堆取料機卸料系統輸送帶防跑偏改造

楊新宇 陳 浩 王亮山 李 磊 于景海

山東港口日照港股份二公司 日照 276826

0 引言

某港口一期3臺堆取料機是2005年投產的大型裝車、卸船作業設備，堆取料機懸臂輸送帶正反轉運行，回程托輥均為平托輥，輸送帶自糾偏性能差，懸臂輸送帶在卸料作業時，經常發生輸送帶跑偏現象，隨著物料流量改變，來回擺動跑偏，嚴重時造成設備損傷和物料撒漏[1，2]。為保障流程不中斷生產，需降低流量以減輕跑偏，有時需降低到5 000 t/h以下，遠低于額定流量7 500 t/h，嚴重影響卸船效率。

1 設備運行過程中面臨的主要問題

1）3臺堆取料機自投入使用以來已達15年，受物料沖擊、過負荷作業等情況影響，造成堆取料機懸臂鋼結構發生輕微變形，懸臂支架發生變形和位移[3]，使得輸送帶跑偏調整困難。

2）輸送帶頭部漲緊液壓缸可調整頭部改向滾筒對輸送帶進行糾偏，當輸送帶頭部和尾部跑偏方向相反時，漲緊液壓缸糾偏極為困難，即使頭部輸送帶調正后，尾部仍然跑偏嚴重，不能解決卸船作業跑偏導致的撒漏料問題[4]。

3）懸臂輸送帶跑偏嚴重時，回程輸送帶與懸臂衡梁、托輥支架摩擦損傷鋼結構，造成輸送帶撕邊，嚴重影響設備運行安全運行，極大降低了懸臂輸送帶的使用壽命。

4）輸送帶跑偏嚴重時，導料槽底端兩側的擋料皮無法承受大量物料沖擊，造成輸送帶撒漏料。漏料造成輸送帶、滾筒、托輥過早損壞，且會撒漏在設備及軌道梁上，影響設備使用、人員安全、設備行走。

2 原因分析

堆取料機卸料系統結構如圖1所示，堆取料機卸料作業流程為：物料—尾車輸送帶—尾車上部漏斗—尾車中部漏斗—尾部導料槽—懸臂輸送帶，經懸臂輸送帶進行堆料作業，故懸臂輸送帶跑偏將造成物料撒漏。

圖1 堆取料機卸料系統結構圖

經技術人員現場調研并結合堆取料機結構分析，造成懸臂輸送帶跑偏撒漏料的主要的原因歸結為3點：

1）尾車漏斗調料板調節能力不足 卸料作業時，只能通過尾車漏斗調料板對懸臂輸送帶物料落料點進行調整。因懸臂輸送帶、中部漏斗隨懸臂一起回轉，特別是當懸臂回轉角度接近90°時，調節調料板前后，物料幾乎是垂直落入下方輸送帶，對物料落料點影響極小，不能起到糾偏輸送帶的作用。

2）落料點高、物料分散 尾車調料板下端距懸臂輸送帶1.8 m，尾車中部漏斗下端距懸臂輸送帶0.9 m，懸臂尾部導料槽下部開口寬度1.2 m。因物料落點高、料斗寬度大，導致落料沖擊大，落料點不集中向兩側分散，導致懸臂輸送帶易跑偏，輸送帶跑偏后，物料落在輸送帶一側，造成跑偏加重。

3）導料槽活動擋板位置不合理 球團等流性較好的物料容易撒漏，尾部活動擋板在驅動滾筒最高點后側，為避免損傷輸送帶，擋板下沿與輸送帶間留有3 cm間隙，流動性好的物料流量大時會通過間隙直接落入中心漏斗，落到地面輸送帶造成返料。

3 改造方案

1）尾車調料板改造 為使調料板能有效調節物料落料點，將現有調料板長度沿調料板角度向下延長40 cm，擴大調節物料的范圍，并將落料點位置降低，將物料往調料板中心線集中，減少物料的散落。同時，在調料板加裝側板，在調料板兩側焊接40 cm高的擋板，物料經過調料板時，通過兩側擋板集中物料，進一步將物料向中心點方向集中，增大調料板的調節能力，防止物料下落時過度分散。

2）尾車中部漏斗改造 為防止懸臂輸送帶落料點處物料分散，不能集中到輸送帶中心位置導致輸送帶跑偏。根據現場實際測量分析，在不影響堆取料機取料作業的前提下，對尾車中部漏斗進行該改造，如圖2所示。

在漏斗后側安裝60°角延長板，降低尾車漏斗離懸臂輸送帶的高度，高度由0.9 m縮小至0.5 m，改變尾車漏斗下部料流方向，使漏斗后側物料沿物料流向呈向前流動，在漏斗兩側加裝60°角側板，縮小物料寬度，使物料向中間流動，中部漏斗隨懸臂一起回轉。

3）導料槽擋料板改造 如圖3所示，在導料槽活動擋板前端安裝垂直起降擋料板，將團球等流動性強的貨物攔截在驅動滾筒前方。擋板下方安裝10 cm橡膠板，并與導料槽兩側有效密封，防止物料流進中心漏斗，導致系統返料。擋料板使用液壓缸控制起降，并設置起降限位，在原擋料板下端加裝擋料皮，形成雙層防護。

圖3 導料槽擋板三維圖

4）懸臂輸送帶設計安裝糾偏托輥組 根據堆取料機輸送帶臂架空間位置及輸送帶實際跑偏情況，設計、制作糾偏托輥組。如圖4所示，在懸臂輸送帶回程頭、尾部各安裝1組糾偏托輥組。該托輥組具備很強的橫向推力，遠超普通糾偏托輥組糾偏能力，當輸送帶向一側跑偏時，該側45°斜托輥將輸送帶強力推向另一側。

圖4 懸臂輸送帶糾偏托輥組結構圖

懸臂頭部安裝前端橫梁后側，尾部安裝在改向滾筒前側，該裝置在防止輸送帶跑偏方面效果明顯，有效防止輸送帶跑偏，消除懸臂輸送帶跑偏打卷、撕邊等安全隱患。該糾偏托輥組具備便于安裝維護，故障率低等特點。

4 結論

通過對礦石一期3臺堆取料機懸臂輸送帶跑偏漏料問題的現場測量分析，制定卸料系統綜合改造方案，對設備進行優化改造，有效避免了輸送帶跑偏，減少了設備撒漏料，提高了系統流程作業效率，保障了設備安全運行。