皮帶機改向滾筒冬季凍冰解決方案與壽命提升研究

劉 燕

（山西焦煤西山煤電集團西山鐵路公司生產安監科， 山西 太原 030053）

1 皮帶機改向滾筒軸承受力失效分析

皮帶機配重需要改向，確定滾筒的主要承受力水平，準確分析實際質量標準、皮帶啟動后可能帶動的沖擊力水平。皮帶機配重一般為17 t。滾筒軸承在運轉過程中，可能出現失效問題，套圈、滾動體表面出現疲勞侵蝕點，這是常見的滾動軸承基礎失效的問題，是常見滾動軸承壽命的計算標準依據。軸承如果發生侵蝕，運轉往往會產生較強的振動、噪聲、發熱問題。

2 運轉軸承的承載壽命分析

滾動軸承載力計算中需要分析疲勞斷裂的基本特征，判斷斷裂外部可能存在的情況，分析中心局部斷裂面問題，需要準確分析實際軸承可能存在的強度，重點分析軸向力水平。滾筒軸承轉速較快，啟動沖擊較大，軸承強度系數高。需要準確分析額定靜載荷標準情況，根據空載轉動辦法，確定滿足的基本載荷要求。判斷皮帶機正常工作配置的重力受力情況，計算滾筒軸承轉速。當滾筒軸承轉速快的時候，啟動沖擊較大，故選軸承強度系數為二級標準。按照額定載荷量，分析皮帶機正常配重的滾筒受力范圍，確定啟動沖擊大小，明確軸承強度安全系數。通過分析滾筒偏細的程度，判斷軸承鎖緊套大小。較小的鎖套若無法承受配重而引發沖擊載荷問題，需要準確分析軸承壽命降低程度，明確導致竄軸、軸承損壞的情況，準確判斷軸承座底部發熱情況，分析可能引發的火情事故問題。

根據技術操作分析相關原因，仔細分析查閱圖紙資料內容，經過多次的現場核查分析和實際計算分析的結果，確定配重的改向滾筒改造標準。保證原有的中心距不變，將滾筒軸徑變大，去掉緊縮套，改變原有的長度，滿足實際載荷的靜載要求，明確實際滾筒改造的效果。

3 施工方案

將皮帶機停止作業，緊急情況下拉開關。電氣室斷驅動電機的控制電源，閉合接地刀，拆除配重的滾筒兩端罩子，設置合理的附屬設施。使用四個5 t的導聯，將皮帶機配重加和起來，將滾筒緊固的螺栓松開，保證軸承座的調節螺栓松開。使用導鏈將皮帶拉離滾筒，使用導鏈、鋼絲繩、吊車進行共同配合，明確滾筒軸承新的中心距離和位置，固定在軸承座的梁壁上，完成打孔。使用吊車，將新的滾筒固定到具體位置，用導線、鋼絲繩、吊車配合，將滾筒安裝在滾筒位置上。按照緊固軸承座進行調節，緊固軸承座的螺栓，不擰緊，使用塞尺進行測量，確定軸承座的間隙是否滿足標準要求。將滾筒軸承進行重新配置，對驅動電機控制主體進行控制，與中控確認具體故障情況，確認維修撤離標準。通過試車、觀察滾筒兩端軸承溫度，及時更換推料機的滾筒配重效果，準確判斷配重更換標準。通過單機開場端處理，確定單機回轉緊固效果。在電氣室內懸掛電機控制柜的位置，明確施工方式、地面帶機位置等。

4 皮帶機改向滾筒冬季凍冰問題

在嚴寒冬季，當溫度低于-10℃的時候，皮帶機改向滾筒容易凍冰，產生生產運行障礙問題。需要采用滾筒除冰辦法，采用合理的改向滾動辦法，對較大的冰凍現象進行處理，及時維護設備的整體運行安全水平，確保生產的合理性。對于冰層需要采用清掃器進行清除處理，及時解決改向滾筒凍冰的問題，從而有效維護設備安全運行。

