王家棟

（中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

機(jī)電與自動(dòng)化

桁架式膠帶機(jī)在改造項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)安裝方法

王家棟

（中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

由于桁架式膠帶機(jī)在轉(zhuǎn)載站及受料部位附近的改造過程中有很大的使用空間,因此針對(duì)性地研究桁架式膠帶機(jī)在改造項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)安裝方法，對(duì)設(shè)計(jì)部門與礦山企業(yè)都有著深遠(yuǎn)的意義。

桁架；膠帶機(jī)；改造；安裝

舊項(xiàng)目改造翻新工程的特點(diǎn)主要是原有的建筑物如轉(zhuǎn)載站機(jī)房等都要充分的利用上，局布改擴(kuò)建，盡量不破壞原有的受力結(jié)構(gòu)，因此改造設(shè)備的安裝空間受到很大程度的限制，設(shè)計(jì)部件時(shí)就要充分考慮安裝空間。對(duì)桁架式膠帶機(jī)的設(shè)計(jì)安裝及調(diào)試的方法得當(dāng)在實(shí)際工程中顯著起到節(jié)省人力、提高效率、降低成本的作用。

1 設(shè) 計(jì)

以內(nèi)蒙古霍林河露天煤業(yè)煤炭加工公司331膠帶機(jī)改造項(xiàng)目為例，本項(xiàng)目是一個(gè)非常典型的改造工程，其原來轉(zhuǎn)載站里使用的板式給料機(jī)，由于年久失修，經(jīng)常出現(xiàn)故障和漏煤等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須拆除原有設(shè)備，重新安裝短距離膠帶機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)載給料，實(shí)際帶煤運(yùn)行距離20余m，考慮到后期反轉(zhuǎn)使用，轉(zhuǎn)載站外延伸120 m，并用于安裝尾部拉緊架、重錘箱、尾部滾筒、拉緊小車等部件的設(shè)計(jì)使用空間，長度共計(jì)150 m，由于轉(zhuǎn)載站出口高出地面，膠帶表面距地面3 m有余，因此全線采用高支腿，桁架結(jié)構(gòu)作為主體，經(jīng)過計(jì)算及經(jīng)濟(jì)上考慮采用8 m桁架進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.1 桁架結(jié)構(gòu)的整體布局

桁架作為主要的設(shè)計(jì)部件，轉(zhuǎn)載站外部采用8 m長設(shè)計(jì)，兩部中間共用1個(gè)高支腿的螺栓連接。其中每兩部中間留出90 mm間隙，高支腿和桁架連接處順著膠帶方向打腰孔，解決桁架安裝完后的熱脹冷縮問題。

1.2 拆除舊設(shè)備改造的基本原則

在轉(zhuǎn)載站中，由于拆除舊設(shè)備后的空間有限，盡可能少的破壞原承重墻，既減少改造的工作量控制成本，又盡可能保證原有建筑的強(qiáng)度，這就要求轉(zhuǎn)載站里的桁架截面要盡可能的小，且不影響安裝使用。轉(zhuǎn)載站里桁架截面如圖1所示。

由圖1可知桁架高度設(shè)計(jì)為370 mm。是在保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度滿足正常使用的前提下所能達(dá)到的極限。此結(jié)構(gòu)為后面安裝改造打下良好的基礎(chǔ)。由于此段桁架長16 m，分為3段連接而成，每段長度不宜超過6 m。

圖1 轉(zhuǎn)載站里桁架截面

1.3 桁架接口處布局

轉(zhuǎn)載站里外桁架高度不同，直接導(dǎo)致下帶面必然要有改向，考慮空間因素，并且改向后起改向作用的2個(gè)下托輥受力較大，經(jīng)計(jì)算選用需要強(qiáng)力托輥，強(qiáng)力托輥設(shè)計(jì)位置既要保證本身的安裝需要，又要保證下帶面的安裝位置，轉(zhuǎn)載站和外部桁架接口部分側(cè)視圖如圖2所示。

