焦炭皮带溜槽的改造

王华

【摘 要】通过对焦炭溜槽的改造，排除了焦炭输送对皮带产生磨损的瓶颈，降低了设备维修费用，改善了工人作业环境和劳动强度，同时也实现了焦炉产能、经济效益最大化。

【关键词】机头溜槽；落焦点；摩擦力；相对高度差；绝对高度差；冲击力；动能；冲击磨损；经济效益最大化

1 课题的来源及意义

（1）存在问题：焦炭经熄焦后放入凉焦台并滑落到自动刮板放焦机上，经过两条不同长度的皮带和3个转载溜槽进入到振动筛，分筛后落入焦仓外运。转载溜槽由于设计、安装等方面存在缺陷，因而在生产中经常因为受焦炭接触、摩擦严重，导致皮带磨损严重，经常更换皮带，不到半年更换一条皮带，增大了维修成本，也增大了工人的劳动强度，一条皮带长200米，成本就是12万，加上溜槽内衬板2个月更换一次，成本5000元，一年下来成本费用就是27万。

（2）溜槽改造完成后，皮带一年都换不了一次，大约一年半更换一次皮带，一年就更换皮带这一块儿就节约成本24万。延长了皮带使用寿命3倍。

2 原溜槽存在设计上的缺陷

通过现场实际观察，发现皮带机机头溜槽到机尾溜槽高度差很大，大约有10米的高度差，溜槽是直上直下，没有一点倾斜度，焦炭经过皮带机机头溜槽落到机尾溜槽上，由于机头、机尾高度差很大，焦炭落焦点只有一小部分落在机尾溜槽四个面上，大部分焦炭没有经过机尾溜槽而直接落入皮带上面。由于高度差大，焦炭对皮带冲击力很大。根据摩擦力公式：

f=uN f-摩擦力 u-摩擦系数 N-压力

在摩擦系数不变的情况下，冲击力N越大，摩擦力也就越大。由于落焦点冲击力很大，因而皮带、溜槽磨损也就越快，要想降低皮带对溜槽的磨损就必须降低焦炭落焦点的冲击力。

要想降低冲击力，就必须降低焦炭落焦点的速度，我们可以通过其他办法来消耗焦炭落焦点的动能，来降低速度。根据动能公式：

P=1/2mv2 p-动能 m-质量 v-速度

在质量不变的情况下，动能减少了，速度也就降下来了，要降低料速，就必须降低落料高度差。皮带机机头到机尾的绝对高度差我们是无法改变的，只有改变机头到机尾的相对高度差来降低料速。

绝对高度差（图1）机头溜槽到机尾溜槽底部之间的距离称为绝对高度差。

图1

图2

相对高度差（图2）：机头溜槽端部到机尾溜槽焦炭落焦点之间的距离称为相对高度差。

绝对高度差是10米，我们无法改变，但是我们可以改变相对高度差，通过改变相对高度差来降低落焦点对皮带，溜槽的冲击力，从而降低摩擦力，减少焦炭落焦点对皮带的冲击磨损。原设计的是直上直下，溜槽没有对焦炭起到缓冲的作用，通过溜槽对焦炭的缓冲作用来达到降低焦炭对皮带的冲击力，从而降低焦炭对皮带的冲击磨损。未改造之前机头溜槽与机尾溜槽成85度夹角，机尾溜槽几乎是直上直下，焦炭经过机头溜槽几乎是直接落入皮带，机尾溜槽对焦炭几乎不起到缓冲作用，落焦点在皮带上对皮带的冲击力很大，因而会加速皮带的冲击磨损。

图3是未改造的溜槽：

图3 改造前的溜槽

3 原溜槽存在设计上的缺陷

要解决落焦点的冲击力，就得从消耗动能的角度出发，要在焦炭接触到皮带之前，就得消耗焦炭的动能，从消耗动能方面降低焦炭落焦点的速度，这就得借助改造机尾溜槽来实现降低落焦点的焦炭速度，来达到降低皮带的磨损，通过改变焦炭在机尾溜槽的落焦点的位置，来降低焦炭对皮带的冲击力。改造后的溜槽。焦炭落焦点就在机尾溜槽的后底板上，焦炭落到后底板上后消耗了大部分动能，通过机尾溜槽的缓冲作用，落到皮带上的焦炭动能已经降低了很多，焦炭对皮带的冲击力已经小了很多，大大降低了焦炭多皮带的冲击磨损。

