1、問題的提出
濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司原料廠現(xiàn)有帶式輸送機(jī)68臺，皮帶單線總長為18.5 km，每年平均消耗皮帶5 km，且生產(chǎn)運行成本較高。所用機(jī)型均為76型，是一種老式結(jié)構(gòu)的皮帶機(jī)。這種皮帶機(jī)的缺點是：(1)運行不平穩(wěn)，皮帶易跑偏造成撒料，需生產(chǎn)崗位工監(jiān)護(hù)，勞動強(qiáng)度大，并且需隨時對跑偏的皮帶進(jìn)行調(diào)整處理，每班需清理皮帶機(jī)周圍的礦粉量較大；(2)回程皮帶因跑偏而磨損下托輥吊耳，導(dǎo)致皮帶撕邊嚴(yán)重，既降低了皮帶使用壽命，又造成托輥耳子的早期損壞，大大增加了備件消耗；(3)皮帶跑偏使設(shè)備故障率升高，如滾筒擠住皮帶造成皮帶撕裂或?qū)е聶C(jī)械事故、托輥脫落造成皮帶架劃壞皮帶等，使生產(chǎn)效率下降，運行成本增加；(4)難以實現(xiàn)無人值守的遠(yuǎn)程自動化控制操作的要求；(5)皮帶在雨季極易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，加速了皮帶的磨損。
鑒于76型皮帶機(jī)存在上述缺點，以及它已越來越不適應(yīng)濟(jì)鋼原料廠生產(chǎn)負(fù)荷的不斷加大和生產(chǎn)工藝流程自動化控制水平提高的狀況，我們在學(xué)習(xí)、考察和反復(fù)研究DTII型皮帶機(jī)優(yōu)點的基礎(chǔ)上，對76型皮帶機(jī)托輥架槽角、傾角、調(diào)偏器等實施了符合實際工況的優(yōu)化與改造。
2、改造實施方案
2.1皮帶機(jī)上托輥架槽型角和前傾角的改造
將皮帶機(jī)上托輥支架的支腿加長，使槽型角由原來的30 0變?yōu)?5 0，即增大皮帶的包角；將上托輥支腿的開口槽位置前移，使槽型托輥架的前傾角由原來的0 0改為2 0。在前傾角改造中，為降低改造費用，采取了不更換新的托輥架，僅改造原托輥架的支腿的方法，即按圖1所示更換兩側(cè)支腿，使之達(dá)到同樣的效果。托輥支腿件由100 mm槽鋼沖壓制成，新件要求左右配合使用，左側(cè)件開口在左側(cè)，右側(cè)件開口在右側(cè)。新部件的開口偏離中心16.5 mm，從而實現(xiàn)2 0的前傾角。上托輥使用標(biāo)準(zhǔn)的前托輥組。
2.2皮帶機(jī)上調(diào)偏器的改造
將上調(diào)偏器由普通的76型改為DTII型雙向可變槽角自動調(diào)心裝置，即上調(diào)偏托輥由普通型Ø108×415 mm托輥改為Ø108/159×415 mm的錐形托輥，平均每間隔10排普通托輥，安裝一排錐型自動調(diào)心托輥調(diào)偏器。
2,3回程皮帶下托輥架改造
保留平行下托輥不變，下調(diào)偏托輥組改為DTII型的正“V”型和反“V”型兩部分托輥組，每間隔20 m-組，每組正反相隔2m。其托輥由兩個普通直托輥改為兩個Ø108/176×560 mm的錐形托輥。
通過上述改造，使承載托輥的托輥架前傾角達(dá)到2 0，槽型角增加5 0，即達(dá)到35 0，增大了皮帶的包角，使皮帶沿運行方向總有一個指向皮帶中心的向心力，而且皮帶跑偏阻力減小，從而使皮帶運行更加平穩(wěn)。上調(diào)偏裝置由普通型改為DTII型調(diào)偏器，更有利于皮帶跑偏時的自動糾偏作用。下調(diào)偏裝置由普通型托輥組改為正。V”和反“V”型托輥組，不僅可以壓緊皮帶防止皮帶跳動和跑偏，而且，二者通過錐形托輥的調(diào)節(jié)，還能使皮帶趨向中心，從而達(dá)到調(diào)偏的目的，徹底杜絕回程皮帶跑偏磨壞耳子的現(xiàn)象。
自2002年以來，濟(jì)鋼原料廠先后對4條長度超過400 m、作業(yè)率高、崗位工勞動強(qiáng)度大、跑偏撒料嚴(yán)重的皮帶，實施了上述改造。另外，還在皮帶機(jī)上增設(shè)了皮帶跑偏和皮帶打滑的監(jiān)測裝置，大大提高了設(shè)備運行的可靠性。
3、應(yīng)用效果及效益分析
3.1應(yīng)用效果分析
從已改造完并投運一年的4臺帶式輸送機(jī)的運行情況看，皮帶跑偏與撒料現(xiàn)象已得到有效控制，擠傷皮帶和劃壞皮帶的現(xiàn)象再也沒有發(fā)生。不僅減少了崗位職工的勞動強(qiáng)度，而且徹底解決了皮帶撕邊問題，庋帶損耗和皮帶托輥“吊耳”的消耗量減少為原來的1/4，明顯延長了皮帶的使用壽命。另外，還為2003年原料廠實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制自動化，提供了技術(shù)支持。
3,2經(jīng)濟(jì)效益計算
本次改造的投資主要是帶式輸送機(jī)上托輥支腿的制造費用和改造時切割焊接費用及人工費，另外，這4臺帶式輸送機(jī)的改造，選擇了皮帶機(jī)已運行8年之久，設(shè)備老化需要檢修更換的時機(jī)，其托輥、上下調(diào)偏輥以備件購進(jìn)并更換，因此，改造投資合理。
現(xiàn)以改造長400 m、寬1m的帶式輸送機(jī)為例計算經(jīng)濟(jì)效益：
(1)改造投資費用是5萬元；
(2)改造后，使用壽命由5年延長為7年，皮帶單價為440元/m．則直接效益為：440×400/5 - 440×400/7=1.0057萬元／年；
(3)減少撒料、降低崗位勞動力成本的效益是：2萬元／年；
(4)降低備件消耗的效益是：3.2萬元/年；
按一條皮帶使用壽命7年計算，年效益為：
[(1.0057+2+3.2)×(7- 5)] /7=
5.4914（萬元）
則每改造lkm皮帶的年直接經(jīng)濟(jì)效益為：
5.4919×1000/400= 13.7298（萬元）
4、結(jié) 語
1)對帶式輸送機(jī)用量大的企業(yè)來說，想方設(shè)法延長其使用壽命的效益是巨大的；上述改造對已運行多年的設(shè)備更有價值，它既可達(dá)到降低成本的目的，又能提高生產(chǎn)效率。
2)超長皮帶機(jī)的選型應(yīng)盡量選DTII型。實踐證明，它比76型的性能明顯優(yōu)越；它的優(yōu)點是皮帶運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，崗位工的勞動強(qiáng)度低，不污染環(huán)境。
3)目前濟(jì)鋼原料廠皮帶機(jī)的托輥架間距為1200 mm，為更有效提高皮帶機(jī)機(jī)架的剛度，延長使用壽命，建議皮帶機(jī)托輥架間距縮小為700 mm；同時再增設(shè)一排錐形調(diào)偏托輥組，效果將更好。
三門峽富通新能源銷售顆粒機(jī)、飼料顆粒機(jī)、皮帶輸送機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
