卸船機落料皮帶線防跑偏的改造調(diào)試

黃 雷，馮軍偉

（神華粵電珠海港煤炭碼頭有限責任公司，廣東 珠海 519050）

卸船機落料皮帶線防跑偏的改造調(diào)試

黃 雷，馮軍偉

（神華粵電珠海港煤炭碼頭有限責任公司，廣東 珠海 519050）

橋式抓斗卸船機具有自動化程度高、效率高、運用范圍廣等特點，是國內(nèi)外散貨港口的重要設備。而皮帶機系統(tǒng)是散貨港口的主要輸送設備，皮帶機系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性對保證作業(yè)效率十分重要，一旦出現(xiàn)跑偏故障，將極易發(fā)生灑煤、膠皮磨損等問題，同時，還會縮短設備使用壽命。因此，卸船機的落料點形式、導料槽結(jié)構(gòu)同皮帶機系統(tǒng)的契合程度直接影響著生產(chǎn)效率。如何避免卸船線皮帶跑偏，在港口設備維保中具有重要意義。

橋式抓斗卸船機；皮帶機；輸送機；皮帶線

神華粵電珠海港煤炭碼頭有限責任公司位于珠海市高欄港作業(yè)區(qū)，主要設備包括橋式抓斗卸船機4臺、鏈斗式連續(xù)卸船機2臺、移動回轉(zhuǎn)式裝船機4臺、堆取料機8臺、取料機2臺、篩分、裝火車裝置以及帶式輸送機等設備。其中，抓斗卸船機額定作業(yè)效率為1800T/H，作業(yè)時物料依次通過抓斗、中心漏斗、震動給料器、分叉漏斗、地面皮帶，抓斗卸船機采用吊掛緩沖托輥形式與地面皮帶匹配。地面皮帶命名為BX皮帶線，共有2條，帶寬2000mm，帶速為4.8m/s，設計額定輸送能力為5400t/h，最大輸送能力為6000t/h，頭尾滾筒中心距BX1為551m，BX2為547m，傾角均為0°。現(xiàn)場作業(yè)過程中，卸船機落料皮帶線經(jīng)常發(fā)生跑偏故障，需要浪費大量人力和時間進行現(xiàn)場調(diào)偏，難以及時、有效地解決故障，直接影響作業(yè)效率。因為跑偏極易導致灑落煤，影響現(xiàn)場的環(huán)境。同時，由于皮帶跑偏問題長期存在，加劇了皮帶邊緣磨損，嚴重時可能導致皮帶撕裂，每年因皮帶及托輥的磨損造成的維護費用支出較大，因此，必須采取有效的技術措施來防止和糾正皮帶跑偏。

1 卸船機落料皮帶線跑偏原因分析

1.1 多煤種導致落料點變化較大

神華粵電珠海港煤炭碼頭有限責任公司既是北煤南運的集散點，也是越南、印尼、澳大利亞等進口煤的樞紐，定位為華南地區(qū)的“煤炭沃爾瑪”。因此，卸船的煤種較多，物料大小及含水率差異極大，粒度從0～500mm不等，全水0%～15%不等。尤其是在分艙煤作業(yè)的情況下，不同煤種通過分叉漏斗轉(zhuǎn)運至皮帶的過程中，落料點點位變化較大，同時，料流變化不均，時常出現(xiàn)地面皮帶跑偏的故障。卸船機分叉漏斗僅有單側(cè)有較小范圍的調(diào)節(jié)擋板，難以確保不同煤種和流量下物料的落料點不出現(xiàn)偏差。落料點的偏差變化將直接導致皮帶運行表面受力不均，導致一側(cè)跑偏或左右跑偏變化的問題出現(xiàn)。

1.2 中心線偏差

圖1 卸船機吊掛緩沖托輥結(jié)構(gòu)圖

卸船機吊掛緩沖托輥結(jié)構(gòu)如圖1所示，抓斗卸船機落料點采用吊掛緩沖托輥組形式，由5節(jié)吊掛緩沖托輥組成。地面皮帶為35°槽形托輥。作業(yè)時，地面皮帶會在靠近卸船機吊掛緩沖托輥時被逐漸抬起，與地面皮帶脫離接觸，地面皮帶運行中心線便會改變?yōu)榈鯍炀彌_托輥中心線。由于吊掛緩沖托輥中心線與沿線皮帶中心線存在偏差，尤其是抓斗卸船機位于皮帶不同位置時，偏差變化較大，而設備作業(yè)時，抓斗卸船機又必須來回移動抓取物料，導致皮帶容易跑偏。

