取料机头部滚筒现场包胶及维护对策

1 引言

为降低整机重量、提高安全性、便于张紧装置调整，取料机臂架输送带张紧机构大多采用液压张紧装置调整头部滚筒位置，以满足张紧压力要求；丝杠装置进行机械锁死，以防止液压系统泄压导致张紧力不足。为避免取料作业过程中臂架头部滚筒与料堆发生碰撞，头部滚筒张紧到位后与头部导料槽的距离不能过大，导致头部滚筒的维修更换的操作空间受到了很大的限制。

取料机头部滚筒的工况比较恶劣，斗轮和导料槽处洒漏的物料极易进入回程输送带，头部滚筒相比其他位置的滚筒来说，其包胶层更易磨损。受斗轮和头部导料槽结构位置影响，头部张紧装置行程设计一般为1 m左右[1]。实际上输送带硫化结束后头部滚筒的可调节位置范围会更小，导致单独更换头部滚筒非常困难，通常的做法是头部滚筒与臂架输送带同时更换。在臂架输送带尚未达到报废标准，不必要更换的情况下，取料机头部滚筒最优的维修方案就是现场维修。

现场维修取料机头部滚筒包胶层的难点同样在于臂架输送带的张紧行程小，松开张紧装置后输送带与滚筒之间的维修空间小，按照传统包胶工艺实施难度很大。各单位开展的取料机头部滚筒现场包胶的实践很少，因此需要探索取料机头部滚筒现场包胶的维修新工艺，并做好头部滚筒包胶层异常磨损的预防处理。

2 现场维修取料机头部滚筒包胶层的可行性分析

2.1 取料机头部滚筒所处的空间位置

取料机头部滚筒位于斗轮装置和外侧走道平台之间，其侧上方为固定的头部导料槽。头部滚筒所处的空间位置见图1。若需要进行拆装，头部滚筒在水平方向和垂直方向挪动都非常困难。输送带的承载面在头部滚筒处为展平状态，经一系列缓冲过渡托辊组边辊的作用，输送带的横截面逐渐变成35°槽型结构。输送带槽角过渡段的皮带机架长度为 Li，头部滚筒可退回的距离为Lt。

图1 头部滚筒所处的空间位置示意图

2.2 现场维修取料机头部滚筒包胶层的初步路线

传统的滚筒包胶现场维修工艺一般是先将张紧装置松开，再用索具将输送带和滚筒拉开，预留出足够的维修空间；做好保护措施后，人员进入滚筒和输送带之间的开阔位置，用大功率的角磨机将滚筒的筒皮全部打磨干净后，整体一次性进行包胶。

取料机臂架皮带机的张紧行程小，即使将头部滚筒退回到极限位置，整个滚筒基本上还是被输送带包裹着。因输送带与滚筒之间没有足够的维修空间，维修人员必须站在滚筒外侧正前方的位置才能操作，并且只能对露出来的筒体部分进行包胶。为了将滚筒的筒体露出来，需要将滚筒处的输送带沿滚筒轴线方向挪动。考虑到张紧行程和施工空间的限制，为降低施工难度，提出将整个滚筒沿轴线方向分段进行冷硫化包胶的维修方案。

分段式冷硫化包胶的初步路线是：先把输送带与头部滚筒的相对位置沿滚筒轴线方向挪动，将滚筒一半的筒体露出来，对滚筒露出来的这部分进行包胶；然后将输送带挪动到滚筒的另外一侧，进行滚筒另外部分的包胶；最后处理好2部分包胶层之间的接缝，即可完成滚筒包胶的现场维修。输送带挪动的距离满足要求后要固定好输送带，此时输送带与滚筒、托辊的相对位置见图2。

2.3 头部滚筒可退回的距离需要满足的条件

为快速安全挪动输送带，减小输送带与滚筒、托辊之间的摩擦力，输送带需要处于完全松弛状态。输送带从张紧状态到完全松弛时，其收缩的长度Ls可按式(1)计算：

Ls=L(ε0+ε1)

(1)

式中，L为输送带总长； ε0为输送带伸长综合系数[2]；ε1为托辊组间输送带的屈挠率。

图2 输送带与滚筒、托辊的相对位置示意图

头部滚筒的顶部与承载槽型托辊组中辊的顶部位于同一水平面上，头部滚筒的底部与回程梳形托辊的顶部位于同一水平面上。输送带与滚筒、托辊的相对位置要达到图2要求，则输送带需要越过承载槽型托辊组的边辊上沿。要越过承载槽型托辊组的边辊上沿，输送带需要增加的长度Lj可按式(2)计算：

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(2)