圖2 轉(zhuǎn)載站和外部桁架接口部分側(cè)視圖

1.4 桁架尾部和平臺(tái)的接口布局

在尾部下帶面到尾部拉緊同樣有改向，必須在桁架尾部設(shè)計(jì)改向強(qiáng)力托輥，其結(jié)構(gòu)既要保證在桁架外的托輥強(qiáng)度，又要較好地銜接尾部拉緊小車及尾部滾筒，經(jīng)過比對(duì)，采用在桁架尾部探出強(qiáng)力托輥架的結(jié)構(gòu)，這樣托輥架和桁架設(shè)計(jì)成一體，保證了托輥架的強(qiáng)度，尾部滾筒采用固定在拉緊小車上的樣式，小車用鋼絲繩連接拉緊塔架上的重錘箱，依靠重錘箱砣塊的重力拉緊膠帶，安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)此結(jié)構(gòu)小車易跑偏，解決的辦法為在調(diào)正后，車頭兩側(cè)加2塊定位板，并在導(dǎo)軌位置開口，卡住兩側(cè)導(dǎo)軌，外部桁架尾部側(cè)視圖如圖3所示。

圖3 外部桁架尾部側(cè)視圖

1.5 轉(zhuǎn)載站里改造的結(jié)構(gòu)和注意事項(xiàng)

在轉(zhuǎn)載站里面改造安裝桁架難免要遇到高支腿位置和原來的承重支柱梁干涉的問題，這時(shí)要盡量減少破壞原有結(jié)構(gòu)，砸掉部分不要超過原來的1/3，如超過需找原設(shè)計(jì)單位或相關(guān)部門重新核定強(qiáng)度，以保證設(shè)備及人員安全。改造拆除過程中還需要繼續(xù)使用的電纜一定要在安裝新設(shè)備之前重新用線槽、電纜架等理順在合理的墻面或地角規(guī)矩固定好，為后續(xù)的安裝作好準(zhǔn)備，騰出必要的安裝空間，排除安全隱患，新設(shè)備安裝好后破壞的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能地給予恢復(fù)，轉(zhuǎn)載站內(nèi)的典型結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 轉(zhuǎn)載站內(nèi)改造典型截面

2 安 裝

2.1 安裝的基本順序

為合理地利用場(chǎng)地人員，最有效率的安裝，避免安裝過程中因工序安排錯(cuò)誤產(chǎn)生問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，按先主后次的原則，即按高支腿、外部桁架、內(nèi)部桁架、機(jī)頭架、機(jī)尾平臺(tái)、拉緊塔架、拉緊小車及尾部滾筒、驅(qū)動(dòng)加改向滾筒、機(jī)頭傳動(dòng)裝置、上下托輥架及托輥外部走臺(tái)欄桿、改造溜槽、連接膠帶、安全保護(hù)裝置等順序安裝，卸車時(shí)注意將各部件吊裝搬運(yùn)到該件各自安裝點(diǎn)的位置旁。

2.2安裝的基本要點(diǎn)

根據(jù)已確定的基準(zhǔn)平面，首先安裝基礎(chǔ)部件，如高支腿，安裝后，按順序吊裝桁架與高支腿連接，注意桁架與高支腿用栓接后不能焊死，留作抵消伸縮使用，高支腿在上桁架未安裝之前與地面基礎(chǔ)點(diǎn)焊固定，桁架與高支腿連接無誤后，再把高支腿與基礎(chǔ)焊接。桁架中心與機(jī)頭、機(jī)尾及各滾筒中心線、拉緊塔架、拉緊小車應(yīng)在同一直線，滾筒軸線的水平度允差在1/50以內(nèi)。

