一种带式输送机的防摆动跑偏方法与流程

本发明涉及建筑设备技术领域，具体涉及一种带式输送机的防摆动跑偏方法。

背景技术：

带式输送机又称胶带输送机，广泛应用于各行各业，在物件的组装、检测、调试、包装及运输等方面起到重要的作用，其运行高速、平稳，噪音低，并可以上下坡传送，具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作的优点，是组成有节奏的流水作业线所不可缺少的经济型物流输送设备。

本申请人在唐山港京唐港区煤炭储运堆场建设的工程是一个专业化的煤炭堆场工程，本工程建设4条堆场(其中2条宽堆场，2条窄堆场)和3组堆取料机轨道基础，堆场全场南北长度达1500米，东西向长度达500米，安装跨度大，工艺设备包含16条带式输送机，以实现港口内装船机、卸车机、转接机房、物料堆场的煤炭输送功能，其中带式输送机额定输送能力为8000吨/小时，最大输送能力8800吨/小时，是我国首条突破8000吨/小时带式输送机。输送线连贯南北，跨度1300米，工期紧，工作量繁多，施工难度较大，并且由于每台皮带机胶带总长度均超过2700米，胶带宽度2200毫米，胶带重量接近200吨。部分带式输送机在调试及使用阶段出现严重的胶带摆动跑偏情况，导致整个系统无法启动或停机，由于系统保护时间及启动时间较长，严重影响作业效率，对设备使用寿命损耗。同时胶带摆动跑偏引起输送机尾部物料大量撒落，影响物料配比，增加物料损耗并增加清理工作量，胶带与机械结构发生刮擦，致使胶带损伤，影响胶带使用寿命。采用现有技术中的多次传统方式调整胶带摆动跑偏现象未减轻，因此研究得到一种对于超长距离、超重胶带的带式输送机的防摆动跑偏方法尤为重要。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带式输送机的防摆动跑偏方法。

本发明完整的技术方案包括：

一种带式输送机的防摆动跑偏方法，其特征在于，所述带式输送机至少包括胶带和回程托辊，所述胶带由分段胶带连接而成，分段胶带连接部具有胶带接口，所述胶带接口采用热硫化方式制作并连接分段胶带，包括如下步骤：

1)划定胶带接口热硫化施工区域，并使用警戒线划定区域，防止人员对胶带热硫化接口附近胶带进行踩踏；

2)胶带热硫化接口制作时，在两侧使用木质材料搭设整体平台，整体平台表面与接口的下表面在同一平面上，并使用垫铁对整体平台调平固定，将对整体平台两侧进行连接固定；随后采用热硫化工艺制作胶带接口并连接胶带；

3)对胶带接口中心线标定，具体为在接口两端的分段胶带上分别设定3-4个中心点，各中心点间隔2米以上，并使用油漆做好中心点标记，各中心点连接形成中心线，施工时保证一端的中心线延伸5米以上，并保证两端最远中心点检测距离为10米以上，以减少测量误差，随后对胶带接口处中心线检测，要求偏移率不超过1％；

4)对热硫化接口中心线度检测合格后，对胶带两端进行固定，以防止胶带受外力影响，导致中心线偏移。

所述回程托辊包括第一托辊组和第二托辊组，第一托辊组和第二托辊组交替设置，其中第一托辊组为正常的一字型排布方式，第二托辊组包括沿胶带输送方向分布的若干个托辊小组，每个托辊小组包括沿胶带输送方向左右对称分布的左托辊和右托辊，左右托辊的轴线方向，在横向(即水平方向)上与托辊输送方向的夹角为74°，左右托辊的轴线方向，在纵向(即垂直方向)上与水平面方向的夹角为6°。

其中第二托辊组的组数、每组的长度和各组之间的间隔距离采用如下关系：l＝7.3*n*l2。其中l为胶带总长度，n为第二托辊组的组数，l2为每组第二托辊组的长度。l的取值范围为2500～300米，n取值范围为6～12，各第二托辊组之间的间隔距离为l2的2.6～3.5倍，以保证合适的跑偏纠正距离。

本发明通过实际工作，针对超长距离、超重胶带的带式输送机的摆动跑偏现象，首先发现了影响摆动跑偏的主要因素，主要存在于尾端回程胶带及尾部滚筒部分。同时针对上述问题，有针对性的采用了接口热硫化工艺解决了，采用回程托辊设计的方式解决了尾部滚筒造成的跑偏问题。以极小的成本解决了摆动跑偏现象，对现有设备改动小，适应性强，提高了工作效果。

