耿欣

河北港口集團秦皇島港股份有限公司 河北秦皇島 066003

1 課題背景分析

1.1 帶式輸送機配重位置結(jié)構(gòu)特點

帶式輸送機是一種使用連續(xù)運行的輸送帶作為承載件輸送貨物的機械。輸送機在工作過程中，由電動機通過減速裝置驅(qū)動傳動滾筒，依靠輸送帶與傳動滾筒之間的摩擦力，使輸送帶運動，貨物則隨輸送帶一同運動，從而實現(xiàn)貨物的輸送。為使皮帶拉緊，帶式輸送機尾部會設配重箱，通過配重箱與滾筒軸承座間的鋼絲繩連接結(jié)構(gòu)傳遞配重力[1]。

1.2 現(xiàn)場設備情況分析

本例所分析改進的設備為秦皇島港某煤炭碼頭三條橫向轉(zhuǎn)接皮帶機。由于先天結(jié)構(gòu)原因，此系列皮帶機常常發(fā)生皮帶跑偏現(xiàn)象，尤其是在配重滾筒位置，跑偏情況尤為明顯[2]。

筆者通過分析認為，由于此系列皮帶機采用了尾部重錘配重的形式，加之其屬于爬坡式皮帶，當有輕微擾動施加在皮帶上時，跑偏力極易通過皮帶傳遞至尾部配重滾筒上，加之配重小車上的滑輪與滑道間存在不可消除的配合間隙，致使配重小車的兩端極易在皮帶運動方向上產(chǎn)生相對位移（即配重滾筒中心線與皮帶運動方向不垂直），造成滾筒傳遞給皮帶兩端的摩擦力不一致，導致本來較小的輕微擾動被放大，最終產(chǎn)生嚴重跑偏現(xiàn)象。（配重位置結(jié)構(gòu)見圖1）

圖1 配重位置結(jié)構(gòu)示意圖

2 方案分析設計

2.1 解決方案切入點分析

既然此系列皮帶發(fā)生跑偏最終是由于配重位置的偏移造成，那么最有效的方式就是對尾部滾筒進行調(diào)整，由于此系列皮帶機尾部滾筒先天具有比固定軸承座式滾筒更易調(diào)整的特點，那么，如果在尾部滾筒上通過某種方式外加調(diào)節(jié)力，理論上就能夠收到良好的使用效果[3]。

通過分析、試驗，筆者最終選擇了在配重小車上加裝可調(diào)節(jié)式張緊螺桿的結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)螺桿伸出量，進而對尾部滾筒的偏移情況進行調(diào)整，最終達到設計目的。

2.2 方案結(jié)構(gòu)設計

此螺桿結(jié)構(gòu)具體形式為：拉桿裝置的首尾兩端分別被固定在機架和配重小車上，通過調(diào)節(jié)螺桿上的旋轉(zhuǎn)螺母來達到調(diào)節(jié)滾筒的目的。此種結(jié)構(gòu)構(gòu)造較為簡單，便于維護，并且具有優(yōu)良的自鎖性能，不會輕易松動。

圖2 調(diào)節(jié)螺桿結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 方案校核

（1）拉桿整體結(jié)構(gòu)設計校核。在確定基本參數(shù)后，筆者使用SolidWorks進行建模，并進行仿真應力分析，在對比多組數(shù)據(jù)后，最終選定了最優(yōu)的量，篇幅所限，以下只節(jié)選部分部件校核結(jié)果：

圖3 仿真分析結(jié)果

（2）旋合部件設計校核。本例分別對螺紋副抗擠壓應力，抗剪切強度，抗彎曲強度，螺桿強度進行了校核，篇幅所限，不再一一敘述。

3 方案實施效果

目前此結(jié)構(gòu)已經(jīng)在上述皮帶機上全面正式施用，皮帶跑偏情況得到明顯改善，灑落煤數(shù)量明顯減少。使用過程中，遇到一次皮帶更換，由于提前設計了可調(diào)結(jié)構(gòu)，大大降低了維修難度；同時，在新接皮帶的應力釋放期，成功的對皮帶進行了相應調(diào)整，展現(xiàn)了此結(jié)構(gòu)良好的適應能力。

在不停機的情況下，只需要一名機修工使用一把普通扳手對螺母進行旋合調(diào)整即可，相比以前的調(diào)整方式，可調(diào)性顯著提高。