皮帶輸送機漏斗通貨能力提升探究

楊 送，馮程威，薛少翚，劉浩，褚衍剛，李 松，朱新華

（青島港董家口礦石碼頭有限公司，山東青島 266400）

0 引言

轉接漏斗是港口散貨碼頭皮帶機接收和傳輸物料最主要的部件，漏斗的通貨能力至關重要，以滿足多貨種作業。當貨物較輕，尤其是黏、濕等流動性較差的貨種，頻繁堵塞漏斗造成停機。另外，由于需要長時間承受來自物料的磨損和沖擊，需要時常修補維護。本文針對某碼頭公司流程皮帶機的基本情況及其產生的問題，通過改進漏斗結構，改進漏斗的修補工藝，提高修補效率，使漏斗使用周期壽命得到延長，降低了維護成本。

1 皮帶機漏斗接卸不同貨種的停機故障

1.1 故障現象

皮帶機漏斗因接卸貨種造成的故障主要分為兩大類，相應的故障現象為：

（1）黏濕流動性較差的貨種，容易造成：漏斗上段堵料，報頭部堵料信號停機現象；漏斗中段沖擊點和受料拐角粘料，報中部堵料信號停機現象；漏斗末段落料口粘料，下游皮帶跑偏停機現象。

（2）礦砂等沖擊性大的貨種，容易造成：漏斗上段迎料板襯板磨損失效；漏斗中段沖擊點和受料拐角襯板磨損，漏斗體母板磨損漏料，須停機處理；下游皮帶沖擊點振動，皮帶跑偏停機，或托輥及托輥架損壞，須停機更換（圖1）。

圖1 回程自清托輥磨損

1.2 停機原因分析

1.2.1 接卸黏濕流動性較差貨種的停機

（1）作業過程中，漏斗上段下料口橫截面積過小，迎料板位置距離頭部滾筒過近，迎料板側面斜度大粘料，綜合因素導致該部位粘料過多，易造成堵料；另外，因為堵料開關均安裝在兩側斜面上，粘料積多后觸碰到阻旋開關導致停機，造成無謂的流程停機故障。

（2）漏斗中段是通流的關鍵部位，尤其是該部位的沖擊點和受料拐角。漏斗設計之初，是針對大多數貨種能順利通過，后期研究襯板的使用壽命多用在沖擊點和受料拐角上，因為料流沖擊性大，沖擊點和受料拐角多采用安裝高筋襯板。由于高筋襯板易產生“料打料”特點，在接卸高硅巴粗等困難貨種時容易粘料，導致該部位通貨橫截面積減少、漏斗通貨性能變差，造成溜槽堵塞、堵料開關信號停機。

（3）漏斗末段落料口粘料后，會直接影響料流的下落方向和重心，粘料明顯時，下游皮帶跑偏也相對嚴重。例如，料流原本落在皮帶中心位置，皮帶運行不跑偏，由于受料面粘料，形成一定的斜度，改變了料流方向，料流相對皮帶中心向右下落，中心點偏離導致皮帶整體向左側跑偏，皮帶機報跑偏左故障停機。

1.2.2 接卸礦砂等沖擊性大的貨種停機

（1）漏斗迎料板的作用是緩沖、調料、分流等，一旦失效，會出現嚴重的停機事故。因迎料板背面空間狹小，處在懸空狀態，更換襯板較為困難，簡單的方法是焊接彈簧板進行修補，這種方法磨損快，維修周期短，設備隱患較大。

（2）漏斗中段沖擊點和受料拐角，需要長時間承受來自物料的磨損和沖擊，尤其是礦砂和密度較大的加斯巴粗貨種，普通耐磨堆焊襯板抗沖擊性能差，加速襯板磨損速度，進而磨損到漏斗母板，造成漏料。為保證接卸質量，作業人員必須停機，進入漏斗內部打夾板堵漏，同時要清理漏料。這不但增加勞動強度、耽誤生產效率，還增加了人員的作業風險。采用安裝高筋襯板的結構形式，能夠實現“料打料”的效果，但是接卸黏濕貨種就會出現堵料的情況。

