蘇 鐸， 王志國， 寧克衛(wèi)

（華能左權煤電有限責任公司，山西 晉中 032600）

0 引言

管狀帶式輸送機（以下簡稱管帶機） 的輸送路徑可以采用空間曲線布置，輸送傾角大，在復雜地形條件下單機運輸距離長，克服了普通帶式輸送機固有的缺陷與使用范圍的局限性。采用封閉結構不僅可減少物料在運輸途中的損失和對環(huán)境的污染，也能適應北方地區(qū)冬季電廠燃煤運輸的防凍要求，同時具有建設成本低、安裝維護方便、運行可靠等優(yōu)點。我國于20 世紀90 年代從日本普利司通TPE 公司引進了管帶機設計制造技術，目前已在國內一些電廠中應用并且效果很好[1]。

1 管帶機工作原理及主要技術參數

管帶機在加載點后至卸料點前的中部輸送段形成圓管狀，在尾部，受料段后膠帶由平形向槽形、深槽形逐漸過渡，最后將物料包裹起來卷成圓管狀[2-3]。在形成段，膠帶被六邊形布置的輥子強行裹成圓管，輸送物料被封閉在圓管內隨膠帶穩(wěn)定運行。當到達頭部時膠帶逐步過渡，由圓管形狀變深槽形、槽形，最后在頭部滾筒處卸料。膠帶的回程段也基本上與承載段相同，也是形成圓管狀返回[4-5]。

華能左權煤電有限責任公司管帶機直線距離1.5 km，管帶機機長2.1 km，管帶機輸送過程中未設置轉運站，路徑復雜，需要翻山越嶺、轉彎爬坡。管帶機使用聚脂棉帆布（EP） 膠帶，管帶機沿線有兩處120 m 曲率半徑轉彎，兩處18°爬坡及下坡，膠帶型號：φ400 EP1500/5 1600×（5P+1C） ×6.5×3.0 JIS-FR。膠帶型號解釋：φ400 代表管徑400 mm，EP1500 代表織物層抗拉強度，帶寬為1 600 mm，織物層由5 層織物層和1 層加強層構成，面膠厚度6.5 mm，底膠3 mm，膠帶具有阻燃特性。

2 管帶機的常見問題與解決方案

2.1 管帶機的跑偏

管帶機除機頭機尾安裝在室內外，其他位置均露天布置，極易在季節(jié)、溫度、天氣變化時發(fā)生跑偏。

2.1.1 管帶機跑偏原因

第一，溫度變化導致膠帶硬度變化，膠帶與托輥摩擦力變化。第二，雨雪霜霧等附著在膠帶上，膠帶與托輥摩擦力變化。第三，大風天氣，風力直接產生偏向力作用在管帶機重錘、管帶機沿線膠帶等露天布置區(qū)域。第四，冬季氣溫低，下雪后雪覆蓋到輸送帶非工作面，通過輸送機運轉，非工作面積雪結冰轉而凍結在各部位滾筒、托輥上，部分位置冰凍厚度達到10 cm，使?jié)L筒、托輥對膠帶作用力不均勻。第五，落料點不正引起的跑偏。第六，膠帶老化橡膠硬度增加，膠帶與托輥摩擦力變化。第七，空載運行中，管帶機上層膠帶重心靠上，自身不平衡。第八，重錘積煤使重錘質量增加，導致管帶在轉彎、爬坡段，膠帶與托輥接觸力發(fā)生變化。第九，膠帶脹管后，膠帶與托輥摩擦力變化，發(fā)生跑偏，且脹管后膠帶易發(fā)生反包，加劇膠帶跑偏。

2.1.2 管帶機跑偏解決方案

a） 根據季節(jié)變化，及時進行前瞻性托輥調整，包括六邊形PSK 托輥、普通槽型托輥、可變槽角托輥、回程托輥調整。

b） 冬季對管帶機室內部分進一步密封，如加裝重型門簾、加裝加熱裝置，保證管帶機室內部分溫度，減少室內滾筒、托輥結冰厚度。對主要滾筒加裝清掃器、刮煤器，保證滾筒表面清潔。向滾筒積冰部位定期撒工業(yè)用鹽，融化積冰。

c） 在重錘膠帶兩側增加垂直于膠帶邊緣的立輥，限制膠帶跑偏。傳統(tǒng)方案一般為調整滾筒軸承座，調整跑偏，此方法需不斷調整，工作量大，且皮帶始終對滾筒產生拉力，調整過程安全風險較高。