2.3 安裝過程中處理措施及方法

往轉(zhuǎn)載站里吊裝桁架是安裝難點(diǎn)，主要原因有轉(zhuǎn)載站內(nèi)空間小，桁架進(jìn)去后不能翻轉(zhuǎn)，工人施工空間狹小，光線不足導(dǎo)致施工誤差大，另外桁架本身質(zhì)量大，只能用多個(gè)鏈輪不同位置拖拽定位，具體方法如下：①外部桁架安裝完畢，轉(zhuǎn)載站和外部只有一個(gè)改造洞口可以利用，采用鋪橋板的方式，先安裝3段中最外部的扁平桁架，然后中間，最后尾部，先把外部的扁平桁架對(duì)好方向吊裝到接近洞口的外部桁架上；②在洞口里安裝鏈輪，用鐵鏈連接扁平桁架頭部拽向洞口，直到轉(zhuǎn)載站里的高支腿安裝位置后，對(duì)好安裝孔安裝；③中間的桁架也采用先吊裝到洞口，并以第1段扁平桁架為基礎(chǔ)向前拖拽，直到安裝位置；④第3段采用同樣的過程進(jìn)行安裝。

2.4 安裝注意事項(xiàng)

1）由于采用桁架式結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)安裝防撕裂保護(hù)裝置等部件時(shí)都要充分考慮內(nèi)部安裝空間狹小和普通結(jié)構(gòu)不同等特點(diǎn)設(shè)計(jì)保護(hù)。

2）桁架式結(jié)構(gòu)膠帶機(jī)，由于上下托輥?zhàn)吲_(tái)及欄桿都固定在桁架上，如果條件允許，在桁架未吊裝前，地面上先把桁架上的托輥?zhàn)吲_(tái)及欄桿等部件安裝好后再一并吊裝對(duì)接，但安裝時(shí)一定要注意托輥架的安裝傾斜方向是否和運(yùn)行方向一致。

3）在改造溜槽完工前，要先安裝導(dǎo)料槽。改造的導(dǎo)料槽支腿高度壓縮到最小才能滿足改造溜槽時(shí)所需空間。設(shè)計(jì)安裝導(dǎo)料槽時(shí)一定要注意，常規(guī)的設(shè)計(jì)很難滿足這種尺寸要求，解決辦法是改變底部導(dǎo)料槽防溢裙板的壓接方式來減少設(shè)計(jì)空間。

2.5檢查與調(diào)整

在所有的部件安裝完畢后，先安排專業(yè)人員做全線安裝檢查，如有安全隱患立即排除，結(jié)構(gòu)件安裝全部合格后，才能進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。空載實(shí)驗(yàn)前撤掉重錘箱支撐，進(jìn)行膠帶拉緊，重錘箱的重量要保證給輸送帶以足夠的張力，張力大小用增減砣塊的方式進(jìn)行調(diào)整，直到合適為止。

3 調(diào) 試

3.1 空載調(diào)試

空載實(shí)驗(yàn)時(shí)全線各要點(diǎn)都必須派人觀察，發(fā)現(xiàn)輸送帶跑偏、打滑、有異響及其它不正常情況時(shí)，立即停車，進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)檢查各安全保護(hù)裝置是否正常工作；軸承是否有異響；聯(lián)軸器、減速器、電機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常；拉緊小車、拉緊塔架、鋼絲繩、托輥、滾筒等是否性能良好；輸送帶與桁架等空隙小的地方是否有刮碰等狀況出現(xiàn)，尤其在改向強(qiáng)力輥位置需特別注意。

3.2 重載調(diào)試

空載調(diào)整正常后，可以考慮在輸送帶上加物料進(jìn)行重載實(shí)驗(yàn)，在重載情況下觀察輸送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，一旦有任何的異常情況立即停車予以調(diào)整，重載時(shí)如果落料位置不正確，就會(huì)導(dǎo)至膠帶跑偏故障，改造溜槽與導(dǎo)料槽接口位置的安裝就顯得尤為重要。由于安裝空間小，物料出口能否對(duì)中膠帶中心就有一定的安裝難度。這就對(duì)改造項(xiàng)目的膠帶機(jī)安裝提出更高的要求。膠帶偏跑后，易造成生產(chǎn)停工，還會(huì)誘發(fā)安全隱患，如果膠帶偏跑非常嚴(yán)重，易導(dǎo)致膠帶翻卷物料，使得膠帶的單側(cè)受力過度，有可能造成膠帶橫向斷裂，更會(huì)波及周圍的生產(chǎn)工作人員，引發(fā)安全事故。膠帶長時(shí)間地跑偏運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致輸送帶撕裂，降低輸送帶使用壽命，所以出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，必須通過試運(yùn)轉(zhuǎn)及時(shí)予以調(diào)整。

