皮带运输系统优化改造

张志强

（莱钢集团设备检修中心，山东莱芜 271104）

皮带运输系统优化改造

张志强

（莱钢集团设备检修中心，山东莱芜 271104）

大倾角运输带经常因皮带磨损严重频繁更换导致停机，优化改造皮带机的支撑结构、机尾拉紧装置和皮带压带装置，降低系统故障率，提高皮带使用寿命。

皮带运输机；故障停机率；皮带寿命

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.50

1 皮带运输系统存在的问题

型钢炼铁厂3座高炉皮带运输系统使用的大倾角皮带机组，自开炉以来一直存在着使用寿命短、更换频率高的问题，制约了生产的正常运行。尤其是喷煤、渣处理、矿槽的皮带运输机系统，由于皮带拖架及压带装置存在设计安装缺陷，在长时间重负荷连续运转中皮带磨损严重，主要表现为3种形式。

（1）皮带裙边破损，皮带群边与带身连接处出现裂纹，使用寿命仅为12个月。

（2）皮带拖棍损坏频繁，机架受振动影响产生裂纹，需要频繁焊补。

（3）皮带压带轮磨损严重，更换频繁。

如维修记录表1所示，皮带停机故障率高的主要原因为皮带在运转过程中受损严重，导致频繁的修补、更换。经统计，2008-2010年，大倾角皮带故障停机率占渣处理系统故障停机率的42%，占矿槽上料系统故障停机率的40%。

表1 环型带皮带更换修补记录

2 原因分析

（1）皮带基础支撑设计安装结构不合理。如图1所示，皮带基础支撑方式是从基带两侧安装支撑辊，带裙边体成自然悬空状，皮带在上料过程中，带重负荷爬升，带身受物料压力出现中凹现象，卸料后，带受张力自然展开；皮带下滑过程中，受带身两边侧拖辊的拖力向上，裙边体重心向下，带身受自身重力呈向下弯曲状，带身连续受两种支反力的作用，迅速产生反弯曲变形，长时间的运行，导致带身与带裙边连接处出现裂纹，直致断裂。

图1 改造前皮带支撑

（2）皮带长时间重负荷连续运转，易出现跑偏、上下窜动现象，导致皮带划伤。皮带长时间连续运转，导致带身拉长，如不能及时调整拉紧装置，则会出现带身跑偏现象，此时易出现带身群边体与带两侧拖棍摩擦现象，导致带身群边磨损严重，缩短皮带的使用寿命

（3）皮带支撑辊选型不当，滚筒易粘料加速皮带磨损。

（4）机尾拉紧装置设计不合理。原皮带机尾拉紧装置存在设计缺陷，锁紧螺母与拉紧采用干摩擦方式，锁紧量小，容易造成拉紧丝杠的破坏性磨损，是皮带故障的另一主要原因。

（5）皮带压带轮结构形式设计缺陷。

3 改造方案

（1）拆除原有的部分侧支撑辊，增加底部直拖辊，直接作用于皮带重心位置，避免皮带反复弯曲变形（图2）。

图2 改造后皮带支撑

（2）在皮带两侧增设30组立挡辊（图2），进行皮带的强力纠偏，使皮带在爬生、下滑过程中保持原有的运行轨道，可避免皮带因跑偏磨损群边。

图3 机尾拉紧装置

（3）底托辊改用未包胶的厚壁拖辊，分别在机头、机尾处增设刮料器（根据现场环境，自行制作），避免有碎料、异物粘在传动滚筒、改向滚筒表面，造成皮带磨损、划伤、压伤。

（4）改造机尾拉紧装置，加工制作调整丝杠，安装配带止推轴承锁紧螺母，可及时对拉紧装置进行调整，确保皮带的张紧度（图3）。

（5）增加压带轮的内外轮圆的高度差，由原来200 mm增加到210 mm,减少内轮对带群边的磨损，并在内轮圆安装两盘6320轴承，去除因压带轮内外轮圆产生的线速度差异（图4）。

图4 皮带压带装置

4 改造效果

环形带运输机系统改造投用后，2010年渣处理系统皮带机故障停机率为0.13%，比2009年降低了0.69%，1#炉矿槽大倾角皮带机系统故障停机率降低了1.53%，2#炉SJ2皮带机系统实现零故障停机率，为其他皮带运输设备提供了可借鉴的运维管理方法。

5 改造效益

（1）成本效益。皮带正常使用寿命为25个月以上，改造前因皮带支撑结构设计不合理，使用寿命为12个月，按每条皮带8万元计，2座高炉皮带备件年损失费用24万元。

改造后机头传动滚筒使用寿命从1 a提高到3 a；机尾滚筒使用寿命从1 a提高到3 a；拖辊更换周期由3个月提高到1 a；每年可节省皮带机备件费用16万元。

（2）节焦效益。根据经验数据，按休风率每降低1%，焦比降底3%计算，返焦上料系统改造后，避免了因上料系统故障而导致高炉休慢风事故的发生，年节焦效益449.79万元。

TF321.2

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〔编辑 李 波〕