帶式輸送機配重系統改進

耿欣

河北港口集團秦皇島港股份有限公司 河北秦皇島 066003

1 課題背景分析

1.1 帶式輸送機配重位置結構特點

帶式輸送機是一種使用連續運行的輸送帶作為承載件輸送貨物的機械。輸送機在工作過程中，由電動機通過減速裝置驅動傳動滾筒，依靠輸送帶與傳動滾筒之間的摩擦力，使輸送帶運動，貨物則隨輸送帶一同運動，從而實現貨物的輸送。為使皮帶拉緊，帶式輸送機尾部會設配重箱，通過配重箱與滾筒軸承座間的鋼絲繩連接結構傳遞配重力[1]。

1.2 現場設備情況分析

本例所分析改進的設備為秦皇島港某煤炭碼頭三條橫向轉接皮帶機。由于先天結構原因，此系列皮帶機常常發生皮帶跑偏現象，尤其是在配重滾筒位置，跑偏情況尤為明顯[2]。

筆者通過分析認為，由于此系列皮帶機采用了尾部重錘配重的形式，加之其屬于爬坡式皮帶，當有輕微擾動施加在皮帶上時，跑偏力極易通過皮帶傳遞至尾部配重滾筒上，加之配重小車上的滑輪與滑道間存在不可消除的配合間隙，致使配重小車的兩端極易在皮帶運動方向上產生相對位移（即配重滾筒中心線與皮帶運動方向不垂直），造成滾筒傳遞給皮帶兩端的摩擦力不一致，導致本來較小的輕微擾動被放大，最終產生嚴重跑偏現象。（配重位置結構見圖1）

圖1 配重位置結構示意圖

2 方案分析設計

2.1 解決方案切入點分析

既然此系列皮帶發生跑偏最終是由于配重位置的偏移造成，那么最有效的方式就是對尾部滾筒進行調整，由于此系列皮帶機尾部滾筒先天具有比固定軸承座式滾筒更易調整的特點，那么，如果在尾部滾筒上通過某種方式外加調節力，理論上就能夠收到良好的使用效果[3]。

通過分析、試驗，筆者最終選擇了在配重小車上加裝可調節式張緊螺桿的結構，通過調節螺桿伸出量，進而對尾部滾筒的偏移情況進行調整，最終達到設計目的。

2.2 方案結構設計

此螺桿結構具體形式為：拉桿裝置的首尾兩端分別被固定在機架和配重小車上，通過調節螺桿上的旋轉螺母來達到調節滾筒的目的。此種結構構造較為簡單，便于維護，并且具有優良的自鎖性能，不會輕易松動。

圖2 調節螺桿結構示意圖

2.3 方案校核

（1）拉桿整體結構設計校核。在確定基本參數后，筆者使用SolidWorks進行建模，并進行仿真應力分析，在對比多組數據后，最終選定了最優的量，篇幅所限，以下只節選部分部件校核結果：

圖3 仿真分析結果

（2）旋合部件設計校核。本例分別對螺紋副抗擠壓應力，抗剪切強度，抗彎曲強度，螺桿強度進行了校核，篇幅所限，不再一一敘述。

3 方案實施效果

目前此結構已經在上述皮帶機上全面正式施用，皮帶跑偏情況得到明顯改善，灑落煤數量明顯減少。使用過程中，遇到一次皮帶更換，由于提前設計了可調結構，大大降低了維修難度；同時，在新接皮帶的應力釋放期，成功的對皮帶進行了相應調整，展現了此結構良好的適應能力。

在不停機的情況下，只需要一名機修工使用一把普通扳手對螺母進行旋合調整即可，相比以前的調整方式，可調性顯著提高。