皮带输送机漏斗通货能力提升探究

杨 送，冯程威，薛少翚，刘浩，褚衍刚，李 松，朱新华

（青岛港董家口矿石码头有限公司，山东青岛 266400）

0 引言

转接漏斗是港口散货码头皮带机接收和传输物料最主要的部件，漏斗的通货能力至关重要，以满足多货种作业。当货物较轻，尤其是黏、湿等流动性较差的货种，频繁堵塞漏斗造成停机。另外，由于需要长时间承受来自物料的磨损和冲击，需要时常修补维护。本文针对某码头公司流程皮带机的基本情况及其产生的问题，通过改进漏斗结构，改进漏斗的修补工艺，提高修补效率，使漏斗使用周期寿命得到延长，降低了维护成本。

1 皮带机漏斗接卸不同货种的停机故障

1.1 故障现象

皮带机漏斗因接卸货种造成的故障主要分为两大类，相应的故障现象为：

（1）黏湿流动性较差的货种，容易造成：漏斗上段堵料，报头部堵料信号停机现象；漏斗中段冲击点和受料拐角粘料，报中部堵料信号停机现象；漏斗末段落料口粘料，下游皮带跑偏停机现象。

（2）矿砂等冲击性大的货种，容易造成：漏斗上段迎料板衬板磨损失效；漏斗中段冲击点和受料拐角衬板磨损，漏斗体母板磨损漏料，须停机处理；下游皮带冲击点振动，皮带跑偏停机，或托辊及托辊架损坏，须停机更换（图1）。

图1 回程自清托辊磨损

1.2 停机原因分析

1.2.1 接卸黏湿流动性较差货种的停机

（1）作业过程中，漏斗上段下料口横截面积过小，迎料板位置距离头部滚筒过近，迎料板侧面斜度大粘料，综合因素导致该部位粘料过多，易造成堵料；另外，因为堵料开关均安装在两侧斜面上，粘料积多后触碰到阻旋开关导致停机，造成无谓的流程停机故障。

（2）漏斗中段是通流的关键部位，尤其是该部位的冲击点和受料拐角。漏斗设计之初，是针对大多数货种能顺利通过，后期研究衬板的使用寿命多用在冲击点和受料拐角上，因为料流冲击性大，冲击点和受料拐角多采用安装高筋衬板。由于高筋衬板易产生“料打料”特点，在接卸高硅巴粗等困难货种时容易粘料，导致该部位通货横截面积减少、漏斗通货性能变差，造成溜槽堵塞、堵料开关信号停机。

（3）漏斗末段落料口粘料后，会直接影响料流的下落方向和重心，粘料明显时，下游皮带跑偏也相对严重。例如，料流原本落在皮带中心位置，皮带运行不跑偏，由于受料面粘料，形成一定的斜度，改变了料流方向，料流相对皮带中心向右下落，中心点偏离导致皮带整体向左侧跑偏，皮带机报跑偏左故障停机。

1.2.2 接卸矿砂等冲击性大的货种停机

（1）漏斗迎料板的作用是缓冲、调料、分流等，一旦失效，会出现严重的停机事故。因迎料板背面空间狭小，处在悬空状态，更换衬板较为困难，简单的方法是焊接弹簧板进行修补，这种方法磨损快，维修周期短，设备隐患较大。

（2）漏斗中段冲击点和受料拐角，需要长时间承受来自物料的磨损和冲击，尤其是矿砂和密度较大的加斯巴粗货种，普通耐磨堆焊衬板抗冲击性能差，加速衬板磨损速度，进而磨损到漏斗母板，造成漏料。为保证接卸质量，作业人员必须停机，进入漏斗内部打夹板堵漏，同时要清理漏料。这不但增加劳动强度、耽误生产效率，还增加了人员的作业风险。采用安装高筋衬板的结构形式，能够实现“料打料”的效果，但是接卸黏湿货种就会出现堵料的情况。

（3）卸船漏斗落差在8～12 m，流通性好、冲击性大的货物对下游皮带机落料点有较大冲击，在张力作用下，会造成皮带松弛，极易引起皮带跑偏（图2）。另外，加速托辊及托辊架损坏，加速下游皮带工作面磨损，降低使用寿命。

图2 引起下游皮带跑偏和中心点露防撕裂钢网

2 皮带机漏斗的改进措施

（1）针对头部漏斗喇叭口堵料、粘料现象，除了合理调整迎料板的相对位置之外，还可以采用悬挂内置“滑板”装置，利用废旧皮带、废旧刮板机链条、夹板组合而成，在移动小车漏斗上使用广泛。该装置可以实现在多工位漏斗内悬挂，因受料表面光滑、弹性大等特点，明显增加物料流通，效果明显（图3）。另外，通过改变阻旋堵料开关的位置，也可以避开易粘料部位、避免开关误动作停机。

图3 内置“滑板”装置

（2）针对漏斗中段通流不佳的问题，对漏斗进行扩容改造，沿皮带运行方向将漏斗拉开最大60 cm，通流截面积由原来的1.96 m2扩大到2.80 m2，扩容比例为43%（图4）。

图4 漏斗中段扩容前后对比

（3）针对漏斗末段落料口粘料的现象，通过安装洒水装置、安装空气炮、安装振动电机去除粘料（图5）。

图5 漏斗洒水装置、空气炮、振动电机

（4）针对迎料板失效的情况，研究在头部漏斗正面开设维修窗口，可以方便维修人员更换迎料板衬板，采用高筋衬板结构形式，密排安装在迎料板冲击部位，形成“料打料”效应，可以使用两年以上时间，彻底解决迎料板失效问题（图6）。

图6 迎料板改进

（5）针对黏湿货种流动性差的问题，衬板的选型是关键，在冲击点和受力拐角部位，安装一种ZTA 耐磨陶瓷衬板，即由氧化锆增韧氧化铝陶瓷、橡胶、钢板采用三合一热硫化工艺制作而成。衬板总厚度为37 mm，其中陶瓷厚25 mm、橡胶厚6 mm、钢板厚度6 mm。作业量在2000 万吨以上，是耐磨堆焊衬板的3 倍，同时在接卸黏湿货种可以起到不粘料、增大流通性的作用（图7）。

图7 ZTA 耐磨陶瓷衬板

（6）针对转接漏斗落差大、造成下游落料点振动、皮带跑偏等现象，研究改造漏斗末段漏斗，首先将末段漏斗口扩容为“喇叭口”，然后将末段受力拐角择中反向拉开60 cm，最后在落料点上方安装一道缓冲梁装置（图8）。改造后，接卸流通性好、冲击性大的货物，明显减弱对下游皮带的冲击振动，下游皮带运行不跑偏；接卸流通性差、黏湿货物不易粘料和堵料，漏斗综合通货能力提升50%～80%（图9）。

图8 直漏斗末段改造方案

图9 漏斗改造后效果

（7）针对漏斗内部安全保护装置不动作的情况，研究安装皮带承载挡板堵料和回程异物挡板安全装置，建立安全保护“第二梯队”。一旦发生漏斗堵塞，如果漏斗内部保护装置不可靠则极易发生机损事故。通过研究及实施改造，避免了依靠专人监护可能导致的失误，保障流程线安全作业。

3 结论

通过列举皮带机转接漏斗停机现象，并逐个制定应对措施，减少了漏斗故障停机和日常维修时间，有效提升漏斗通货能力及干散货码头流程设备性能，在很大程度降低了生产成本、提高劳动生产率。