（3）卸船漏斗落差在8～12 m，流通性好、沖擊性大的貨物對下游皮帶機落料點有較大沖擊，在張力作用下，會造成皮帶松弛，極易引起皮帶跑偏（圖2）。另外，加速托輥及托輥架損壞，加速下游皮帶工作面磨損，降低使用壽命。

圖2 引起下游皮帶跑偏和中心點露防撕裂鋼網

2 皮帶機漏斗的改進措施

（1）針對頭部漏斗喇叭口堵料、粘料現象，除了合理調整迎料板的相對位置之外，還可以采用懸掛內置“滑板”裝置，利用廢舊皮帶、廢舊刮板機鏈條、夾板組合而成，在移動小車漏斗上使用廣泛。該裝置可以實現在多工位漏斗內懸掛，因受料表面光滑、彈性大等特點，明顯增加物料流通，效果明顯（圖3）。另外，通過改變阻旋堵料開關的位置，也可以避開易粘料部位、避免開關誤動作停機。

圖3 內置“滑板”裝置

（2）針對漏斗中段通流不佳的問題，對漏斗進行擴容改造，沿皮帶運行方向將漏斗拉開最大60 cm，通流截面積由原來的1.96 m2擴大到2.80 m2，擴容比例為43%（圖4）。

圖4 漏斗中段擴容前后對比

（3）針對漏斗末段落料口粘料的現象，通過安裝灑水裝置、安裝空氣炮、安裝振動電機去除粘料（圖5）。

圖5 漏斗灑水裝置、空氣炮、振動電機

（4）針對迎料板失效的情況，研究在頭部漏斗正面開設維修窗口，可以方便維修人員更換迎料板襯板，采用高筋襯板結構形式，密排安裝在迎料板沖擊部位，形成“料打料”效應，可以使用兩年以上時間，徹底解決迎料板失效問題（圖6）。

圖6 迎料板改進

（5）針對黏濕貨種流動性差的問題，襯板的選型是關鍵，在沖擊點和受力拐角部位，安裝一種ZTA 耐磨陶瓷襯板，即由氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷、橡膠、鋼板采用三合一熱硫化工藝制作而成。襯板總厚度為37 mm，其中陶瓷厚25 mm、橡膠厚6 mm、鋼板厚度6 mm。作業量在2000 萬噸以上，是耐磨堆焊襯板的3 倍，同時在接卸黏濕貨種可以起到不粘料、增大流通性的作用（圖7）。

圖7 ZTA 耐磨陶瓷襯板

（6）針對轉接漏斗落差大、造成下游落料點振動、皮帶跑偏等現象，研究改造漏斗末段漏斗，首先將末段漏斗口擴容為“喇叭口”，然后將末段受力拐角擇中反向拉開60 cm，最后在落料點上方安裝一道緩沖梁裝置（圖8）。改造后，接卸流通性好、沖擊性大的貨物，明顯減弱對下游皮帶的沖擊振動，下游皮帶運行不跑偏；接卸流通性差、黏濕貨物不易粘料和堵料，漏斗綜合通貨能力提升50%～80%（圖9）。

圖8 直漏斗末段改造方案

圖9 漏斗改造后效果

（7）針對漏斗內部安全保護裝置不動作的情況，研究安裝皮帶承載擋板堵料和回程異物擋板安全裝置，建立安全保護“第二梯隊”。一旦發生漏斗堵塞，如果漏斗內部保護裝置不可靠則極易發生機損事故。通過研究及實施改造，避免了依靠專人監護可能導致的失誤，保障流程線安全作業。

3 結論

通過列舉皮帶機轉接漏斗停機現象，并逐個制定應對措施，減少了漏斗故障停機和日常維修時間，有效提升漏斗通貨能力及干散貨碼頭流程設備性能，在很大程度降低了生產成本、提高勞動生產率。