通过改变机尾溜槽与皮带的角度，来改变焦炭的落焦点。机尾溜槽与皮带成45度夹角，落焦点在机尾溜槽中上部，机尾溜槽三个面全部加了耐磨衬板，这样就对机尾溜槽产生磨损，焦炭打击在机尾溜槽中上部，也就改变了落焦点的高度差，降低了落焦点的高度差，消耗了大部分动能，降低了焦炭落入皮带的速度，也就降低了落焦点对皮带的冲击磨损。

图4是改造后的溜槽：

图4 改造后的溜槽

4 改造后的溜槽经济效益最大化

未改造前：以前半年整条皮带已经磨损的非常严重无法使用了，改造后：延长了皮带使用寿命，最少延长使用寿命3倍，以前半年使用寿命，现在使用一年半以上。一年更换皮带费用就节省24万元，经济效益算得上是非常客观的。

【参考文献】

[1]陈立德.机械设计基础[M].2版.北京：高等教育出版社，2004.

[2]人民教育出版社物理室.全日制普通高级中学物理（第一册）[M].人民教育出版社.

注释：

绝对高度差（图1）：机头溜槽到机尾溜槽底部之间的距离称为绝对高度差.

相对高度差（图2）：机头溜槽端部到机尾溜槽焦炭落焦点之间的距离称为相对高度差.

落焦点：焦炭经过机头溜槽落入，落到与物体接触的位置.

冲击磨损：由冲击力造成的磨损称为冲击磨损.

经济效益最大化：经过改造节省下来的费用，使维护成本降低到最低，节省的成本最大化.

[责任编辑：汤静]

【摘 要】通过对焦炭溜槽的改造，排除了焦炭输送对皮带产生磨损的瓶颈，降低了设备维修费用，改善了工人作业环境和劳动强度，同时也实现了焦炉产能、经济效益最大化。

【关键词】机头溜槽；落焦点；摩擦力；相对高度差；绝对高度差；冲击力；动能；冲击磨损；经济效益最大化

1 课题的来源及意义

（1）存在问题：焦炭经熄焦后放入凉焦台并滑落到自动刮板放焦机上，经过两条不同长度的皮带和3个转载溜槽进入到振动筛，分筛后落入焦仓外运。转载溜槽由于设计、安装等方面存在缺陷，因而在生产中经常因为受焦炭接触、摩擦严重，导致皮带磨损严重，经常更换皮带，不到半年更换一条皮带，增大了维修成本，也增大了工人的劳动强度，一条皮带长200米，成本就是12万，加上溜槽内衬板2个月更换一次，成本5000元，一年下来成本费用就是27万。

（2）溜槽改造完成后，皮带一年都换不了一次，大约一年半更换一次皮带，一年就更换皮带这一块儿就节约成本24万。延长了皮带使用寿命3倍。

2 原溜槽存在设计上的缺陷

通过现场实际观察，发现皮带机机头溜槽到机尾溜槽高度差很大，大约有10米的高度差，溜槽是直上直下，没有一点倾斜度，焦炭经过皮带机机头溜槽落到机尾溜槽上，由于机头、机尾高度差很大，焦炭落焦点只有一小部分落在机尾溜槽四个面上，大部分焦炭没有经过机尾溜槽而直接落入皮带上面。由于高度差大，焦炭对皮带冲击力很大。根据摩擦力公式：

f=uN f-摩擦力 u-摩擦系数 N-压力

在摩擦系数不变的情况下，冲击力N越大，摩擦力也就越大。由于落焦点冲击力很大，因而皮带、溜槽磨损也就越快，要想降低皮带对溜槽的磨损就必须降低焦炭落焦点的冲击力。

要想降低冲击力，就必须降低焦炭落焦点的速度，我们可以通过其他办法来消耗焦炭落焦点的动能，来降低速度。根据动能公式：

P=1/2mv2 p-动能 m-质量 v-速度

在质量不变的情况下，动能减少了，速度也就降下来了，要降低料速，就必须降低落料高度差。皮带机机头到机尾的绝对高度差我们是无法改变的，只有改变机头到机尾的相对高度差来降低料速。