1.3 自然降水較多

神華珠海港屬于亞熱帶海洋性氣候，雨量充沛，常受南亞熱帶季候風侵襲，多雷雨。其中，年平均降水量2271.6mm，年最大降水量3379.6mm，歷年最小年降水量1308.7mm，年平均降水日數(shù)153d。

每年3—10月為雨季，降水日數(shù)占全年的81.6%.由于雨水導致皮帶濕滑，在作業(yè)過程中，皮帶與滾筒、托輥之間的摩擦力減小。導致皮帶運行不穩(wěn)定，常常發(fā)生打滑故障，同時也更加容易跑偏。尤其是在暴雨的情況下，皮帶更容易出現(xiàn)突發(fā)性的跑偏問題。

2 防跑偏的改造調(diào)試方案

2.1 增設自動糾偏裝置

由于卸船機落料皮帶線并未設計、安裝糾偏裝置，同時，因為卸船機分叉漏斗導料槽只有一側(cè)有調(diào)節(jié)擋板裝置，所以，皮帶發(fā)生跑偏故障時，只有通過調(diào)節(jié)一側(cè)擋板、人工敲打調(diào)節(jié)托輥架長孔、改變托輥架方向的方式才能調(diào)節(jié)跑偏，不僅費時費力，效果不明顯，且換煤種作業(yè)時常需要再次調(diào)節(jié)。因此，需要根據(jù)碼頭常見船型及靠船位置，并結(jié)合抓斗卸船機的作業(yè)工藝，針對性地增設糾偏裝置。其中，每條皮帶增設上糾偏裝置7組，下糾偏裝置5組，共12組。上糾偏裝置安裝在抓斗卸船機常見工作范內(nèi)圍，因為到港船型大部分為神華7艙結(jié)構(gòu)，所以，糾偏裝置正好安裝在每個船艙之間的位置，對落料點出料口皮帶進行糾偏。下糾偏裝置安裝在卸船機落料皮帶線回程工作范圍內(nèi)。這樣能有效應對煤種過多而導致的落料點變化大的問題，同時，也能對雨水較多導致的跑偏問題有較好的解決效果。為了達到預期糾偏效果，改造的技術選型采用機械式輥輪全自動糾偏器，確保輥輪糾偏器與皮帶保持良好的摩擦力和糾偏力。不采用輥輪表面包覆聚氨酯材料的糾偏器，同時，不依賴于傳送帶的邊緣來驅(qū)動糾偏裝置，而是利用皮帶跑偏的趨勢進行皮帶的超前糾偏，可確保糾偏反應快，對膠帶側(cè)邊無磨損，免維護，壽命長。

2.2 抓斗卸船機下部導料槽改造

由于抓斗卸船機落料點采用吊掛緩沖托輥組形式，但7組上部糾偏裝置是安裝在地面BX皮帶線上。因此，在抓斗卸船機的工作范圍內(nèi)，吊掛緩沖托輥組的結(jié)構(gòu)會使得地面皮帶被抬起，脫離糾偏裝置。為了確保糾偏裝置始終處于正常工作狀態(tài)，需要拆除抓斗卸船機吊掛緩沖托輥組。但吊掛緩沖托輥組拆除后，落料高度增加，原導料槽不能起到導料和煤塵密封作用，需要對導料槽裝置改造，同時，需要滿足原有設計能力的物料通過性能。由于物料落差較大，煤流從給料裝置出口下落至皮帶表面時沖擊較大，對密封膠皮會產(chǎn)生很大的側(cè)向壓力。膠皮屬于撓性結(jié)構(gòu)，在壓力作用下產(chǎn)生向?qū)Я喜弁鈧?cè)的變形，導致其與膠帶之間的間隙加大，部分塊狀物料夾在膠帶與密封膠皮之間，物料中又往往含有硬度較高的雜質(zhì)，導致密封膠皮迅速磨損。因此，新的導料槽密封形式必須保證在良好的密封和抑塵前提下，對煤流還必須具有一定的抗沖擊和耐磨能力，同時，具有良好的柔韌性，在磨損后能夠有效調(diào)整。在正常作業(yè)工況下，更換周期至少在3個月以上，以減小調(diào)整更換導料槽膠皮對卸船作業(yè)的影響。

