锥形调心托辊组在皮带机中的运用

2020-06-16厉彦志

设备管理与维修 2020年10期

厉彦志

（日照港船机工业有限公司，山东日照 276800）

0 引言

港口的大多数散货货种都要依赖带式输送机运输，如煤炭、矿石、木片、大豆玉米等粮食，皮带运输具有工艺流程简单，运输成本低的优点。除了港口，电厂、钢铁厂也有运输物料的皮带机。日照港船机工业公司下属的日照港机工程有限公司是一个专业制作安装带式输送机的单位。除了承揽了日照港的大部分带式输送机的制作和安装任务，所生产的托辊、托辊支架以低廉的价格、可靠的质量远销澳大利亚、日本、美国、几内亚等国家，仅托辊年产值就几千万元，并与上海振华、中材建、塔克拉夫等国内外知名企业有长期的合作关系。下面介绍研发锥形托辊组的过程。

1 必要性

港口的贸易量逐年加大，以日照港为例，从2006 年到2020年，吞吐量从1 亿吨增长为4 亿吨，这些皮带机需要昼夜不停地运行。港口用皮带机由于运量大，带宽多为1800 mm。日照港的多条皮带机都由公司制作安装，安装后进行了调试，能正常使用，但是随着使用年限的增长，各部件的微量形变也随之而来，支腿、桁架、中间架等都可能发生微量形变，这些微量形变累加，导致整条皮带机的跑偏。

常见调整皮带跑偏的托辊组为前倾托辊组，这种托辊组结构简单，只能在单向运行的皮带机上起到纠偏作用。而堆取料机的悬臂皮带机由于堆料和取料需要，皮带需要可逆运行，俗称正反转。物料的落料点不在皮带机的中心等等都可引起皮带机跑偏。由于悬臂皮带机机长较短，一般50 m 左右，调整起来更加困难。日照港的每台堆取料机平均作业2 h，就要对悬臂皮带机进行一次跑偏调整，年限越久的悬臂皮带机跑偏越严重。为此，现场运行和维护人员苦不堪言。

为降低现场运行和维护人员的劳动强度，公司组织外出参观学习，考察沿海多个港口企业，查阅资料，寻求一种可靠的解决皮带跑偏的方法。

2 工作原理

锥形托辊组靠近皮带中心侧直径大，外侧直径小，托辊每转1 圈外侧的行程比内侧小，所以形成内外侧阻力差。由于左右托辊对称所以皮带正常运行时处于力平衡状态。当皮带跑偏时由于皮带在跑偏侧锥形托辊分布较多，受到外侧阻力大，配合活动的内侧转轴产生纠偏力，效果应该比较可靠。基于此点，决定采用锥形托辊组作为解决皮带跑偏的办法。

3 通用性

带式输送机的承载托辊组绝大多数为普通槽型前倾托辊组，设计的锥形托辊组在外形上和普通槽型的托辊组槽型基本一致，如图1 所示：

图1 托辊组

从图1 可以看出，在设计锥形托辊组的过程中，注意了保证输送机胶带槽型两侧各向中心靠拢5 mm，其余形状保持不变。既保证了胶带能充分摩擦牵引托辊组，又可以保证胶带不会在此处不会受到过多的磨损。在锥形托辊组下部有联动杆，保证两侧的锥形托辊能联动纠偏。具体的联动结构可以参考DT2 带宽1400 的锥形上调心托辊组。这种锥形托辊组与普通槽型托辊组有良好的互换性，胶带在什么地方跑偏，就可以用这种锥形托辊组替换此处的普通槽型托辊组，达到调心的目的和效果。替换下来的槽型托辊组可以作为备件继续使用，一点也不浪费。整个锥形托辊组与普通槽型托辊组的互换性高。

4 创新性一

设计这种锥形托辊组时，手头上的的资料就是标准的DTA带宽1400 的锥形托辊组，在把带宽1400 的托辊组拓宽成带宽1800 的托辊组时，进行了创新。传统DT2 的锥形托辊组的轮子随托辊一起扭动，轮子架在下边像盘子一样盛着轮子，这种结构的托辊组的最大缺点是需要带式输送机操作维护人员定时清理托辊架，否则轮子架里挤满了运输货物散落的杂物，就会转动不灵活，而设计的锥形托辊组是轮子在下面，轮子架在上面好像帽子一样扣着滚轮，货物从皮带上洒落了也不会影响到轮子的转动灵活性。托辊组轮架侧面具体示意图如图2 所示。

图2 托辊组轮架侧面

5 创新性二

如图3 所示，原有的DTII 标准的图集中，件1 为4 mm 厚的钢板压盖，件2 为直径45 mm 的转轴，件3 为转轴座。如果从上面抽拔件2 转轴，转轴将脱开件3转轴座。为了防止在运输和安装过程中，整个锥形托辊支架散架，在设计的过程中，把图中件2 转轴的直径加大到48 mm，件1 压盖加厚到6 mm，让件1 压住件2，件1 起到压盖的作用。限制了件2 转轴受到抽拔力时的向上运动。

图3 原有的DTII 标准和改进后

6 应用实例和效果

首批制作10 套锥形托辊组，在日照港的5#矿石堆取料机的悬臂皮带机上安装这种托辊组，效果良好，基本解决了该台堆取料机悬臂皮带的跑偏。后续日照港的其他十几台堆取料机都安装这款锥形托辊组。在普通带式输送机也可以安装这种锥形托辊组，在日照港木皮码头XBC2、XBC4、XBC6、XBC9、XBC10 多条皮带机上陆续安装了200 多组B=1800 的锥形调心托辊组。

7 局限性

此锥形托辊组在承载的时候调心能力比空载的时候能力强。因为在很大程度上是运输物的重量增大了胶带和托辊组之间的摩擦力，摩擦力越强，拉动托辊组下部转轴转动的力越大，连杆机构反应越灵敏，调心能力也越强。因此，在回程段采用锥形托辊纠偏，效果较差；在运输密度小的物料如木片时，纠偏调心能力较差。其次，锥形托辊组的设计制作都要比普通槽型托辊复杂，对制作设备的要求也更高。锥形托辊的筒皮也需要用专用高精度钢管。