绝对高度差（图1）机头溜槽到机尾溜槽底部之间的距离称为绝对高度差。

图1

图2

相对高度差（图2）：机头溜槽端部到机尾溜槽焦炭落焦点之间的距离称为相对高度差。

绝对高度差是10米，我们无法改变，但是我们可以改变相对高度差，通过改变相对高度差来降低落焦点对皮带，溜槽的冲击力，从而降低摩擦力，减少焦炭落焦点对皮带的冲击磨损。原设计的是直上直下，溜槽没有对焦炭起到缓冲的作用，通过溜槽对焦炭的缓冲作用来达到降低焦炭对皮带的冲击力，从而降低焦炭对皮带的冲击磨损。未改造之前机头溜槽与机尾溜槽成85度夹角，机尾溜槽几乎是直上直下，焦炭经过机头溜槽几乎是直接落入皮带，机尾溜槽对焦炭几乎不起到缓冲作用，落焦点在皮带上对皮带的冲击力很大，因而会加速皮带的冲击磨损。

图3是未改造的溜槽：

图3 改造前的溜槽

3 原溜槽存在设计上的缺陷

要解决落焦点的冲击力，就得从消耗动能的角度出发，要在焦炭接触到皮带之前，就得消耗焦炭的动能，从消耗动能方面降低焦炭落焦点的速度，这就得借助改造机尾溜槽来实现降低落焦点的焦炭速度，来达到降低皮带的磨损，通过改变焦炭在机尾溜槽的落焦点的位置，来降低焦炭对皮带的冲击力。改造后的溜槽。焦炭落焦点就在机尾溜槽的后底板上，焦炭落到后底板上后消耗了大部分动能，通过机尾溜槽的缓冲作用，落到皮带上的焦炭动能已经降低了很多，焦炭对皮带的冲击力已经小了很多，大大降低了焦炭多皮带的冲击磨损。

通过改变机尾溜槽与皮带的角度，来改变焦炭的落焦点。机尾溜槽与皮带成45度夹角，落焦点在机尾溜槽中上部，机尾溜槽三个面全部加了耐磨衬板，这样就对机尾溜槽产生磨损，焦炭打击在机尾溜槽中上部，也就改变了落焦点的高度差，降低了落焦点的高度差，消耗了大部分动能，降低了焦炭落入皮带的速度，也就降低了落焦点对皮带的冲击磨损。

图4是改造后的溜槽：

图4 改造后的溜槽

4 改造后的溜槽经济效益最大化

未改造前：以前半年整条皮带已经磨损的非常严重无法使用了，改造后：延长了皮带使用寿命，最少延长使用寿命3倍，以前半年使用寿命，现在使用一年半以上。一年更换皮带费用就节省24万元，经济效益算得上是非常客观的。

【参考文献】

[1]陈立德.机械设计基础[M].2版.北京：高等教育出版社，2004.

[2]人民教育出版社物理室.全日制普通高级中学物理（第一册）[M].人民教育出版社.

注释：

绝对高度差（图1）：机头溜槽到机尾溜槽底部之间的距离称为绝对高度差.

相对高度差（图2）：机头溜槽端部到机尾溜槽焦炭落焦点之间的距离称为相对高度差.

落焦点：焦炭经过机头溜槽落入，落到与物体接触的位置.

冲击磨损：由冲击力造成的磨损称为冲击磨损.

经济效益最大化：经过改造节省下来的费用，使维护成本降低到最低，节省的成本最大化.

[责任编辑：汤静]

【摘 要】通过对焦炭溜槽的改造，排除了焦炭输送对皮带产生磨损的瓶颈，降低了设备维修费用，改善了工人作业环境和劳动强度，同时也实现了焦炉产能、经济效益最大化。

【关键词】机头溜槽；落焦点；摩擦力；相对高度差；绝对高度差；冲击力；动能；冲击磨损；经济效益最大化

1 课题的来源及意义

（1）存在问题：焦炭经熄焦后放入凉焦台并滑落到自动刮板放焦机上，经过两条不同长度的皮带和3个转载溜槽进入到振动筛，分筛后落入焦仓外运。转载溜槽由于设计、安装等方面存在缺陷，因而在生产中经常因为受焦炭接触、摩擦严重，导致皮带磨损严重，经常更换皮带，不到半年更换一条皮带，增大了维修成本，也增大了工人的劳动强度，一条皮带长200米，成本就是12万，加上溜槽内衬板2个月更换一次，成本5000元，一年下来成本费用就是27万。

