屯蘭礦主井皮帶機卸載滾筒改進

李晉軍

（西山機電總廠，山西 太原 030053）

屯蘭礦主井皮帶機DTL1 400/3×560為GX系列鋼絲繩強力皮帶機，生產廠家為沈陽礦山機械廠。屯蘭礦原設計煤炭年生產能力為400萬t，隨著西山煤電集團有限公司煤炭產能擴大的需要，屯蘭礦煤炭年生產能力擴大到了500萬t。由于主井皮帶機原設計參數主要針對的是礦井初期設計的煤炭產量，因此不能滿足當今煤炭生產能力擴大后的要求。所以2005年西山煤電集團有限公司對屯蘭礦主井皮帶機進行了提速升級改造。

改造前后的皮帶機技術參數如下：

原設計技術參數為：

帶寬：1 400mm；帶速：3.15m/s；機長：956m；傾角：16°

輸送量：1257 t/h；功率：3×560 kW

改造后技術參數為：

帶寬：1 400mm；帶速：3.5m/s；機長：972m；傾角：16°

輸送量：1 400 t/h；功率：3×630 kW

皮帶機改造后初期運行良好，但半年以后一些弊病便顯現出來，最明顯的是卸載滾筒連續損壞。該滾筒在主井皮帶機提速改造前已正常運轉將近10年，除了日常維護外，沒有發生任何故障，但是卻在主井皮帶機提速改造后短短的半年時間內就連續損壞了2件。主井皮帶機是礦井生產運輸的咽喉，如長時間停機檢修將嚴重影響礦井正常生產，礦方為此很是焦急，急切需要找到產生問題的原因，并加以解決改進。

主井皮帶機卸載滾筒見圖1為鑄鉚結構，筒體直徑為φ1 400，軸徑最大直徑處為φ400，其損壞的癥狀為滾筒筒體與輪轂的搭接處焊縫開裂。

圖1 鑄鉚結構

首先從設計方面分析，按皮帶機提速改造后的技術參數計算，該卸載滾筒合張力為100 t左右，而原設計滾筒合張力為70 t左右，張力增加了40%，所以原設計的滾筒筒體強度理論上就不能滿足皮帶機改造后的要求，這就是造成筒體焊縫開裂的主要原因。

同時在該滾筒修理過程中發現其結構形式也存在一些不合理的地方，具體如下：

（1）滾筒筒皮厚度δ30較薄，提速改造后強度系數不富余。

（2）滾筒輪轂與筒體的焊縫正處于膠帶兩邊緣與滾筒體的搭接處，而此處受力很大，這也是造成滾筒焊縫容易開裂的重要原因之一。

（3）滾筒筒體與軸為過盈無鍵聯結,造成滾筒筒體與軸不能拆分，當軸發生損傷需要修理時，由于滾筒筒體直徑的原因，往往要去有大型車床的單位進行加工，而這些大型設備都在太重一些大型企業。首先是該滾筒自重7 t多、體積龐大，運輸很困難；再一個是滾筒運到加工單位后，由于是單件加工修理，加工單位生產任務多，往往無法及時安排加工，工期無法保證。這些因素造成了該滾筒修理時間和費用的大大增加，影響礦上的正常生產。

作為屯蘭礦的主井皮帶機，關系到整座礦井的原煤輸出，卸載滾筒是受合張力最大的部件，存在風險大、安全責任大等問題。西山機電總廠聯合屯蘭礦針對以上找到的問題認真分析和研究，并結合多年對皮帶機滾筒的設計生產和維修經驗，作出了圖2的改進方案。

圖2

（1）將滾筒兩邊輪轂向內側加寬，使輪轂與滾筒筒體的搭接焊縫移到膠帶里側，皮帶機運轉時膠帶邊緣完全搭在滾筒輪轂上，使受力點全部由輪轂部分承受，從而使焊縫部位受力減小，減少了焊縫開裂的機會。

（2）在輪轂和筒體搭接位置，沿圓周方向均勻地增加了32個直徑為φ40的塞焊點，增加了焊接面積，從而大大增加了整體焊接強度。

（3）軸與輪轂采用了重型漲套聯接，當滾筒軸需要進行修理時，軸可方便地卸下，在本單位較小的車床上進行加工處理，不再外轉加工，縮短了轉運和修理時間，同時大大降低了修理費用。

（4）將滾筒筒體厚度加大到了δ36，大大增加了筒體強度。

改進后，該卸載滾筒增強了整體強度，滾筒的使用壽命得到了延長。同時由于結構合理，極大地方便了日后的維護檢修工作,降低了皮帶機的綜合使用成本。

目前，由西山機電總廠按照改進后設計制造的主井皮帶機卸載滾筒已經于2008年8月在屯蘭礦投入了使用，到目前為止已經正常運轉了2年多，使用效果良好，達到了改進目的，得到了屯蘭礦使用單位的認可。