厲彥志

（日照港船機(jī)工業(yè)有限公司，山東日照 276800）

0 引言

港口的大多數(shù)散貨貨種都要依賴(lài)帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，如煤炭、礦石、木片、大豆玉米等糧食，皮帶運(yùn)輸具有工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)輸成本低的優(yōu)點(diǎn)。除了港口，電廠、鋼鐵廠也有運(yùn)輸物料的皮帶機(jī)。日照港船機(jī)工業(yè)公司下屬的日照港機(jī)工程有限公司是一個(gè)專(zhuān)業(yè)制作安裝帶式輸送機(jī)的單位。除了承攬了日照港的大部分帶式輸送機(jī)的制作和安裝任務(wù)，所生產(chǎn)的托輥、托輥支架以低廉的價(jià)格、可靠的質(zhì)量遠(yuǎn)銷(xiāo)澳大利亞、日本、美國(guó)、幾內(nèi)亞等國(guó)家，僅托輥年產(chǎn)值就幾千萬(wàn)元，并與上海振華、中材建、塔克拉夫等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)有長(zhǎng)期的合作關(guān)系。下面介紹研發(fā)錐形托輥組的過(guò)程。

1 必要性

港口的貿(mào)易量逐年加大，以日照港為例，從2006 年到2020年，吞吐量從1 億噸增長(zhǎng)為4 億噸，這些皮帶機(jī)需要晝夜不停地運(yùn)行。港口用皮帶機(jī)由于運(yùn)量大，帶寬多為1800 mm。日照港的多條皮帶機(jī)都由公司制作安裝，安裝后進(jìn)行了調(diào)試，能正常使用，但是隨著使用年限的增長(zhǎng)，各部件的微量形變也隨之而來(lái)，支腿、桁架、中間架等都可能發(fā)生微量形變，這些微量形變累加，導(dǎo)致整條皮帶機(jī)的跑偏。

常見(jiàn)調(diào)整皮帶跑偏的托輥組為前傾托輥組，這種托輥組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只能在單向運(yùn)行的皮帶機(jī)上起到糾偏作用。而堆取料機(jī)的懸臂皮帶機(jī)由于堆料和取料需要，皮帶需要可逆運(yùn)行，俗稱(chēng)正反轉(zhuǎn)。物料的落料點(diǎn)不在皮帶機(jī)的中心等等都可引起皮帶機(jī)跑偏。由于懸臂皮帶機(jī)機(jī)長(zhǎng)較短，一般50 m 左右，調(diào)整起來(lái)更加困難。日照港的每臺(tái)堆取料機(jī)平均作業(yè)2 h，就要對(duì)懸臂皮帶機(jī)進(jìn)行一次跑偏調(diào)整，年限越久的懸臂皮帶機(jī)跑偏越嚴(yán)重。為此，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行和維護(hù)人員苦不堪言。

為降低現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行和維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，公司組織外出參觀學(xué)習(xí)，考察沿海多個(gè)港口企業(yè)，查閱資料，尋求一種可靠的解決皮帶跑偏的方法。

2 工作原理

錐形托輥組靠近皮帶中心側(cè)直徑大，外側(cè)直徑小，托輥每轉(zhuǎn)1 圈外側(cè)的行程比內(nèi)側(cè)小，所以形成內(nèi)外側(cè)阻力差。由于左右托輥對(duì)稱(chēng)所以皮帶正常運(yùn)行時(shí)處于力平衡狀態(tài)。當(dāng)皮帶跑偏時(shí)由于皮帶在跑偏側(cè)錐形托輥分布較多，受到外側(cè)阻力大，配合活動(dòng)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生糾偏力，效果應(yīng)該比較可靠?；诖它c(diǎn)，決定采用錐形托輥組作為解決皮帶跑偏的辦法。

3 通用性

帶式輸送機(jī)的承載托輥組絕大多數(shù)為普通槽型前傾托輥組，設(shè)計(jì)的錐形托輥組在外形上和普通槽型的托輥組槽型基本一致，如圖1 所示：

圖1 托輥組

從圖1 可以看出，在設(shè)計(jì)錐形托輥組的過(guò)程中，注意了保證輸送機(jī)膠帶槽型兩側(cè)各向中心靠攏5 mm，其余形狀保持不變。既保證了膠帶能充分摩擦牽引托輥組，又可以保證膠帶不會(huì)在此處不會(huì)受到過(guò)多的磨損。在錐形托輥組下部有聯(lián)動(dòng)桿，保證兩側(cè)的錐形托輥能聯(lián)動(dòng)糾偏。具體的聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)可以參考DT2 帶寬1400 的錐形上調(diào)心托輥組。這種錐形托輥組與普通槽型托輥組有良好的互換性，膠帶在什么地方跑偏，就可以用這種錐形托輥組替換此處的普通槽型托輥組，達(dá)到調(diào)心的目的和效果。替換下來(lái)的槽型托輥組可以作為備件繼續(xù)使用，一點(diǎn)也不浪費(fèi)。整個(gè)錐形托輥組與普通槽型托輥組的互換性高。