附图说明

图1(a)和图1(b)为本发明皮带运输机的设备现场图。

图2(a)为本发明尾部滚筒检测位置示意图，图2(b)为尾部改向滚筒与胶带尺寸及位置示意图。

图3为热硫化工艺制备胶带接口的设备示意图。

图4为本发明回程托辊的第二托辊组俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式，对本申请的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。

首先对本发明的带式输送机的防摆动跑偏方法背景进行介绍。

京唐港唐山港京唐港区煤炭储运堆场工程中工艺设备包涵共计16条带式输送机，以实现港口内装船机、卸车机、转接机房、物料堆场的煤炭输送功能，其中带式输送机额定输送能力为8000吨/小时，最大输送能力8800吨/小时，是我国首条突破8000吨/小时带式输送机，同时也是国内最大。带式输送机具体参数可见下表：

设备参数表

其中带式输送机bdq7-1/bdq7-2/bdq8-1/bdq8-2/bdq9-1/bdq9-2输送长度均超过1300米，配合斗轮式堆取料机实现物料中转运输，组成国内最大皮带机之一。

如图1a和图1b所示，带式输送机编号bh5-1/bh5-2/bdq7-1/bdq7-2/bj4-1/bj4-2安装为工程第一阶段，其工作量繁多，安装难度大，安装工期紧张。其中bdq7-1/bdq7-2(设备参数表中标灰的设备)调试及使用阶段出现胶带摆动跑偏情况，较为严重，经多次传统方式调整胶带摆动跑偏现象未减轻。对跑偏数据进行统计(部分统计结果如下表所示)后发现，带式输送机摆动跑偏幅度较大，一般系统保护跑偏开关，跑偏预警在单侧4％左右，跑偏保护在单侧5％左右。导致带式输送机无法实现额定作业能力，并严重影响作业效率。

因此济南建设京唐港项目小组对此进行分析研究，目的在于发现bdq7-1/bdq7-2胶带摆动跑偏的问题，并进行解决，提高工程第二、三阶段bdq8-1/bdq8-2/bdq9-1/bdq9-2及其他带式输送机安装调试质量。

本申请的发明人针对胶带摆动跑偏现象，通过根据现场观察并分析其原因，尾部滚筒检测位置示意图如图2(a)所示，尾部改向滚筒与胶带尺寸及位置示意图如图2(b)所示。结合上述检测发现，摆动跑偏主要存在于尾端回程胶带及尾部滚筒部分。

针对上述问题，本发明的带式输送机的防摆动跑偏方法包括：

(1)胶带接口硫化工艺设计

本发明bdq7-1/bdq7-2胶带长度分别为2751米、2766米。编号bdq带式输送机每台设备胶带总长度均超过2700米，胶带宽度2200毫米，胶带重量接近200吨。由于胶带长度较长，每台设备胶带分为6段运输场地，造成bdq带式输送胶带接口数量角度较多，每台设备胶带接口数量达到6个，在现场胶带接口制作连接过程中，外部影响因素过多，导致胶带对接完成胶带热硫化接口两侧搭设整体平台，使用木质材料搭设平台，整体平台表面与接口平板下热板的表面在同一平面上，并使用垫铁调平固定，将两侧固定进行连接固定。胶带接口中心线放置完成并完成对热硫化接口中心线度检测合格后，对两端进行固定，已防止胶带受外力影响，导致中心线偏移。因此针对上述问题，胶带接口硫化工艺设计方法包括：

1)划定胶带接口热硫化施工区域，并使用警戒线划定区域，并安排专人进行监护。减少人员出入，防止对胶带热硫化接口附近胶带进行踩踏，保证胶带接口制作过程中所需的环境；

2)胶带热硫化接口制作时，在两侧使用木质材料搭设整体平台，如图3所示，整体平台表面与接口的下表面在同一平面上，并使用垫铁对整体平台调平固定，将对整体平台两侧进行连接固定；随后采用热硫化工艺制作胶带接口并连接胶带；