式中，D为槽型托辊组边辊顶端与头部滚筒顶部的高度差；Li为输送带槽角过渡段的皮带机架长度。

输送带沿滚筒轴线方向可挪动的距离取决于输送带可松弛的程度。头部滚筒可退回的距离Lt最少要能够补偿输送带松弛后的收缩长度Ls和越过承载槽型托辊组的边辊上沿需要增加的长度Lj，即要满足式(3)条件：

(1)虚拟水战略对水资源消费的影响。通过实施虚拟水战略可以减少新疆的农业用水量，情景B对棉花水资源消费影响最大，提高单产后2020年与2025年棉花水资源消费分别减少62. 23亿m3、72. 21亿m3，情景E对种植业水资源消费影响最大，调整种植业结构与采用高效节水技术后2020年与2025年种植业水资源消费分别减少87. 52亿m3、115亿m3。

(3)

2.4 头部滚筒现场包胶的可行性

以某矿石码头的取料机的臂架皮带机为例，钢丝绳芯输送带总长100 m，过渡段机架的长度1.5 m，托辊长度600 mm，皮带机槽角为35°。按上述方法计算分析可以得出：头部滚筒退回距离大于25 cm即可满足输送带与滚筒的相对移位的理论要求。按现行的输送带接头硫化工艺，输送带硫化后的头部滚筒的可调整的位置行程一般为35～60 cm。因此将输送带与头部滚筒的相对位置沿滚筒轴线方向挪动滚筒一半以上长度的距离是可以实现的，现场对头部滚筒分段进行包胶的维修路线具有可行性。

目前，很多企业的财务管理在实施ERP时，并没有建立起完整的管理制度，即使在ERP项目实施前期下发了相关的制度或者管理规定，很多企业的内部人员在执行起来也会不到位，下发的文件只是一种形式，并没有起到良好的管理作用，这种管理现象就很难保证财务管理信息的完整性与真实性，从而也就不能保证各个部门的信息在第一时间上传到ERP系统中，可见，企业的相关管理制度是保证ERP顺利实施的前提和基础。

3 现场维修取料机头部滚筒包胶层的工艺

3.1 工艺路线

现场维修取料机头部滚筒包胶层的总体思路是分段包胶，包胶形式采用冷硫化包胶。具体工艺步骤分为：

两种答案都可以在弗雷格的文本中找到依据。就前者而言，弗雷格明确将传统的全称判断分析为含有受全称量词约束的变元的蕴涵式，从而消解了传统的通名主词以及相应的共相对象。例如，对于“马是四足动物”这个句子，弗雷格式的常规分析是将之改写为“如果一个东西是马，那么它也是四足动物”。然而，弗雷格也顺应语言中的名称化现象，允许一切概念的对象化。例如在他看来，概念词“马”既可以被名称化为“马这个种类”，也可以被名称化为“马这个概念”。前者复又产生了传统的种类对象，即共相；后者则构成了著名的克里悖论：“马这个概念是一个对象”。

(1)调节输送带张紧，利用输送带跑松边的原理，使臂架输送带向头部滚筒一侧跑偏，减少后续输送带移位工作量。

改革开放以来，我国规划工作取得重大进展，国土空间规划取得积极成效，但规划编制工作仍存在一些问题。经济社会发展转型必然对空间优化提出相应需求。高质量发展落实到国土空间上，要通过高质量规划实现国土空间高质量开发利用，保障和促进经济高质量发展。

(2)拆除与头部滚筒最近的2组承载缓冲托辊架和1组回程梳形托辊，增加头部导料槽与滚筒之间的空间。

(3)调节张紧装置，使头部滚筒退回到极限位置，使输送带松弛部分尽量向头部滚筒处集中。

(4)利用3组专用的夹具配合手拉葫芦将臂架头部1/3的输送带沿皮带机垂直方向慢慢拉出托辊架，直至头部滚筒露出接近一半筒体。

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(5)在拆除的承载缓冲托辊架位置用吊带将承载面输送带束缚起来，对应的回程面输送带也用吊带束缚起来，使头部滚筒露出的部分超过一半。

(6)对头部滚筒露出的部分进行冷硫化包胶，完成后在常温下静置固化10 min。

(7)将输送带复位后，按之前的牵引方法将输送带沿皮带机垂直方向拉到臂架另外一侧，束缚并固定好输送带，使头部滚筒未包胶的部分完全露出来。

(8)对头部滚筒剩余部分进行冷硫化包胶，处理好包胶层接缝，完成后在常温下静置固化10 min。

(9)将输送带恢复到托辊架中间位置，恢复拆除的缓冲托辊架和梳形托辊。

(10)在整个滚筒包胶完毕后固化2 h，恢复输送带张紧装置。

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3.2 快速挪动输送带的方法

在取料机头部滚筒包胶层的现场维修过程中，将输送带与头部滚筒的相对位置沿滚筒轴线方向挪动1/2以上滚筒长度的距离是最为关键的一步，也是耗时最长的一个环节。臂架头部导料槽是固定的，且与头部滚筒之间的间距很小。若用吊带等索具把输送带兜住后往滚筒一侧拉拽，势必会造成输送带折叠，夹入到导料槽下沿和滚筒之间而被撕裂，输送带可挪动的距离很小，实践证明用索具直接兜拉输送带的方法不可取。