在嚴冬狀態下，氣溫較低，容易在皮帶上產生冰層。冰層降低清煤效果，增加帶煤量。需要合理分析帶濕煤驅動改向滾輪的黏附程度，重點分析凍結水平，防止形成較大的冰瘤。一旦形成冰瘤，就會導致皮帶局部承受較大的力，容易掛壞皮帶，影響皮帶的均勻效果，出現跑偏問題。皮帶受跳動風險的影響，易對整個鋼結構造成顫動問題。

5 凍冰解決辦法

對皮帶機改向滾筒進行冰凍設計。添加清冰器，控制結冰滾筒的距離，距離在5～10 mm范圍內，清冰器兩端的皮帶需要架設起來，通過連接完成滾筒凍冰的初期處理。按照滾筒轉動、除冰器的相對位置運動，對除冰器進行滾筒表面凍冰的清理，從而有效防止大凍冰問題的出現。在實驗驗收效果分析中，需要準確判斷具體方案，對冰瘤進行徹底清除，及時準確有效地保護設備，加強對設備生產的管理。按照需求合理降低勞動生產設備的投入量，加強安全保護，加強對除冰器本身水平的處理。按照需求準確完成滾筒冬季冰凍處理和解決方案的調整。

6 皮帶機改向滾筒的壽命提升

傳動滾筒的皮帶動力系統是以皮帶機的系統滿載自動制動為標準，通過運行的最小張力合理控制摩擦系數與傳統滾筒的包圍比例關系，按照皮帶的打滑程度，提高傳動滾筒圓周圍的摩擦力水平。皮帶機的張緊方式、液壓拉緊水平是保證，摩擦力是關鍵因素。隨著皮帶打滑故障的頻繁出現，需要對壓力進行調整，保證張緊力，控制皮帶機系統的安全系數范圍。按照膠帶、接頭的強度水平，對滾筒的受力進行調整，防止因強度不足造成損傷問題。張緊方式不允許不打滑張緊力無限增加，需要根據滾筒繞點的圓周力范圍，準確分析具體摩擦系數。

按照增加傳動滾筒包圍角的方法，增大皮帶表面的滾筒摩擦力水平。通過調整改變的滾筒位置，增大驅動滾筒的包角標準，逐步增加皮帶、滾筒之間的接觸性面積，增加皮帶的摩擦系數。根據現場實際使用情況，準確分析改向滾筒位置，及時調整空間的有限范圍，達到最大的傳動滾筒包角。通過摩擦系數的逐步增加，皮帶機膠帶、滾筒面在長時間的磨損下，摩擦系數降低，膠帶易發生碳化問題。在冬季凍冰情況下，驅動滾筒摩擦系數下降，導致打滑，引發膠帶速度的故障問題。膠帶表面磨損，為了提高摩擦系數，需要對整條膠帶進行更換，但其成本較高，可以對傳動滾筒的包膠進行更換，提高摩擦系數，增強皮帶機傳動的摩擦力水平，從而有效解決打滑問題。

在皮帶機設備處理中，需要把傳統滾筒膠面改成陶瓷膠面。對比摩擦膠面的系數，陶瓷膠面摩擦系數高，可以有效提高皮帶機的傳動力度，避免傳動滾筒與膠帶打滑問題的發生。陶瓷膠面具有較高的耐磨效果，彈性好、清潔能力強，可以有效提高滾筒膠面的使用壽命水平，從而降低維修成本。

7 結語

在皮帶機改向滾筒運行過程中，需要重視滾筒冬季冰凍問題。在使用前進行滾筒設備的調整，明確操作方法和設備運行穩定的辦法，并應從實際情況出發，加強對皮帶機滾筒的操作與維護，通過提升技術操作能力的水平，有效解決滾筒機冬季冰凍問題。