（2）溜槽改造完成后，皮带一年都换不了一次，大约一年半更换一次皮带，一年就更换皮带这一块儿就节约成本24万。延长了皮带使用寿命3倍。

2 原溜槽存在设计上的缺陷

通过现场实际观察，发现皮带机机头溜槽到机尾溜槽高度差很大，大约有10米的高度差，溜槽是直上直下，没有一点倾斜度，焦炭经过皮带机机头溜槽落到机尾溜槽上，由于机头、机尾高度差很大，焦炭落焦点只有一小部分落在机尾溜槽四个面上，大部分焦炭没有经过机尾溜槽而直接落入皮带上面。由于高度差大，焦炭对皮带冲击力很大。根据摩擦力公式：

f=uN f-摩擦力 u-摩擦系数 N-压力

在摩擦系数不变的情况下，冲击力N越大，摩擦力也就越大。由于落焦点冲击力很大，因而皮带、溜槽磨损也就越快，要想降低皮带对溜槽的磨损就必须降低焦炭落焦点的冲击力。

要想降低冲击力，就必须降低焦炭落焦点的速度，我们可以通过其他办法来消耗焦炭落焦点的动能，来降低速度。根据动能公式：

P=1/2mv2 p-动能 m-质量 v-速度

在质量不变的情况下，动能减少了，速度也就降下来了，要降低料速，就必须降低落料高度差。皮带机机头到机尾的绝对高度差我们是无法改变的，只有改变机头到机尾的相对高度差来降低料速。

绝对高度差（图1）机头溜槽到机尾溜槽底部之间的距离称为绝对高度差。

图1

图2

相对高度差（图2）：机头溜槽端部到机尾溜槽焦炭落焦点之间的距离称为相对高度差。

绝对高度差是10米，我们无法改变，但是我们可以改变相对高度差，通过改变相对高度差来降低落焦点对皮带，溜槽的冲击力，从而降低摩擦力，减少焦炭落焦点对皮带的冲击磨损。原设计的是直上直下，溜槽没有对焦炭起到缓冲的作用，通过溜槽对焦炭的缓冲作用来达到降低焦炭对皮带的冲击力，从而降低焦炭对皮带的冲击磨损。未改造之前机头溜槽与机尾溜槽成85度夹角，机尾溜槽几乎是直上直下，焦炭经过机头溜槽几乎是直接落入皮带，机尾溜槽对焦炭几乎不起到缓冲作用，落焦点在皮带上对皮带的冲击力很大，因而会加速皮带的冲击磨损。

图3是未改造的溜槽：

图3 改造前的溜槽

3 原溜槽存在设计上的缺陷

要解决落焦点的冲击力，就得从消耗动能的角度出发，要在焦炭接触到皮带之前，就得消耗焦炭的动能，从消耗动能方面降低焦炭落焦点的速度，这就得借助改造机尾溜槽来实现降低落焦点的焦炭速度，来达到降低皮带的磨损，通过改变焦炭在机尾溜槽的落焦点的位置，来降低焦炭对皮带的冲击力。改造后的溜槽。焦炭落焦点就在机尾溜槽的后底板上，焦炭落到后底板上后消耗了大部分动能，通过机尾溜槽的缓冲作用，落到皮带上的焦炭动能已经降低了很多，焦炭对皮带的冲击力已经小了很多，大大降低了焦炭多皮带的冲击磨损。

通过改变机尾溜槽与皮带的角度，来改变焦炭的落焦点。机尾溜槽与皮带成45度夹角，落焦点在机尾溜槽中上部，机尾溜槽三个面全部加了耐磨衬板，这样就对机尾溜槽产生磨损，焦炭打击在机尾溜槽中上部，也就改变了落焦点的高度差，降低了落焦点的高度差，消耗了大部分动能，降低了焦炭落入皮带的速度，也就降低了落焦点对皮带的冲击磨损。

图4是改造后的溜槽：

图4 改造后的溜槽

4 改造后的溜槽经济效益最大化

未改造前：以前半年整条皮带已经磨损的非常严重无法使用了，改造后：延长了皮带使用寿命，最少延长使用寿命3倍，以前半年使用寿命，现在使用一年半以上。一年更换皮带费用就节省24万元，经济效益算得上是非常客观的。

【参考文献】

[1]陈立德.机械设计基础[M].2版.北京：高等教育出版社，2004.

[2]人民教育出版社物理室.全日制普通高级中学物理（第一册）[M].人民教育出版社.

注释：

绝对高度差（图1）：机头溜槽到机尾溜槽底部之间的距离称为绝对高度差.

相对高度差（图2）：机头溜槽端部到机尾溜槽焦炭落焦点之间的距离称为相对高度差.

落焦点：焦炭经过机头溜槽落入，落到与物体接触的位置.

冲击磨损：由冲击力造成的磨损称为冲击磨损.

经济效益最大化：经过改造节省下来的费用，使维护成本降低到最低，节省的成本最大化.

[责任编辑：汤静]