要将输送带从头部导料槽与滚筒间隙中拉出来，需要在输送带松弛且平整状态下进行，可通过专用夹具多点同时拉拽输送带的外边缘来实现输送带移位。

快速挪动输送带的具体做法是：在臂架中部位置、头部导料槽下方、头部滚筒处各设置1个牵引点，每个牵引点利用专用的夹具配合手拉葫芦将输送带沿皮带机垂直方向拉动输送带，3个牵引点循环操作。拉动输送带过程中要抖动输送带以减少输送带与托辊、滚筒之间的摩擦力，避免拉裂输送带，直至头部滚筒露出接近一半筒体左右。

3.3 分段式冷硫化包胶的维修质量控制要点

冷硫化包胶是用粘结剂将耐磨橡胶板牢固地粘结在滚筒的金属筒皮上。由于采用分段式包胶，耐磨橡胶板之间的接缝相对较多，而接缝又是整个耐磨结构层的薄弱环节，因此耐磨橡胶板之间的接缝处理非常重要，可选用T2胶枪修补系统进行粘合密封。选择合适的粘结剂是保证耐磨橡胶板与滚筒牢固粘结的前提。一般可选用SC2000冷硫化粘结剂，其粘结强度远高于传统冷粘结，甚至超过热硫化铸胶[3]。为保证维修质量，在冷硫化分段包胶的维修过程中还需要注意以下环节：

(1)筒皮用打磨机打磨干净，清洗去污，干燥充分。

排料器的结构如图3所示。其主要由滚筒、滑板、支撑轮等组成，滚筒与支撑轮相连，通过螺钉进行连接；滚筒和支撑轮沿周向皆均匀分布有12个细槽，且相对应地形成12个细长滑道；滑板位于滑道内，可上下运动。

(2)金属预处理剂涂刷均匀，晾置或烘烤至其完全干硬固化。

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(3)严格按要求比例配制胶水，必须即配即用。

(4)一次涂胶要厚度均匀、干燥充分。二次涂胶时滚筒和耐磨橡胶板同时均匀涂胶。

(5)二次涂胶后待微粘附手指背时，进行胶板粘合。用专用硫化滚轮将耐磨胶板压贴到滚筒表面，用橡胶锤从中间向四周密实地敲打，排尽2个粘合面间的空气。

(6)分段包胶导致耐磨胶板的接缝较多，2段包胶的横向接缝要错开。所有的接缝要进行封口处理，接口处两侧橡胶切去倒角，打磨粗糙，清扫干净，涂刷T2粘接剂A和B ，再用AB胶枪填平接缝。

(7)滚筒包胶完毕后，要在常温下静置固化，若条件允许，固化8 h后再投入使用。

4 预防头部滚筒包胶层异常磨损的技术改进及维护保养方法

4.1 取料机头部滚筒包胶层异常磨损原因分析

取料机头部滚筒包胶层异常磨损的直接原因是，落入回程输送带的物料在输送带包裹作用下长时间研磨滚筒表面，特别是块矿的尖角部分会很容易扎透包胶层导致成块脱落。斗轮取料过程中洒落的物料会落入斗轮侧的缓冲托辊组和回程输送带。斗轮侧缓冲托辊被物料卡死后被输送带摩擦，导致托辊包胶层磨损或脱落。落入回程输送带的物料随着输送带运行会反复地卷入滚筒与输送带之间，造成斗轮侧的滚筒包胶层很快磨损。

斗轮侧的滚筒包胶层和缓冲托辊包胶层磨损、脱落后，输送带在斗轮侧的张力变小。输送带单侧的张力变小会导致头部导料槽裙板处洒料量增多、回程输送带单侧松弛下垂、输送带向斗轮侧跑偏。在输送带单侧松弛、跑偏的情况下，落入回程输送带的物料更不容易被清扫出来，加重了斗轮侧的滚筒包胶层和缓冲托辊包胶层磨损，形成恶性循环。在很短时间内，斗轮侧的缓冲托辊会大面积损坏， 输送带因托辊不转、滚筒单侧磨损而引起的夹料、跑偏、磨损问题会更加严重，滚筒包胶层磨损范围会迅速从斗轮侧向非斗轮侧扩大。

