皮带输送机输送带撕裂原因及应对措施探讨论文_黄灿

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摘要:皮带输送机作为一种粮食装卸与短距离运输的重要设备,在粮食企业生产中得到广泛的应用。本文对皮带输送机输送带的撕裂原因进行了分析,并提出了相关应对措施,避免皮带输送机输送带撕裂的产生,为有关需要提供参考借鉴。

关键词:皮带输送机;输送带;撕裂

0 引言

随着我国工业化进程的不断推进,粮食的市场需求量日益增加,粮食企业得到了迅速的发展。在粮食企业生产过程中,皮带输送机作为粮食装卸与短距离运输的设备,发挥着至关重要的作用。但是,在皮带输送机运行过程中,由于外部尖锐异物刺穿、机械故障、人为操作不当等原因造成的输送带撕裂事故时有发生,造成了严重的经济损失。对此,笔者进行了相关介绍。

1 杂质划伤输送带分析

1.1 皮带输送机运行方式

为了将粮食从翻车机转运到不同堆场,在输送带沿线建有转接机房,所有的物料都要通过转接机房里的转接漏斗来完成改向运输。为保证落料点的对中性,需要通过改变调料挡板的位置来实现向下游不同皮带输送机的物料转运。

1.2 输送带划伤的状况

1.2.1 运行过程中出现的边缘划伤

此类情况多数是由于皮带输送机在运行过程中发生跑偏造成的,主要集中在驱动站、头尾部改向处。这几个部位钢结构较多,输送带跑偏后极易同钢结构发生摩擦,从而导致输送带边缘被划伤,如没及时发现并进行处理,划伤加剧导致皮带输送机边缘出现锯齿形划伤,最终导致输送带出现大面积的损伤。

1.2.2 皮带输送机出现纵向或横向划伤

输送带被划伤,一类是由于皮带输送机在运行过程中有异物卡在皮带输送机下方托辊架或滚筒处,导致皮带输送机在运行过程中出现局部划伤,如异物未被及时发现将有可能会发展成为大面积的甚至是贯穿性的划伤;另一类是物料通过转接机房时,由于转接机房的上下游输送带通常高度相差很多,当杂质由上游皮带输送机向下游皮带输送机转运时,在重力作用下,对输送带造成强烈的冲击,进而导致输送带出现贯穿伤。

经分析认为,杂质是造成输送带撕裂的主要原因,而混在粮食中的槽钢等细长、尖锐杂质,对输送带威胁最大。这种杂质被卡在皮带输送机转接机房的漏斗处时,在高速下落的过程中将输送带穿透,随着皮带输送机的高速运转将输送带划开。

1.3 造成输送带撕裂的原因分析

1.3.1 漏斗处划伤

目前漏斗入导料槽处的设计形式见图1。

图1 漏斗入导料槽处设计

物料对漏斗的冲击面进行冲击折射后,通过溜管进入导料槽。在目前传统设计中,虽然溜管采用了斜面设计,但由于其入导料槽口部分仍旧成竖直状况设计,当槽钢、撬棍及条状异物等杂质进入溜管后,多数以水平状态沿倾斜面下滑,在进入导料槽入口时,溜管由倾斜直接变为竖直方向。此时杂质在重力作用下,垂直向下插入下方输送带中。由于输送带下方均为密集分布的缓冲托辊,当异物划伤输送带卡到托辊之间时,将会对输送带造成严重的划伤。

此类情况造成的划伤多数会呈现两种不同的后果:一部分条状撕裂,其余为整体划透伤。当输送带被异物贯穿后,由于输送带始终保持一定的速度向前继续运行,因此在煤流的继续冲击及输送带继续运行的合力作用下,异物卡在托辊里的形状由横向垂直输送带变为纵向垂直输送带。此时划伤伤口由条状撕裂变为整体划透伤,异物最终被煤流推动脱离托辊向前运行。当输送带撕裂后,两侧的输送带在重力和张力的作用下会向中心移动而会发生重叠。这样,在输送带的撕裂处不会出现较宽的裂缝,煤块也不会从运行输送带的撕裂处落下,短时间内不会触发撕裂开关。当划伤条再次打到撕裂检测开关时,出现撕裂检测故障。

1.3.2 现有的输送带撕裂检测开关的局限性

多数皮带输送机会安装多组撕裂检测开关,用以检测皮带输送机运行过程中输送带的运行状况。安装位置一般为尾部、导料槽出口处,目的是在输送带撕裂出现的初期就能被发现,从而降低损失。然而,目前市场上普遍使用的撕裂检测开关存在多种局限性。

(1)导料槽出口的撕裂检测装置。某港口目前在导料槽出口均安装2组belttear swtich撕裂检测装置,其原理为:当输送带发生撕边、横向断裂及纵向撕裂而发生输送带翘边时,翘起的输送带击打到检测装置,检测装置黑色护套内相平行的2根导线会发生接触,进而发出撕裂信号。

Belttear swtich撕裂检测的局限性为:这种检测对输送带发生撕边、横向断裂时,检测很灵敏,但输送带发生纵向撕裂时,输送带在初始阶段并不一定会打卷翘起,进而与撕裂检测开关接触,这时belttear swtich撕裂检测就失去了作用。

