皮带机改向滚筒冬季冻冰解决方案与寿命提升研究

2018-02-16刘燕

机械管理开发 2018年6期

刘燕

（山西焦煤西山煤电集团西山铁路公司生产安监科，山西太原 030053）

1 皮带机改向滚筒轴承受力失效分析

皮带机配重需要改向，确定滚筒的主要承受力水平，准确分析实际质量标准、皮带启动后可能带动的冲击力水平。皮带机配重一般为17 t。滚筒轴承在运转过程中，可能出现失效问题，套圈、滚动体表面出现疲劳侵蚀点，这是常见的滚动轴承基础失效的问题，是常见滚动轴承寿命的计算标准依据。轴承如果发生侵蚀，运转往往会产生较强的振动、噪声、发热问题。

2 运转轴承的承载寿命分析

滚动轴承载力计算中需要分析疲劳断裂的基本特征，判断断裂外部可能存在的情况，分析中心局部断裂面问题，需要准确分析实际轴承可能存在的强度，重点分析轴向力水平。滚筒轴承转速较快，启动冲击较大，轴承强度系数高。需要准确分析额定静载荷标准情况，根据空载转动办法，确定满足的基本载荷要求。判断皮带机正常工作配置的重力受力情况，计算滚筒轴承转速。当滚筒轴承转速快的时候，启动冲击较大，故选轴承强度系数为二级标准。按照额定载荷量，分析皮带机正常配重的滚筒受力范围，确定启动冲击大小，明确轴承强度安全系数。通过分析滚筒偏细的程度，判断轴承锁紧套大小。较小的锁套若无法承受配重而引发冲击载荷问题，需要准确分析轴承寿命降低程度，明确导致窜轴、轴承损坏的情况，准确判断轴承座底部发热情况，分析可能引发的火情事故问题。

根据技术操作分析相关原因，仔细分析查阅图纸资料内容，经过多次的现场核查分析和实际计算分析的结果，确定配重的改向滚筒改造标准。保证原有的中心距不变，将滚筒轴径变大，去掉紧缩套，改变原有的长度，满足实际载荷的静载要求，明确实际滚筒改造的效果。

3 施工方案

将皮带机停止作业，紧急情况下拉开关。电气室断驱动电机的控制电源，闭合接地刀，拆除配重的滚筒两端罩子，设置合理的附属设施。使用四个5 t的导联，将皮带机配重加和起来，将滚筒紧固的螺栓松开，保证轴承座的调节螺栓松开。使用导链将皮带拉离滚筒，使用导链、钢丝绳、吊车进行共同配合，明确滚筒轴承新的中心距离和位置，固定在轴承座的梁壁上，完成打孔。使用吊车，将新的滚筒固定到具体位置，用导线、钢丝绳、吊车配合，将滚筒安装在滚筒位置上。按照紧固轴承座进行调节，紧固轴承座的螺栓，不拧紧，使用塞尺进行测量，确定轴承座的间隙是否满足标准要求。将滚筒轴承进行重新配置，对驱动电机控制主体进行控制，与中控确认具体故障情况，确认维修撤离标准。通过试车、观察滚筒两端轴承温度，及时更换推料机的滚筒配重效果，准确判断配重更换标准。通过单机开场端处理，确定单机回转紧固效果。在电气室内悬挂电机控制柜的位置，明确施工方式、地面带机位置等。

4 皮带机改向滚筒冬季冻冰问题

在严寒冬季，当温度低于-10℃的时候，皮带机改向滚筒容易冻冰，产生生产运行障碍问题。需要采用滚筒除冰办法，采用合理的改向滚动办法，对较大的冰冻现象进行处理，及时维护设备的整体运行安全水平，确保生产的合理性。对于冰层需要采用清扫器进行清除处理，及时解决改向滚筒冻冰的问题，从而有效维护设备安全运行。

在严冬状态下，气温较低，容易在皮带上产生冰层。冰层降低清煤效果，增加带煤量。需要合理分析带湿煤驱动改向滚轮的黏附程度，重点分析冻结水平，防止形成较大的冰瘤。一旦形成冰瘤，就会导致皮带局部承受较大的力，容易挂坏皮带，影响皮带的均匀效果，出现跑偏问题。皮带受跳动风险的影响，易对整个钢结构造成颤动问题。

5 冻冰解决办法

对皮带机改向滚筒进行冰冻设计。添加清冰器，控制结冰滚筒的距离，距离在5～10 mm范围内，清冰器两端的皮带需要架设起来，通过连接完成滚筒冻冰的初期处理。按照滚筒转动、除冰器的相对位置运动，对除冰器进行滚筒表面冻冰的清理，从而有效防止大冻冰问题的出现。在实验验收效果分析中，需要准确判断具体方案，对冰瘤进行彻底清除，及时准确有效地保护设备，加强对设备生产的管理。按照需求合理降低劳动生产设备的投入量，加强安全保护，加强对除冰器本身水平的处理。按照需求准确完成滚筒冬季冰冻处理和解决方案的调整。

6 皮带机改向滚筒的寿命提升

传动滚筒的皮带动力系统是以皮带机的系统满载自动制动为标准，通过运行的最小张力合理控制摩擦系数与传统滚筒的包围比例关系，按照皮带的打滑程度，提高传动滚筒圆周围的摩擦力水平。皮带机的张紧方式、液压拉紧水平是保证，摩擦力是关键因素。随着皮带打滑故障的频繁出现，需要对压力进行调整，保证张紧力，控制皮带机系统的安全系数范围。按照胶带、接头的强度水平，对滚筒的受力进行调整，防止因强度不足造成损伤问题。张紧方式不允许不打滑张紧力无限增加，需要根据滚筒绕点的圆周力范围，准确分析具体摩擦系数。

按照增加传动滚筒包围角的方法，增大皮带表面的滚筒摩擦力水平。通过调整改变的滚筒位置，增大驱动滚筒的包角标准，逐步增加皮带、滚筒之间的接触性面积，增加皮带的摩擦系数。根据现场实际使用情况，准确分析改向滚筒位置，及时调整空间的有限范围，达到最大的传动滚筒包角。通过摩擦系数的逐步增加，皮带机胶带、滚筒面在长时间的磨损下，摩擦系数降低，胶带易发生碳化问题。在冬季冻冰情况下，驱动滚筒摩擦系数下降，导致打滑，引发胶带速度的故障问题。胶带表面磨损，为了提高摩擦系数，需要对整条胶带进行更换，但其成本较高，可以对传动滚筒的包胶进行更换，提高摩擦系数，增强皮带机传动的摩擦力水平，从而有效解决打滑问题。

在皮带机设备处理中，需要把传统滚筒胶面改成陶瓷胶面。对比摩擦胶面的系数，陶瓷胶面摩擦系数高，可以有效提高皮带机的传动力度，避免传动滚筒与胶带打滑问题的发生。陶瓷胶面具有较高的耐磨效果，弹性好、清洁能力强，可以有效提高滚筒胶面的使用寿命水平，从而降低维修成本。