王東升　李　綱　李建華　顧偉峰

1　舟山市衢黃港口開發(fā)建設(shè)有限公司　2　寧波港北侖礦石碼頭分公司

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BC2直溜槽優(yōu)化設(shè)計(jì)

王東升1李綱2李建華2顧偉峰2

1舟山市衢黃港口開發(fā)建設(shè)有限公司2寧波港北侖礦石碼頭分公司

分析了BC2直溜槽存在的問題，提出了多種改造方案，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行整改，改進(jìn)移動(dòng)小車型式，大幅提高了BC3移動(dòng)皮帶的使用可靠性，確保了流程切換的暢通，提高了卸料、檢修的工作效率和運(yùn)行的安全性，降低了生產(chǎn)和檢修的成本。

直溜槽； 優(yōu)化設(shè)計(jì)； 整改

1　前言

寧波舟山港衢山港區(qū)鼠浪湖礦石中轉(zhuǎn)碼頭，設(shè)計(jì)年吞吐量為7 500萬t，項(xiàng)目一期投資約28.3億元人民幣，工程建設(shè)20臺(tái)帶式輸送機(jī)，帶式輸送機(jī)系統(tǒng)按連續(xù)工作制設(shè)計(jì)。該輸送系統(tǒng)把卸船、裝船和堆場(chǎng)系統(tǒng)連結(jié)起來，完成鐵礦石的輸送作業(yè)。所有皮帶機(jī)帶寬為1 800 mm，帶速為3.75 m/s ，帶式輸送機(jī)額定能力為7 500 t/h,最大生產(chǎn)能力9 000 t/h。由于2#轉(zhuǎn)運(yùn)站整體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，是裝卸線的樞紐，里面的皮帶布置比較緊湊；其中BC2A(高程為22.2 m)皮帶設(shè)于引橋高架廊道上，頭部料斗(如圖1所示)需要同時(shí)兼顧取制樣取料斗，在它下層(高程18.2 m一層)是去取制樣樓的皮帶；BC3A(高程12.2 m)為移動(dòng)式正反轉(zhuǎn)帶式輸送機(jī)，通過移動(dòng)分別到BC4A、BC11A、BC11B等皮帶上。從截面圖上可以看出， BC2頭部料斗離BC3移動(dòng)皮帶距離有7 m，如何優(yōu)化設(shè)計(jì)這BC2的直流槽，是個(gè)比較棘手的問題。

圖1　2#轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)的 BC2A頭部料斗/BC3A移動(dòng)料斗

2　第一稿設(shè)計(jì)

由于有7 m垂直的距離，為了減少物料對(duì)皮帶的沖擊形成了第一稿設(shè)計(jì)(如圖2所示)，BC2料斗下面的上部直溜槽，通過折彎的形式，依據(jù)礦石流在沖擊斗壁后的模擬曲線來折彎上部直溜槽，通過2次撞擊來緩沖礦石的動(dòng)能，在確保礦石流順暢的條件下，大幅度減少對(duì)皮帶及下部緩沖托輥的直接沖擊。另外，考慮到BC3為移動(dòng)的雙向皮帶，該方案把溜槽下節(jié)設(shè)計(jì)為與皮帶垂直。

圖2　第一稿設(shè)計(jì)

由于預(yù)留直流槽中間漏斗的水泥孔已經(jīng)完工，再加上工期緊張，按照第一稿的設(shè)計(jì)進(jìn)行安裝，但在投入試運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)2個(gè)問題。

(1)雖然通過2次的撞擊來緩沖礦石的動(dòng)能，但直流筒下節(jié)還是有大約4 m的高度，直接落料容易導(dǎo)致該處的緩沖托輥損壞，在運(yùn)行中雖然臨時(shí)加密了緩沖托輥組，還是不能從根本上解決緩沖托輥容易損壞和直接受沖擊部位的皮帶損傷的問題。

(2)在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)濺料嚴(yán)重，皮帶易跑偏；驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流較大，電機(jī)易發(fā)熱。

3　針對(duì)第一稿設(shè)計(jì)問題的優(yōu)化

經(jīng)過調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，垂直皮帶運(yùn)行面的直流槽下節(jié)是問題的根源。經(jīng)過討論，制定了以下3個(gè)方案。

(1)直流筒推桿形式

圖3　直流筒推桿形式

考慮到此處空間狹小，采用推桿加直流筒的形式，見圖1。

在溜槽的中間設(shè)置一只中間料斗，在海陸側(cè)箱型梁上增加2根工字梁，作為中間料斗和下部切換料斗的支撐。在溜槽的下部設(shè)置1只直流筒，通過電液推桿頂在直流筒下部的中間(完全可以推到位)。直流筒吊在中間的2根短軸上，在推到位后，下面用錨定銷定位。在BC3上裝2只方向相反的分叉斜料斗，在斜料斗上裝上圍板，以防散料溢出。

此方案的優(yōu)點(diǎn)是切換方便，僅僅通過電液推桿推動(dòng)，所要增加的費(fèi)用不多。缺點(diǎn)是由于此處比較高，每次都需要人員上去操作拔插錨定銷；里面一旦積礦，人員無法進(jìn)去清理，而且到里面更換耐磨板非常麻煩。

