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邱 军 冯华龙 宁波港北仑矿石码头分公司 摘 要：针对散货码头输送带系统滚筒损坏的形式和原因，提出了改进滚筒包胶、二次修复、加强装配质量控制和现场管理等改进方案，延长了滚筒使用寿命，减少了修理工作量，降低了滚筒修理成本，提高了设备完好率。 关键词：散货码头； 皮带输送机； 滚筒 1 引言我公司主要从事进口铁矿石、煤炭的接卸和中转业务，年接卸量达5 000万t以上。皮带输送机(以下简称皮带机)与卸船机、装船机、斗轮堆取料机构成了公司码头的主要装卸设备,被称为装卸流程的“血液循环系统”。滚筒是皮带机的主要部件之一,滚筒质量的好坏直接影响到皮带机的正常运转。2005～2012年的滚筒修理统计显示，某些部位的滚筒使用时间较短，使用寿命整体呈下降趋势，应急抢修次数增多，设备可靠性和使用率下降，影响公司的安全生产，且滚筒修理成本居高不下。为此，有必要对滚筒损坏的形式进行故障分析，找出滚筒损坏的主要原因，制订有效的改进措施，提高滚筒使用寿命。 2 滚筒损坏形式和分析现场滚筒的损坏形式主要有以下3种情况： (1) 滚筒包胶磨损或脱落。损坏原因主要体现在滚筒胶皮选择的耐磨性不够，粘附力不够，这与滚筒胶皮的材料、包胶工艺、辅料有一定关系。 (2) 滚筒轴承损坏、窜动，滚筒轴过度磨损。主要原因是轴承座密封不严，粉尘进入轴承内部引起轴承损坏；轴承紧定套安装有问题，滚筒轴与轴承内圈出现相对窜动，导致滚筒轴出现过度磨损；粉尘和水进入，导致轴承损坏。 (3) 滚筒本体焊缝开裂或涨套松动。主要体现在腹板与滚筒轴支承座焊缝开裂、滚筒腹板与筒体焊缝开裂、滚筒轴与支承座之间涨套松动窜出等问题。焊缝的开裂主要原因是焊接的过程中残余应力未能消除，滚筒长期使用后出现疲劳，导致焊缝开裂；涨套松动窜出主要原因是，由于安装不当，导致涨套在径向未能产生足够的预紧力，造成滚筒和滚筒轴产生相对位移。 3 改进方案通过对滚筒损坏的形式和原因进行分析，结合公司的使用工况，并运用资料收集、计算对比、市场调研、引进试用等方法，对滚筒采取了以下措施，以延长滚筒的寿命，减少维修工作量。 3.1 改进滚筒包胶形式 将橡胶热硫化包胶改为聚氨酯包胶，大幅提高滚筒包胶的耐磨性能。普通黑橡胶和聚氨酯物理性能对比详见表1。从表1可以看出，聚氨酯包胶的整体物理性能优于橡胶包胶，尤其是阿克隆磨耗参数，体现了聚氨酯的耐磨性远远高于普通黑橡胶的耐磨性。 表1 普通黑橡胶与聚氨酯物理性能对比  性能橡胶普通黑橡胶聚氨酯拉伸强度/MPa≥18≥45断裂伸长率/%≥400≥550邵尔硬度60～7080～85阿克隆磨耗/(cm·km-1)<0.6><0.05> 3.2 规范安装工艺，提高装配质量 针对滚筒轴承损坏等情况，加强内场滚筒装配的质量控制，建立标准化滚筒装配工艺，规范装配程序，从清理、检查、装配、润滑、精度控制等各环节入手，提高滚筒的装配质量。现场使用时，建立滚筒运转点检及润滑标准，定期对轴承进行润滑，提高滚筒机上使用寿命。 3.3 改善滚筒筒体结构制作工艺 对筒体开裂的滚筒检查后发现，开裂现象基本出现在焊接接缝处，同时发现，出现开裂的滚筒安装位置主要集中在包角大或者受力大的位置。由于滚筒在制造过程中存在焊接应力没有完全消除的现象，在实际使用过程中滚筒承受长时间的交变应力导致开裂。 针对上述情况，制订改进措施： (1) 重新审查滚筒制造工艺，严格规范焊接应力消除的要求及工序。 (2) 规范铸件与型材之间焊接工艺。 (3) 对新造滚筒进行焊接后深井炉整体退火，以便消除焊接应力。 (4) 重新计算受力大或包胶大位置滚筒的结构强度、焊接强度，从滚筒整体结构上进行改进，保障结构强度。 3.4 滚筒轴端磨损修复 滚筒轴与油封之间的持续接触会引起滚筒轴的油封配合位置磨损，如果磨损严重，则会导致密封效果不佳，粉尘及异物容易通过沟痕进入到轴承座内部，引起润滑不畅，致使轴承磨损发热，缩短轴承使用寿命。另外，轴承紧定套松动会导致轴与紧定套结合面磨损。 