皮帶輸送機(jī)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(zhuǎn)接漏斗是港口散貨碼頭皮帶機(jī)接收和傳輸物料最主要的部件，漏斗的通貨能力至關(guān)重要，以滿足多貨種作業(yè)。當(dāng)貨物較輕，尤其是黏、濕等流動(dòng)性較差的貨種，頻繁堵塞漏斗造成停機(jī)。另外，由于需要長(zhǎng)時(shí)間承受來(lái)自物料的磨損和沖擊，需要時(shí)常修補(bǔ)維護(hù)。本文針對(duì)某碼頭公司流程皮帶機(jī)的基本情況及其產(chǎn)生的問(wèn)題，通過(guò)改進(jìn)漏斗結(jié)構(gòu)，改進(jìn)漏斗的修補(bǔ)工藝，提高修補(bǔ)效率，使漏斗使用周期壽命得到延長(zhǎng)，降低了維護(hù)成本。

1 皮帶機(jī)漏斗接卸不同貨種的停機(jī)故障

1.1 故障現(xiàn)象

皮帶機(jī)漏斗因接卸貨種造成的故障主要分為兩大類，相應(yīng)的故障現(xiàn)象為：

（1）黏濕流動(dòng)性較差的貨種，容易造成：漏斗上段堵料，報(bào)頭部堵料信號(hào)停機(jī)現(xiàn)象；漏斗中段沖擊點(diǎn)和受料拐角粘料，報(bào)中部堵料信號(hào)停機(jī)現(xiàn)象；漏斗末段落料口粘料，下游皮帶跑偏停機(jī)現(xiàn)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(diǎn)和受料拐角襯板磨損，漏斗體母板磨損漏料，須停機(jī)處理；下游皮帶沖擊點(diǎn)振動(dòng)，皮帶跑偏停機(jī)，或托輥及托輥架損壞，須停機(jī)更換（圖1）。

圖1 回程自清托輥磨損

1.2 停機(jī)原因分析

1.2.1 接卸黏濕流動(dòng)性較差貨種的停機(jī)

（1）作業(yè)過(guò)程中，漏斗上段下料口橫截面積過(guò)小，迎料板位置距離頭部滾筒過(guò)近，迎料板側(cè)面斜度大粘料，綜合因素導(dǎo)致該部位粘料過(guò)多，易造成堵料；另外，因?yàn)槎铝祥_(kāi)關(guān)均安裝在兩側(cè)斜面上，粘料積多后觸碰到阻旋開(kāi)關(guān)導(dǎo)致停機(jī)，造成無(wú)謂的流程停機(jī)故障。

（2）漏斗中段是通流的關(guān)鍵部位，尤其是該部位的沖擊點(diǎn)和受料拐角。漏斗設(shè)計(jì)之初，是針對(duì)大多數(shù)貨種能順利通過(guò)，后期研究襯板的使用壽命多用在沖擊點(diǎn)和受料拐角上，因?yàn)榱狭鳑_擊性大，沖擊點(diǎn)和受料拐角多采用安裝高筋襯板。由于高筋襯板易產(chǎn)生“料打料”特點(diǎn)，在接卸高硅巴粗等困難貨種時(shí)容易粘料，導(dǎo)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(kāi)關(guān)信號(hào)停機(jī)。

（3）漏斗末段落料口粘料后，會(huì)直接影響料流的下落方向和重心，粘料明顯時(shí)，下游皮帶跑偏也相對(duì)嚴(yán)重。例如，料流原本落在皮帶中心位置，皮帶運(yùn)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(duì)皮帶中心向右下落，中心點(diǎn)偏離導(dǎo)致皮帶整體向左側(cè)跑偏，皮帶機(jī)報(bào)跑偏左故障停機(jī)。

1.2.2 接卸礦砂等沖擊性大的貨種停機(jī)

（1）漏斗迎料板的作用是緩沖、調(diào)料、分流等，一旦失效，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的停機(jī)事故。因迎料板背面空間狹小，處在懸空狀態(tài)，更換襯板較為困難，簡(jiǎn)單的方法是焊接彈簧板進(jìn)行修補(bǔ)，這種方法磨損快，維修周期短，設(shè)備隱患較大。