3)随后对胶带接口中心线标定，具体为在接口一端的胶带上设定3-4个中心点，各中心点间隔2米以上，并使用油漆做好标记，各中心点连接形成中心线，施工时保证一端的中心线延伸保证5米以上，并保证两端远点检测距离加长至10米以上以减少测量误差，随后对胶带接口中心线检测，要求偏移率不超过1％；

4)完成并对热硫化接口中心线度检测合格后，对胶带两端进行固定，以防止胶带受外力影响，导致中心线偏移。

(2)回程托辊组设计

针对尾部滚筒造成的跑偏问题，本发明采用对回程托辊进行设计的方式来改善，传统的带式输送机回程托辊中心轴线为水平设置，为一字型排布，即托辊的中心轴线与胶带输送方向在水平面方向上垂直，经研究发现，该排布方式的托辊组对回程过程的胶带仅有纵向上的支撑力，而本发明人经过分析发现，要防止胶带摆动跑偏，需要在横向上施加一定的矫正力，因此本发明对回程托辊组进行了新的设计。

回程托辊整体上包括第一托辊组和第二托辊组。其中第一托辊组为正常的一字型排布方式，第二托辊组包括沿胶带输送方向分布的若干个托辊小组，每个托辊小组包括沿胶带输送方向左右对称分布的左托辊和右托辊，左右托辊的轴线方向，在横向(即水平方向)上与托辊输送方向的夹角为74°，左右托辊的轴线方向，在纵向(即垂直方向)上与水平面方向的夹角为6°。

本发明的基本原理如图4所示，将第二托辊组这样设计，在水平面方向上，使得回程托辊输送过程中，胶带受力大小取决于胶带与托辊的受力面积，接触面积大的一侧托辊产生胶带受力大于接触面积小的一侧，从而进行胶带调偏。当胶带向左侧跑偏，左侧托辊受力面积大于右侧托辊受力面积，左侧托辊产生的侧向力fy1大于右侧托辊产生的侧向力fy2，从而产生侧向力fy使得胶带向右侧调整。当胶带向右侧跑偏，右侧托辊受力面积大于左侧托辊受力面积，右侧托辊产生的侧向力fy1大于在侧托辊产生的侧向力fy2，从而产生侧向力fy使得胶带向左侧调整。通过上述近似v型的调整方式，使得胶带摆动跑偏得到自动调整，减小胶带摆动幅度。第二托辊组在纵向(即垂直方向)上与水平面方向的夹角设计为增加两侧的侧向力，考虑到实际施工过程中所需的力和施工难度，进行计算后选择了上述水平和纵向夹角。

考虑到带式输送机动力电机输出功率为固定值，回程托辊组进行上述调整方式将产生功率损耗，增加电机负载，因此回程托辊全程采用第二托辊组的设计方式是不现实的，同时每条带式输送机摆动跑偏情况不同，因此很有必要研究第一托辊组和第二托辊组的合理排布方式，以达到防止跑偏的同时减少功率损耗，降低电机负载。经过研究并通过测试确定每条带式输送机调整数量，并在第二托辊组在横向选择夹角为74°和纵向选择夹角为6°的情况下，进行反复计算并运行调试，得到如下的关系：l＝7.3*n*l2。其中l为胶带总长度，n为第二托辊组的组数，l2为每组第二托辊组的长度。在本工程中，l的取值范围为2500～3000米，n根据地形情况和l值进行选择，一般上限不超过12，下限不少于6组，l和n确定以后，计算得到每组第二托辊组的延伸长度l2。同时设计各第二托辊组之间的间隔距离为2.6～3.5倍的l2，以保证合适的跑偏纠正距离。

改进结果说明：对bdq7-1/bdq7-2采用上述技术方案进行整改后，同时在后期施工中对bdq8-1/bdq8-2/bdq9-1/bdq9-2等带式输送机带安装过程中采用上述技术方案同时实施，成功消除了带式输送机摆动跑偏现象消除。具体成果详见下表：

胶带热硫化接口质量提高程度统计如下：

本发明所用带式输送机，除所提到的回程托辊结构与胶带接口制作方法外，其余部件如滚筒组，电动机、减速器、机械联轴节、驱动装置底座等驱动装置，盘式制动器，逆止器，导料槽，清扫器，中间架、支腿、滚筒支架、接料板、安全防护罩、护栏等钢结构件均采用现有技术中的常规部件，在此不再赘述。

以上申请的仅为本申请的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本申请的保护范围。