3.3 使用注意事項(xiàng)及維護(hù)

桁架式膠帶機(jī)在空載負(fù)載調(diào)試完畢后可投入使用，使用單位要建立完善的膠帶機(jī)管理監(jiān)控體系，在使用時(shí)應(yīng)按規(guī)定做好前期維護(hù)工作，盡量提高設(shè)備的使用壽命。企業(yè)要針對(duì)性的建立起完備的設(shè)備管理體系，其中技術(shù)人員應(yīng)提前做好管理工作，每周按時(shí)對(duì)膠帶機(jī)進(jìn)行檢查，做到早發(fā)現(xiàn)、早維修，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

4 結(jié) 語

桁架式膠帶機(jī)適用于高舉架的項(xiàng)目，尤其在跨度大的溝壑河流和路面時(shí)應(yīng)用比較廣泛，其結(jié)構(gòu)特征也適用于大部分改造項(xiàng)目，由于整體桁架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度鋼度較大，整體性強(qiáng)，受力好，在重載運(yùn)行時(shí)比普通膠帶明顯穩(wěn)定，不易產(chǎn)生晃動(dòng)，使用效果較好，鋼結(jié)構(gòu)本身使用壽命長。通過對(duì)此種結(jié)構(gòu)膠帶機(jī)的安裝設(shè)計(jì)，有助于其應(yīng)用到更廣泛的工程項(xiàng)目當(dāng)中去，因此研究分析其合理性與經(jīng)濟(jì)性是十分必要的。

［1］汪一駿．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］宋偉剛．帶式輸送機(jī)實(shí)用技術(shù)［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，2013.

［3］成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［4］劉文亮，張曉偉，董秋艷．連續(xù)皮帶機(jī)膠帶跑偏原因與力學(xué)分析［J］．水利水電技術(shù)，2006（3）：36．

［5］房慶云．皮帶機(jī)跑偏故障及其對(duì)策［J］．港口裝卸，2007（3）：87．

［6］劉鋒．皮帶機(jī)跑偏原因及其處理方法［J］．中國科技博覽，2009（6）：44．

［7］孫斌，王秋敏．淺談帶式輸送機(jī)的安裝和調(diào)試［J］．企業(yè)技術(shù)開發(fā)（學(xué)術(shù)版），2012，31（5）：47－48．

［8］中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司．內(nèi)蒙古霍林河露天煤業(yè)煤炭加工公司331帶式輸送機(jī)和N03轉(zhuǎn)載站設(shè)備拆除、改造及安裝技術(shù)規(guī)范書及可行性研究報(bào)告［R］．2016.

【責(zé)任編輯：陳 毓】

Design and installation method of truss type belt conveyor in reconstruction project

WANG Jiadong
(China Coal Technology and Engineering Group Shenyang Design&Research Institute,Shenyang 110015,China)

The truss type belt conveyor has great use space in the transfer station and near the site of the material transformation process,so the article researches the design installation method of truss type belt conveyor in the reformation project,which has far-reaching significance for design department and mining enterprises.

truss;belt conveyor;transform;installation

TD528+.1

B

1671－9816（2017）03－0038－04

2016-09-26

王家棟（1977—），男，遼寧大連人，學(xué)士，1999年畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)，現(xiàn)在中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司從事礦山設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)工作。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.03.011

王家棟.桁架式膠帶機(jī)在改造項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)安裝方法［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（3）：38-40.