d） 定期檢查落煤筒導流板，出現(xiàn)磨損及時補焊，保證落料點在膠帶中央。

e） 制定管帶機重載啟動、停止及均勻上煤措施，保證輸送機任何時刻膠帶重心靠下。

f） 增加頭部管帶機壓輥組數，并增設U 形壓輥組，讓皮帶邊緣在U 形壓輥組內部活動，通過壓輥限制展開段膠帶跑偏，并防止膠帶撕邊發(fā)生。托輥改型之前解決方案為連續(xù)調整5～8 組PSK 六邊形托輥，工作量極大，調整過度后還需回調。改造增加U 形壓輥組后，可一次性解決壓輥處跑偏撕邊問題。

g） 燃料運行專業(yè)及時清理重錘積煤，保證重錘質量恒定。

h） 管帶機尾部受料點出口設置限料器，防止脹管，限料器安裝既要有足夠的強度，保證其能夠將多余物料推出膠帶，又要保證限料器長時間穩(wěn)定運行，防止因疲勞損壞導致高度降低從而使輸送機出力降低甚至損傷膠帶。

i） 針對管帶機尾部大的傾角及轉彎角，在傾角發(fā)生前相對平直段對托輥進行前饋調節(jié)，管帶機轉彎爬坡段進行反饋調節(jié)，針對轉彎段外側托輥受力弱的情況，通過外側增加托輥（如圖1 所示） 增加摩擦力，改善輸送帶受力不均情況。

圖1 管帶機轉彎段增加托輥示意圖

j） 管帶機輸送距離長，只有了解整個管帶機沿線跑偏情況，才能對癥治理。在管帶機設置跑偏監(jiān)測系統(tǒng)，即每隔50 m 設置一套管帶接口檢測探頭（探頭安裝如圖2 所示），一旦探頭與輸送帶距離發(fā)生變化時就能發(fā)出信號，實現(xiàn)系統(tǒng)遠程對管帶機跑偏監(jiān)控。

圖2 跑偏監(jiān)測探頭安裝示意圖

2.1.3 管帶機跑偏處理結果

通過上述跑偏解決方案，跑偏頻率由2013 年全年發(fā)生跑偏轉管25 天下降為2017 年的8 天，卡方檢驗統(tǒng)計數據見表1。

表1 管帶機改造后年度跑偏情況比較

卡方檢驗計算得出P 值＜0.05，具有統(tǒng)計學意義，說明管帶機通過上述改造，跑偏問題得到有效解決。

2.2 六邊形PSK 托輥夾傷皮帶

2.2.1 六邊形PSK 托輥夾傷皮帶的原因

六邊形PSK 托輥部分支架發(fā)生變形，托輥位移，托輥間距增大，皮帶搭接耳部極易進入位移托輥間，導致劃傷、撕裂，如圖3 所示。

圖3 托輥位移示意圖

2.2.2 六邊形PSK 托輥夾傷皮帶的解決方案

原六邊形托輥為單側布置，現(xiàn)更換為對側布置（如圖4 所示），同時增大輥長，消除托輥間存在間隙的可能。

圖4 托輥在支架兩側布置

2.2.3 六邊形PSK 托輥夾傷皮帶處理結果

華能左權煤電有限責任公司初次對六邊形PSK 托輥改造后未增加原托輥長度，發(fā)生皮帶搭接口會在托輥接口處向一個方向卡死，順著搭接方向跑偏后無法恢復，所以改造時必須增加輥長，不可使用原托輥。改造后管帶機未發(fā)生一起PSK托輥夾傷膠帶事件，效果顯著。

3 結束語

華能左權煤電有限責任公司管帶機是2.1 km的單路設備，對設備可靠性要求極高，文章通過研究管帶機自身結構、運行特征，結合北方地區(qū)氣象及公司生產特點，剖析了管帶機在運行過程中出現(xiàn)跑偏和托輥夾傷輸送帶的主要因素，提出了針對不同因素的創(chuàng)新改進方案，方案實施后持續(xù)觀察運行情況，并對產生的新問題繼續(xù)改進，通過不斷創(chuàng)新改進，管帶機運行穩(wěn)定，為今后管帶機的運行、維護、選型、改造等提供了重要依據。