4 創(chuàng)新性一

設(shè)計(jì)這種錐形托輥組時(shí)，手頭上的的資料就是標(biāo)準(zhǔn)的DTA帶寬1400 的錐形托輥組，在把帶寬1400 的托輥組拓寬成帶寬1800 的托輥組時(shí)，進(jìn)行了創(chuàng)新。傳統(tǒng)DT2 的錐形托輥組的輪子隨托輥一起扭動(dòng)，輪子架在下邊像盤(pán)子一樣盛著輪子，這種結(jié)構(gòu)的托輥組的最大缺點(diǎn)是需要帶式輸送機(jī)操作維護(hù)人員定時(shí)清理托輥架，否則輪子架里擠滿(mǎn)了運(yùn)輸貨物散落的雜物，就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，而設(shè)計(jì)的錐形托輥組是輪子在下面，輪子架在上面好像帽子一樣扣著滾輪，貨物從皮帶上灑落了也不會(huì)影響到輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性。托輥組輪架側(cè)面具體示意圖如圖2 所示。

圖2 托輥組輪架側(cè)面

5 創(chuàng)新性二

如圖3 所示，原有的DTII 標(biāo)準(zhǔn)的圖集中，件1 為4 mm 厚的鋼板壓蓋，件2 為直徑45 mm 的轉(zhuǎn)軸，件3 為轉(zhuǎn)軸座。如果從上面抽拔件2 轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸將脫開(kāi)件3轉(zhuǎn)軸座。為了防止在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中，整個(gè)錐形托輥支架散架，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，把圖中件2 轉(zhuǎn)軸的直徑加大到48 mm，件1 壓蓋加厚到6 mm，讓件1 壓住件2，件1 起到壓蓋的作用。限制了件2 轉(zhuǎn)軸受到抽拔力時(shí)的向上運(yùn)動(dòng)。

圖3 原有的DTII 標(biāo)準(zhǔn)和改進(jìn)后

6 應(yīng)用實(shí)例和效果

首批制作10 套錐形托輥組，在日照港的5#礦石堆取料機(jī)的懸臂皮帶機(jī)上安裝這種托輥組，效果良好，基本解決了該臺(tái)堆取料機(jī)懸臂皮帶的跑偏。后續(xù)日照港的其他十幾臺(tái)堆取料機(jī)都安裝這款錐形托輥組。在普通帶式輸送機(jī)也可以安裝這種錐形托輥組，在日照港木皮碼頭XBC2、XBC4、XBC6、XBC9、XBC10 多條皮帶機(jī)上陸續(xù)安裝了200 多組B=1800 的錐形調(diào)心托輥組。

7 局限性

此錐形托輥組在承載的時(shí)候調(diào)心能力比空載的時(shí)候能力強(qiáng)。因?yàn)樵诤艽蟪潭壬鲜沁\(yùn)輸物的重量增大了膠帶和托輥組之間的摩擦力，摩擦力越強(qiáng)，拉動(dòng)托輥組下部轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力越大，連桿機(jī)構(gòu)反應(yīng)越靈敏，調(diào)心能力也越強(qiáng)。因此，在回程段采用錐形托輥糾偏，效果較差；在運(yùn)輸密度小的物料如木片時(shí)，糾偏調(diào)心能力較差。其次，錐形托輥組的設(shè)計(jì)制作都要比普通槽型托輥復(fù)雜，對(duì)制作設(shè)備的要求也更高。錐形托輥的筒皮也需要用專(zhuān)用高精度鋼管。

8 結(jié)束語(yǔ)

在普通帶式輸送機(jī)以及堆取料機(jī)的懸臂皮帶機(jī)上，安裝錐形托輥組，能有效解決皮帶跑偏問(wèn)題，保證設(shè)備正常運(yùn)行，降低維修和運(yùn)行管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低企業(yè)的運(yùn)行成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益。