皮帶運輸系統優化改造

張志強

（萊鋼集團設備檢修中心，山東萊蕪 271104）

皮帶運輸系統優化改造

張志強

（萊鋼集團設備檢修中心，山東萊蕪 271104）

大傾角運輸帶經常因皮帶磨損嚴重頻繁更換導致停機，優化改造皮帶機的支撐結構、機尾拉緊裝置和皮帶壓帶裝置，降低系統故障率，提高皮帶使用壽命。

皮帶運輸機；故障停機率；皮帶壽命

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.50

1 皮帶運輸系統存在的問題

型鋼煉鐵廠3座高爐皮帶運輸系統使用的大傾角皮帶機組，自開爐以來一直存在著使用壽命短、更換頻率高的問題，制約了生產的正常運行。尤其是噴煤、渣處理、礦槽的皮帶運輸機系統，由于皮帶拖架及壓帶裝置存在設計安裝缺陷，在長時間重負荷連續運轉中皮帶磨損嚴重，主要表現為3種形式。

（1）皮帶裙邊破損，皮帶群邊與帶身連接處出現裂紋，使用壽命僅為12個月。

（2）皮帶拖棍損壞頻繁，機架受振動影響產生裂紋，需要頻繁焊補。

（3）皮帶壓帶輪磨損嚴重，更換頻繁。

如維修記錄表1所示，皮帶停機故障率高的主要原因為皮帶在運轉過程中受損嚴重，導致頻繁的修補、更換。經統計，2008-2010年，大傾角皮帶故障停機率占渣處理系統故障停機率的42%，占礦槽上料系統故障停機率的40%。

表1 環型帶皮帶更換修補記錄

2 原因分析

（1）皮帶基礎支撐設計安裝結構不合理。如圖1所示，皮帶基礎支撐方式是從基帶兩側安裝支撐輥，帶裙邊體成自然懸空狀，皮帶在上料過程中，帶重負荷爬升，帶身受物料壓力出現中凹現象，卸料后，帶受張力自然展開；皮帶下滑過程中，受帶身兩邊側拖輥的拖力向上，裙邊體重心向下，帶身受自身重力呈向下彎曲狀，帶身連續受兩種支反力的作用，迅速產生反彎曲變形，長時間的運行，導致帶身與帶裙邊連接處出現裂紋，直致斷裂。

圖1 改造前皮帶支撐

（2）皮帶長時間重負荷連續運轉，易出現跑偏、上下竄動現象，導致皮帶劃傷。皮帶長時間連續運轉，導致帶身拉長，如不能及時調整拉緊裝置，則會出現帶身跑偏現象，此時易出現帶身群邊體與帶兩側拖棍摩擦現象，導致帶身群邊磨損嚴重，縮短皮帶的使用壽命

（3）皮帶支撐輥選型不當，滾筒易粘料加速皮帶磨損。

（4）機尾拉緊裝置設計不合理。原皮帶機尾拉緊裝置存在設計缺陷，鎖緊螺母與拉緊采用干摩擦方式，鎖緊量小，容易造成拉緊絲杠的破壞性磨損，是皮帶故障的另一主要原因。

（5）皮帶壓帶輪結構形式設計缺陷。

3 改造方案

（1）拆除原有的部分側支撐輥，增加底部直拖輥，直接作用于皮帶重心位置，避免皮帶反復彎曲變形（圖2）。

圖2 改造后皮帶支撐

（2）在皮帶兩側增設30組立擋輥（圖2），進行皮帶的強力糾偏，使皮帶在爬生、下滑過程中保持原有的運行軌道，可避免皮帶因跑偏磨損群邊。

圖3 機尾拉緊裝置

（3）底托輥改用未包膠的厚壁拖輥，分別在機頭、機尾處增設刮料器（根據現場環境，自行制作），避免有碎料、異物粘在傳動滾筒、改向滾筒表面，造成皮帶磨損、劃傷、壓傷。

（4）改造機尾拉緊裝置，加工制作調整絲杠，安裝配帶止推軸承鎖緊螺母，可及時對拉緊裝置進行調整，確保皮帶的張緊度（圖3）。

（5）增加壓帶輪的內外輪圓的高度差，由原來200 mm增加到210 mm,減少內輪對帶群邊的磨損，并在內輪圓安裝兩盤6320軸承，去除因壓帶輪內外輪圓產生的線速度差異（圖4）。

圖4 皮帶壓帶裝置

4 改造效果

環形帶運輸機系統改造投用后，2010年渣處理系統皮帶機故障停機率為0.13%，比2009年降低了0.69%，1#爐礦槽大傾角皮帶機系統故障停機率降低了1.53%，2#爐SJ2皮帶機系統實現零故障停機率，為其他皮帶運輸設備提供了可借鑒的運維管理方法。

5 改造效益

（1）成本效益。皮帶正常使用壽命為25個月以上，改造前因皮帶支撐結構設計不合理，使用壽命為12個月，按每條皮帶8萬元計，2座高爐皮帶備件年損失費用24萬元。

改造后機頭傳動滾筒使用壽命從1 a提高到3 a；機尾滾筒使用壽命從1 a提高到3 a；拖輥更換周期由3個月提高到1 a；每年可節省皮帶機備件費用16萬元。

（2）節焦效益。根據經驗數據，按休風率每降低1%，焦比降底3%計算，返焦上料系統改造后，避免了因上料系統故障而導致高爐休慢風事故的發生，年節焦效益449.79萬元。

TF321.2

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〔編輯 李 波〕