2.3 加密卸船線落料皮帶線托輥組

拆除抓斗卸船機緩沖托輥組后，卸船機給料裝置出口至BX皮帶工作面距離高度增加約0.44m，物料對BX皮帶沖擊力增大，由于這一段BX線托輥組原為承載段，間距較大，物料落下后易損傷皮帶，影響皮帶壽命。根據(jù)技術規(guī)范要求，落料處緩沖托輥間距一般為承載分支托輥間距的1/3～l/2，因此，需要在常見靠船位置和4臺抓斗卸船機常見作業(yè)區(qū)域，加密托輥。在長約150m的范圍內(nèi)，單條皮帶線新增180組左右，以便有效地減少物料對地面皮帶的沖擊損傷。

3 防跑偏改造后的成效

3.1 技術成效

通過技術改造，糾偏裝置運行良好，承載托輥工作正常。BX皮帶線空載運行跑偏控制在皮帶寬度的3%（≤60mm），重載運行跑偏不超過75mm，符合預期技術要求。有效杜絕了跑偏灑煤、皮帶邊緣磨損及導料槽膠皮脫離皮帶現(xiàn)象的發(fā)生。同時，物料密封效果良好，導料槽兩側(cè)安裝的密封膠皮無煤塊溢出，也未出現(xiàn)導料槽密封膠皮損壞的情況。通過觀察，在連續(xù)進行的40h工作考核實驗中（2個連續(xù)8h的平均能力達到生產(chǎn)能力），卸船皮帶未出現(xiàn)重度跑偏停機的故障。在皮帶線最大運量6000t/h時，連續(xù)運行3min的情況下，導料槽入料口及密封膠皮也沒有損壞、物料通過性良好。

3.2 經(jīng)濟及社會成效

改造前，卸船時卸船機落料點位置極易因跑偏和密封膠皮損壞灑煤，灑煤量較大，需要額外新增清掃人員，同時，導料槽膠皮更換及BX皮帶維修費用也較高。改造調(diào)試完成后，節(jié)約人工費每年約5萬元，節(jié)約設備維保費用約20萬元/年。導料槽的密封性有效提高，減少了粉塵產(chǎn)生量，提升了全場環(huán)保質(zhì)量，利于綠色港口的建設。更重要的是，避免了作業(yè)過程中跑偏調(diào)整、導料槽膠皮損壞、灑落煤清理等故障，節(jié)約了卸船作業(yè)時間，利于港口吞吐量的提升。

4 防跑偏改造的不足和展望

在防跑偏改造中，雖然糾偏裝置對常見船型具有較好的效果，但是對于100000t以上的大船難以實現(xiàn)全面糾偏覆蓋。由于大型船舶艙位較多，船艙寬度較大，這樣部分糾偏裝置將位于落料段的下料位置，將受到煤流的直接沖擊，這對糾偏裝置使用壽命有一定的影響。同時，地面托輥組由承載作用改為緩沖作用后，需要按照設計規(guī)范進行加密，范圍較廣，這樣會加大改造的成本。為了更加有效地進行跑偏防治和節(jié)約成本，是否能尋找新型糾偏裝置，直接安裝在抓斗卸船機的原導料槽上，即在不拆除吊掛緩沖托輥組的情況下，直接作用于落料點尾部的皮帶，起到良好的糾偏作用，能與卸船機同時保持移動，這將降低導料槽改造改造和加密托輥組的費用，是一個有意義的探索方向。

［1］劉嵩.皮帶機導料槽密封形式的改進［J］.港口裝卸，2007（03）.

［2］張鉞.新型帶式輸送機設計手冊［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2001.

〔編輯：張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.17.111

2095－6835（2017）17－0111－02