(2)回轉(zhuǎn)型式

這個(gè)方案需增加回轉(zhuǎn)支承軸承、相應(yīng)的支撐和1套三合一機(jī)構(gòu)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)也是切換比較方便，切換速度較快。但該方案也存在布置空間局促的問題，因?yàn)榕赃吺荁C3B/BC3C，如果都安裝這種結(jié)構(gòu)，各個(gè)皮帶機(jī)之間的走道就完全沒有了。另外，支撐部位需要安裝在BC3的安裝地面上，安裝難度較高，一次性投資多，后期軸承和驅(qū)動(dòng)維護(hù)量較大。

(3)移動(dòng)小車型式

考慮到該料斗空間較小，把原來2只料斗合二為一，成為一種稍大的料斗，每次移動(dòng)1/2料斗的長(zhǎng)度；料斗上部設(shè)置活動(dòng)蓋板，平時(shí)作為擋料用，在需要清理或修理時(shí)可以翻開來；移動(dòng)軌道所需要的支撐部位也需要安裝在BC3安裝的地面上，移動(dòng)機(jī)架通過4個(gè)簡(jiǎn)易小輪在軌道上行走，由于距離不長(zhǎng)和驅(qū)動(dòng)力不大，驅(qū)動(dòng)考慮采用電液推桿推動(dòng)，見圖4。

圖4　移動(dòng)小車型式

這種方式的優(yōu)點(diǎn)是切換方便可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，人員在下面就可以操作，但該方案也存在布置空間緊湊、安裝難度大的問題。

4　定稿

針對(duì)這3個(gè)方案，與土建設(shè)計(jì)人員溝通時(shí)，發(fā)現(xiàn)上述3個(gè)方案都有一個(gè)缺陷：都需要抬高卸料口部位的上一層高程。由于當(dāng)初設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)運(yùn)站和廊道時(shí)考慮本碼頭是懸水孤島，從以后的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本考慮，都是設(shè)計(jì)成鋼筋水泥澆筑，如果一定要抬高該部位，二階段已經(jīng)完成的相關(guān)的預(yù)埋件都要報(bào)廢，2#轉(zhuǎn)運(yùn)站還要擴(kuò)大，代價(jià)非常高，因此抬高高程的方案不可行。

后來經(jīng)過與皮帶機(jī)設(shè)計(jì)制造廠家多次溝通，最終在不抬高高程的前提下，產(chǎn)生一種既切換方便快速又維護(hù)簡(jiǎn)單的方案，即改進(jìn)移動(dòng)小車型式，如圖5所示。

(1)為了不抬高高程，中溜槽設(shè)計(jì)成頭大底收口的料斗，直接穿過預(yù)留的水泥口，仍舊固定在該水泥預(yù)留口邊；為了提高收口的效果，在底下再增加一圈，確保礦石不會(huì)濺出。

(2)參考上述移動(dòng)小車形式，將原先下面不動(dòng)的2個(gè)斜料斗加長(zhǎng)后安裝在移動(dòng)機(jī)架上移動(dòng)。該斜料斗既具有原來的分叉料斗的功能，又具有上面大方便受料、 下部出料口稍小導(dǎo)料在皮帶中心確保不跑偏的功能。

1.頭部護(hù)罩　2.漏斗體 　3.漏斗體支座　4,5,6,7,8.分節(jié)溜管　9.移動(dòng)小車　10.平臺(tái)　11.溜管支架圖5　改進(jìn)后的移動(dòng)小車型式

(3)考慮到該改動(dòng)增加了距離和驅(qū)動(dòng)力，故廢除了原先的電液推桿，改為移動(dòng)機(jī)架帶著2只斜料斗通過4個(gè)車輪在軌道上行走。為減少備品備件的數(shù)量，在功率相差不大的情況下，采用與其他移動(dòng)皮帶一樣的三合一部件。

(4)移動(dòng)軌道支撐部位仍然安裝在BC3安裝的地面上，支持立柱與BC3移動(dòng)機(jī)架之間留有大約10 cm的距離，并增大支持立柱。經(jīng)過這樣的改動(dòng)的目的是既為下次BC3B的安裝打好基礎(chǔ)，也避免了出現(xiàn)由于增設(shè)二處立柱而無法行走的狀況。

經(jīng)設(shè)計(jì)整改，解決了該移動(dòng)皮帶存在的問題，確保了流程切換的暢通，提高了卸料、檢修的工作效率和運(yùn)行的安全性，降低了生產(chǎn)和檢修的成本。

王東升：315800,浙江寧波北侖大碶香榭家園11幢504室

Optimization Design and Improvement of the BC2 Straight Chute

Wang Dongsheng1Li Gang2Li Jianhua2Gu Weifeng2

1 Zhoushan City Quhuang Port Development and Construction Limited Company 2Ningbo Port Beilun Ore Terminal Branch

By analyzing the problem that existed in BC2 straight chute, several reconstruction schemes were proposed. Through a deliberate comparison among them, the optimization design and reconstruction method was put forward. The novel scheme of the mobile trolley is finally selected as it can greatly improve the BC3 moving belt's service ability. In the practical operation, the novel mechanism guarantees the procedure to be switched fluently, which greatly improves the working efficiency of the unloading and routine maintenance and its operation safety, and reduces the production and maintenance cost.

straight chute; optimization design; improvement

2016-01-23

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.05.006