（2）漏斗中段沖擊點(diǎn)和受料拐角，需要長(zhǎng)時(shí)間承受來(lái)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(jìn)而磨損到漏斗母板，造成漏料。為保證接卸質(zhì)量，作業(yè)人員必須停機(jī)，進(jìn)入漏斗內(nèi)部打夾板堵漏，同時(shí)要清理漏料。這不但增加勞動(dòng)強(qiáng)度、耽誤生產(chǎn)效率，還增加了人員的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。采用安裝高筋襯板的結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)“料打料”的效果，但是接卸黏濕貨種就會(huì)出現(xiàn)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(duì)下游皮帶機(jī)落料點(diǎn)有較大沖擊，在張力作用下，會(huì)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(diǎn)露防撕裂鋼網(wǎng)

2 皮帶機(jī)漏斗的改進(jìn)措施

（1）針對(duì)頭部漏斗喇叭口堵料、粘料現(xiàn)象，除了合理調(diào)整迎料板的相對(duì)位置之外，還可以采用懸掛內(nèi)置“滑板”裝置，利用廢舊皮帶、廢舊刮板機(jī)鏈條、夾板組合而成，在移動(dòng)小車漏斗上使用廣泛。該裝置可以實(shí)現(xiàn)在多工位漏斗內(nèi)懸掛，因受料表面光滑、彈性大等特點(diǎn)，明顯增加物料流通，效果明顯（圖3）。另外，通過(guò)改變阻旋堵料開(kāi)關(guān)的位置，也可以避開(kāi)易粘料部位、避免開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作停機(jī)。

圖3 內(nèi)置“滑板”裝置

（2）針對(duì)漏斗中段通流不佳的問(wèn)題，對(duì)漏斗進(jìn)行擴(kuò)容改造，沿皮帶運(yùn)行方向?qū)⒙┒防_(kāi)最大60 cm，通流截面積由原來(lái)的1.96 m2擴(kuò)大到2.80 m2，擴(kuò)容比例為43%（圖4）。

圖4 漏斗中段擴(kuò)容前后對(duì)比

（3）針對(duì)漏斗末段落料口粘料的現(xiàn)象，通過(guò)安裝灑水裝置、安裝空氣炮、安裝振動(dòng)電機(jī)去除粘料（圖5）。

圖5 漏斗灑水裝置、空氣炮、振動(dòng)電機(jī)

（4）針對(duì)迎料板失效的情況，研究在頭部漏斗正面開(kāi)設(shè)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(jié)構(gòu)形式，密排安裝在迎料板沖擊部位，形成“料打料”效應(yīng)，可以使用兩年以上時(shí)間，徹底解決迎料板失效問(wèn)題（圖6）。

圖6 迎料板改進(jìn)

（5）針對(duì)黏濕貨種流動(dòng)性差的問(wèn)題，襯板的選型是關(guān)鍵，在沖擊點(diǎn)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(yè)量在2000 萬(wàn)噸以上，是耐磨堆焊襯板的3 倍，同時(shí)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(duì)轉(zhuǎn)接漏斗落差大、造成下游落料點(diǎn)振動(dòng)、皮帶跑偏等現(xiàn)象，研究改造漏斗末段漏斗，首先將末段漏斗口擴(kuò)容為“喇叭口”，然后將末段受力拐角擇中反向拉開(kāi)60 cm，最后在落料點(diǎn)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(duì)下游皮帶的沖擊振動(dòng)，下游皮帶運(yùn)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(duì)漏斗內(nèi)部安全保護(hù)裝置不動(dòng)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(hù)“第二梯隊(duì)”。一旦發(fā)生漏斗堵塞，如果漏斗內(nèi)部保護(hù)裝置不可靠則極易發(fā)生機(jī)損事故。通過(guò)研究及實(shí)施改造，避免了依靠專人監(jiān)護(hù)可能導(dǎo)致的失誤，保障流程線安全作業(yè)。

3 結(jié)論

通過(guò)列舉皮帶機(jī)轉(zhuǎn)接漏斗停機(jī)現(xiàn)象，并逐個(gè)制定應(yīng)對(duì)措施，減少了漏斗故障停機(jī)和日常維修時(shí)間，有效提升漏斗通貨能力及干散貨碼頭流程設(shè)備性能，在很大程度降低了生產(chǎn)成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。