针对这2种轴端磨损情况，制订了如下修复方案： 方案一，轴头密封圈磨损处安装一个超薄耐磨衬套。通过市场调研、分析，决定采用某公司的Speedi-Sleeve衬套。该衬套不像传统的耐磨圈那样会使轴体积增大，只增加了0.6 mm外径，即可获得防泄露、抗腐蚀的密封面，不需变动密封件尺寸，安装方便，省时省力。 方案二，轴端轴承紧定套结合面磨损,采用堆焊平车完成修复。将磨损轴端采用堆焊的方法加工至比图纸尺寸略大，再利用车床对堆焊后的轴端加工至图纸要求尺寸。 3.5 加装滚筒轴承座防尘挡圈 针对散货码头粉尘大，颗粒物多，尤其是尖锐型颗粒物对轴承座筒体侧密封圈冲击、磨损情况严重的现象，专门设计滚筒轴承座靠近筒体侧密封圈防尘挡圈。此防尘挡圈采用聚氨酯材料、剖分结构，其外径大于密封圈外径，紧贴轴承座筒体侧密封圈固定在滚筒轴径上，基本杜绝了粉尘颗粒物对密封圈的冲击及磨损。 4 改进后的效果对滚筒进行技术改进后，延长了滚筒使用寿命，减少了修理工作量，降低了滚筒修理成本，提高了设备完好率。采用聚氨酯包胶的滚筒使用寿命为原先采用橡胶热硫化滚筒的3～4倍以上；对相关位置滚筒筒体结构的改善，使滚筒焊缝开裂现象大大降低；装配质量的控制、轴承座防尘挡圈的采用，有效地遏制了滚筒轴承窜动现象的发生；通过对滚筒轴端磨损的修复，大大提高了滚筒二次使用率，降低了滚筒报废数。滚筒使用寿命提高，可以减少设备停机，为公司生产节约了大量宝贵时间，从而取得可观的间接经济效益。 5 结语通过改进滚筒包胶、二次修复、加强装配质量控制和现场管理等手段，大大提高了散货码头输送机系统的滚筒使用寿命，降低了故障发生率，提高了设备完好率，保障了输送带系统的正常运行。同时，降低了人工成本的支出，减少了备件的库存数，节约了修理成本。 参 考 文 献： [1] 胡奇，王细平.圆管带式输送机在连续卸船机上的应用探讨[J].港口壮装卸，2007(3)：31-33. [2] 陈炳耀，祁开阳，马治.带式输送机输送带与滚筒之间的打滑分析[J].煤矿机械，2004(11)：45-48. [3] 齐学忠.浅析输送带传动方式由电动滚筒技改为电机-减速机[J].科技创新与应用，2016(3)：52-55. [4] 刘玲.主斜井带式输送机输送带与滚筒打滑原因分析[J].煤矿机电，2015(2)：39-41. 邱军： 315000，浙江省宁波市北仑港区迎宾路8号 Improvement of Rollers in Belt Conveyor System at Bulk Cargo Wharf Qiu Jun Feng Hualong Beilun Ore Terminal Branch of Ningbo Port Group Ltd. Abstract：With respect to the form and cause of the roller damage in the conveying system at bulk cargo wharf, the schemes of roller glue improvement, secondary repair realization, assembly quality control and field management are proposed. These measurest prolong the roller's service life and reduce the repairing work, which then further reduces the roller's maintenance cost and increases the equipment intact rate. Key words：bulk cargo wharf; belt conveyor; roller 收稿日期：2016-11-28 DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2017.02.017 |
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