(2)尾部滚筒撕裂检测装置。尾部滚筒撕裂检测装置的工作原理是:当落料点处发生撕裂时,撕裂处洒落的物料落于回程输送带,被带到尾部滚筒处。连续不断的落料会冲过尾部滚筒前的输送带清扫器,挤入滚筒与输送带之间,在尾滚筒处输送带形成鼓包。在滚筒不断旋转的过程中顶动框架上部,使其发生翻转。弹簧卡锁机构使框架不能自动回到原位置,接近开关产生报警信号。

此外,当输送带发生抽条、撕边时,转至尾滚筒处,通常撕裂位置的橡胶会向外伸出,形成毛刺状突出,撞击到框架上部,亦可使其发生翻转,产生报警。

尾部滚筒撕裂检测的局限性为:由于此类撕裂检测装置多位于输送带尾部,当开关检测到输送带撕裂时,输送带其实已经出现大面积的划伤,无法起到降低损失的作用,只是起到事故报警的作用。

1.3.3 杂质未被除铁器吸出来的原因分析

在输送带的发起端大多会安装除铁器,用以吸出夹杂在物料中的铁类杂质,而实际上,在某些特殊情况下,无法做到完全吸附。

除铁器的典型安装形式见图2,参数见表1(以艺力除铁器为例)。

图2 除铁器安装位置示意图

表1 除铁器参数表

按照除铁器安装规范,除铁器悬挂高度标准为500mm。以输送带宽度1.8m,带速4.4m/s,输送带流量4000t/h计算,输送带中心的最高物料厚度在425mm左右,则除铁器输送带与物料之间的距离为75mm左右,符合除铁器安装指导原则,即“除铁器应降至尽可能接近物料的程度,但要有足够的空间运作且能正确的排除杂铁”。

根据行业标准JBT7689,小于22kW励磁功率的除铁器在800高斯的磁力强度下,距离630mm处可以吸起GB/T5783规定的M16×50的六角螺栓,但国内外所有标准中,并没有对异形杂质吸铁能力的规定。

对于输送带运输物流经过除铁器时未将杂质吸出,有以下两种情况。

(1)异物平埋在物料中。如3图所示,异物在煤块中压紧,受吸力为平均布置,很难将煤块拱破。

图3 异物平放示意图

(2)异物倾斜埋在物料中。如图4所示,异物倾斜在物料中间,一端已经被除铁器吸起,但另一端还埋在煤块中,形成了支撑状态,等抛出时又掉入漏斗进入输送带。此时异物呈竖直状态下落,因此穿过缓冲叉的叉口后直接落到了运转的输送带上,异物的一角将输送带砸透后卡到缓冲托辊之间。

图4 异物倾斜放示意图

2 输送带撕裂的应对措施

为避免皮带输送机输送带撕裂的情况发生,需要从转接漏斗、除铁器等多方面入手。

2.1 转接漏斗的改造

鉴于目前漏斗在进入导料槽处的结构无法避免条状杂质划伤输送带,因此需对漏斗进行改造。

(1)将导料槽空间加大。对导料槽的高度进行加高,使导料槽空间加大,当长条状杂质进入导料槽后不会卡到漏斗壁与皮带输送机之间,同时由于导料槽空间加大,相应提升了重载停机后导料槽容煤量,缓解了降低重载停机后出现的漏斗堵料情况。

(2)对于落料点频繁发生变化的漏斗,可使用柔性落煤管形式的溜管,缓冲煤流产生的冲击,从而控制物料流动速度并减少粉尘的产生。柔性落煤管给料装置两侧要求深入导料槽内侧,对1条胶带只有1个落料点的,给料装置尾部距离胶带不高于150mm。这样,前倾送料板距离下游输送带较近,当夹杂在物料中的异物落到输送带上时,可降低杂质对下游输送带造成的损伤程度。

2.2 除铁器的安装形式、强度选择

目前除铁器安装形式及位置都位于皮带输送机头部漏斗抛料处,依靠煤流被抛出后形成的抛物线来进行除铁器对物料的吸附。此时除铁器呈倾斜状,除铁器与煤流之间的距离如果调整不好,将会呈现喇叭口状,无法保证除铁器对杂质的吸附效果。因此,可对除铁器的位置进行调整,在皮带输送机水平段上方合适位置新增除铁器。这样,由于除铁器始终同输送带处于平行位置,可以保证除铁器对异物的吸附能力,增加皮带输送机除杂的安全系统。

在选择除铁器时,在现有标准上提高磁力指标,保证除铁器对杂质的吸附效果。

2.3 皮带输送机接料点下方的缓冲托辊组改为缓冲床

缓冲床的使用保证了输送带的面与面的接触,受力均匀,有效防止了由于托辊断裂、脱落造成的输送带纵向撕裂,同时大大降低了输送带被锐器或尖锐物料穿透后纵向撕裂的概率。

3 结语

综上所述,近年来,皮带输送机在矿山、能源、冶金等行业中得到了广泛的应用,其使用量日益增加,输送带撕裂事故的发生也越来越多,给生产企业带来了巨大的经济损失。因此,对皮带输送机输送带撕裂的原因进行分析,采取有效的应对措施,避免输送带撕裂事故的发生具有十分重要的理论意义和现实意义。本文分析了输送带撕裂的原因,并提出了应对措施,可供有关需要参考借鉴。

参考文献

[1]梁睿,徐洪源,孝保忠.输送带撕裂故障的原因分析及改造措施[J].冶金丛刊.2014(02)

[2]申永文.选煤厂带式输送机输送带纵撕浅析[J].电子制作.2014(13)

论文作者:黄灿

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2016/11/30

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