4.2 预防头部滚筒包胶层异常磨损的技术改进

预防头部滚筒包胶层异常磨损最有效的办法是避免物料卷入头部滚筒，可以从减少物料洒漏和改变洒漏物料路径2个方面着手进行技术改进。

4.2.1 减少物料洒漏

落入回程输送带的物料主要来源于导料槽裙板、斗轮料斗和圆弧挡料板处的洒料。要减少导料槽裙板处的物料洒漏，可将导料槽受冲击点处的挡料裙板结构改造成缓冲式导料槽密封形式[4]。原耐磨衬板改造为加长折弯衬板，衬板与导料槽裙板之间有了缓冲空间，衬板起主要挡料作用，物料不再直接冲击橡胶裙板，导料槽裙板处洒料大量减少。

要减少斗轮料斗口处洒料，需要增强料斗、斗齿的耐磨结构。针对料斗两侧边角的斗齿磨损快的情况，专门设计料斗边角专用斗齿。专用斗齿在沿斗角方向加宽了齿面，既增加斗齿耐磨强度又能保护斗角，安装结构不变，改造非常便捷。

2)依据最大主应力准则分析了受采动影响的含应力包裹体煤体的破坏方向及破坏轨迹，理论分析获得动力现象发生后会形成口大腔小的楔形或唇形孔洞。

要减少斗轮圆弧挡料板处洒料，需要减小圆弧挡料板处过大的间隙。可在圆弧挡料板侧壁设计增加可调节式聚氨酯耐磨裙板，及时调整圆弧挡料板间隙。

4.2.2 改变洒落物料路径

斗轮装置一般倾斜10°左右安装，这样可减小取料时的切削力，方便物料进入溜槽口，但同时带来的问题是斗轮料斗口处、圆弧挡料板间隙处以及斗轮料斗回程洒落的物料非常容易落进回程输送带和头部滚筒。为此，可在头部滚筒上方增加倾斜的挡料板、斗轮回程侧下方加装挡料胶皮，让洒落的物料经挡料板和挡料胶皮的阻挡作用而远离回程输送带。

为有效地解决制药类专业实验教学中存在的问题，基于“一主二翼”(以新工科为一主体，以《工程教育专业认证标准》和《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》为新工科的二翼)思想，采用经典的OBE法和CDIO法[5]，从不同层次、不同侧面、不同程度上对制药工程专业实验教学进行升级改造，强化实验教学对于实践教学的支撑作用，经过医药化工企业实践和评价，进行持续改进。

按同样的思路，在导料槽下方增加倾斜的挡料板，避免导料槽处洒落的物料落入回程输送带。在落入回程输送带上的物料卷入头部滚筒之前，可通过设置回程清扫器将物料清扫去除。回程清扫器距离头部滚筒越近效果越好，但要保证安全距离。

4.3 预防取料机头部滚筒包胶层异常磨损的维护保养方法

取料机头部滚筒包胶层异常磨损维修难度大、停机时间长，所以要做好日常维护保养工作，避免头部滚筒包胶层异常磨损。缓冲托辊损坏、导料槽的裙板磨损后要及时更换，避免导料槽洒料过多；及时调整圆弧挡料板与斗轮轮辋的间隙，减少斗轮圆弧挡料板处洒料；滚筒包胶层磨损后要及时维修，否则会带来输送带松弛、跑偏、夹料等一系列问题，造成恶性循环；输送带硫化时接头要保证对中，运行跑偏要及时调整；设备清扫积料时要避免物料落入回程输送带，回程清扫器要经常检查，避免失效。

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5 结语

通过制作专用夹具配合手拉葫芦，将输送带从头部导料槽与滚筒的间隙中拉出，实现快速安全挪动输送带，并在现场对头部滚筒进行分段式冷硫化包胶，解决了取料机臂架输送带跑偏、单边松弛的问题。为预防取料机头部滚筒包胶层异常磨损，应用了缓冲式导料槽密封结构、专用斗齿、可调节式聚氨酯耐磨裙板、挡料板等一系列技术措施，很好地改善了头部滚筒的工况。运行半年来，进行现场包胶维修的头部滚筒运行状况良好，包胶层无脱胶、无开裂、无异常磨损，达到了预期效果。

参 考 文 献

[1] 王东升.斗轮机臂架皮带张紧形式创新[J].港口装卸,2016(3):57-58.

[2] GB 50431-2008带式输送机工程设计规范[S].2008.

[3] 苗继军,刘波,张学忠，等.现场冷硫化陶瓷包胶在矿井中的应用[J].煤炭工程, 2013(3):65-67.

[4] 刘嵩.皮带机导料槽密封形式的改进[J].港口装卸,2007(3):45.