松弛程度。 
  3.驱动采用软启动、软制动,充分适用于长距离输送机启动要求。 
  4.为了减少长距离输送机托辊的磨损,通常在输送机头、尾处各设一组翻带装置。 
  三、长距离带式输送机设计 
  3.1 模拟摩擦系数的选取。 
  带式输送机的主要阻力包括托辊旋转产生的摩擦阻力,输送带的压陷损耗、弯曲损耗、物料的碰击损耗和托辊安装误差所产生的阻力等因素。这些因素并不都与物料、托辊旋转部分的质量、输送带的质量有关。但是,为了计算方便、适应计算的习惯,采用一个模拟摩擦系数作为等效的摩擦系数。在带式输送机阻力计算中,模拟摩擦系数的选取直接影响主要阻力。在设计计算中,总是选用偏于保守的模拟摩擦阻力系数。结合CEMA和ISO标准通常长输送机的摩擦系数按0.020-0.022选取。 
  3.2 输送带安全系数的选取 
  长距离输送机中输送带的选择至关重要,从设计方面,由于长距离输送机输送距离长、运量大、高强度等特点,要充分保证输送带的安全系数;从整机经济性方面,因输送带占整机设备成本的30%-50%,在保证输送带安全性的同时也要考虑到经济成本。长距离带式输送机的输送带安全系数通常取5-7。 
  3.3 驱动装置的选取 
  考虑到输送机运距较长,功率较大,考虑到重载起动时起动困难,瞬时冲击大等因素,都必须采用软启动技术。 
  驱动装置的软启动方式常用有:CST软启动系统、调速型液力偶合器、液粘软启动装置及变频调速电机等几种。 
  CST软启动系统是美国道奇公司专门为大型带式输送机配套的集减速、离合和调速于一体的驱动装置,该系统可按预设曲线准确实现可控软启动和软停车,使胶带的运转极为平稳。 
  调速型液力偶合器是通过改变液力偶合器内工作腔内工作液的充油量,在电动机转速不变的情况下,实现对工作的无极调速与软启动。 
  液粘软启动装置是利用液体的粘性即油膜剪切力来传递扭矩,其结构主体由主、从动轴,主、从动摩擦片,控制油缸、弹簧、壳体及密封件等组成。 
  变频电机,通过变频器对电机频率的改变,从而实现电机的软启动及调速功能。变频电机通过增设编码器,实现对多机的闭环控制,从而使控制更为准确。 
  3.4 拉紧装置的选取 
  拉紧装置作为带式输送机的主要部件之一,对带式输送机的正常运行起着至关重要的作用。 
  常用拉紧装置型式有螺旋拉紧装置、垂直拉紧装置、车式拉紧及液压拉紧等。以上集中拉紧均为单一拉紧方式,不能有效解决长距离带式输送机的要求。针对长距离带式输送机最为有效、快速有效响应的拉紧型式,目前采用复合式拉紧型式,其结构由拉紧绞车、重锤拉紧及保护装置组成。其响应速度快,维护方便,安全性高等特点。 
  3.5 翻带装置设计 
  长距离输送机托辊数量多,且磨损严重,为了减少托辊的磨损,通常采用翻带装置解决此问题。 
  翻带装置结构简单,由两个45°翻转装置和一个90°翻转装置组成,通常在输送机头尾处各设一组翻带装置,这样保证了非工作面与回程托辊接触,延长了托辊的寿命。 
  长距离带式输送机,除以上部件的特殊设计,其余部件与直线运行的带式输送机完全通用,且能适应各种复杂地形,在减少粉尘污染方面效果显著。 
  3.6 保护系统的设计 
  长距离带式输送机在沿途均设有拉绳、跑偏等开关,不仅数量多而且距离长,这就给设备的设计、检修及控制带来了麻烦,长输送带设计方法通常用带地址编码的保护开关配合综保仪显示故障地址。 
  3.7 飞轮装置 
  对于输送距离长,沿途地形地貌极其复杂,起伏多的带式输送机,输送机上的物料质量重,惯性大,为了防止输送机在突然断电状态下对输送带产生冲击,在各驱动部的高速端设计了飞轮装置,利用惯性力延长输送机的停机时间,使各坡段处的停机速度基本一致。 
  四、长距离带式输送机常见的故障及处理 
  4.1 造成输送带打滑的具体原因如下: 
  1)托辊运转不灵因物料超载及输送带跑偏造成的托辊组运转失效;现场环境杂乱或物料撒料多等因素造成的绝大多数托辊组失灵现象。 
  2)传动滚筒胶面摩擦力的减小因物料长时间摩擦力及传动滚筒本身造成的胶面破损; 
  3)胶带拉紧力降低因胶带长时间使用造成的变形或拉紧装置本身拉紧力破坏造成的拉紧力减小。 
  防止输送带打滑,需要注重日常维修保养设备,及时更换失灵托辊组和修补破损滚筒的胶面,将输送带打滑的风险降到最低。 
  4.2 造成输送带跑偏的具体原因如下 
  1)钢丝绳芯输送带的制造质量钢丝绳芯胶带内部的钢丝绳因制造质量会造成钢丝绳受力不均衡,进而影响整条钢丝绳芯带,严重的会造成整条输送带跑偏。 
  2)安装标准低各个设备安装时并未严格遵循相关技术标准,势必影响运行中的整条设备,严重会造成跑偏; 
  3)后期的保养及维护调试阶段并未调试到正确的拉紧力,过大过小都会造成输送带跑偏;落料点处料流方向不正也会造成胶带跑偏,另外落料点处输送带处的缓冲装置布置不合理或者部分损坏无法完成缓冲功能,也会造成输送带跑偏;传动滚筒处的清扫器及空段清扫器并未清扫彻底,会造成输送带及滚筒上物料粘结,造成跑偏。 
  防止输送带跑偏,注重调试及后期的维护保养阶段,选用符合标准的钢丝绳芯胶带,严格遵守安装标准,及时观察清扫器的清扫效果,若发生跑偏,及时调整改向滚筒或托辊,防止输送带长时间跑偏造成输送带的损坏。 
  4.3 输送带的损坏及断带 
  输送带严重跑偏可造成输送带断裂及损坏,运行中输送带及物料中卷入的杂物也容易造成输送带损坏。 
  输送带的断带是比较严重的大型事故,输送带接头间的硫化强度不够,或整个设备中物料超载,运行阻力大于设计阻力,传动滚筒及尾部滚筒处输送带打滑或者不转都会造成断带。 
  防止以上情况发生,需要及时清理可损坏输送带的尖锐杂物,并避免物料超载,造成运行阻力较大,并保证接头处精度,避免因接头强度造成输送带断裂,及时更换不转的托辊组。
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[责任编辑:花间一壶酒]