大型港口帶式輸送機設計要點及應用

概述:隨著國民經濟的發展，水上運輸中大宗干散貨例如煤、礦石、砂、散糧、化肥等運量逐年增加，運輸船舶的噸位日趨大型化，因此裝卸設備也朝著大型、高效、低能耗方向發展。港口運輸機械在散貨專業化碼頭上起著關鍵作用，而帶式輸送機作為港口運輸機械的重要組成部分之一，對于實現港口運輸機械可靠、高效、節能、經濟運行奠定了基礎。結合港口運輸機械工藝要求及特性，著重闡述港口帶式輸送機設計要點及簡要列出應用情況。　　(

帶式輸送機日常操作規程及維護保養

一、皮帶輸送機操作規程：1.作業前操作規程(1)皮帶輸送機是否在堅固基礎上，以及各潤滑點的油量是否充足。(2)輸送帶的松緊程度是否合適，軸承、齒輪等傳動部件是否完好無損，安全防護裝置是否安全可靠和完整，以及設備接地處理是否良好等。(3)輸送機在正式開始工作前，應先進行空運轉，時間控制在3—5分鐘，期間查看電動機及轉動部分有無異常現象，托輥轉動是否靈活，以及輸送帶有無打滑、跑偏等現象

改造類管帶機桁架支撐是否該借用現有建筑物

一、借用的案例　　改造類項目中管帶機最難的部分是線路確定后尋找管帶機的支腿落腳點，這個落腳點可以用見縫插針來形容。　　如果實在無法在地面做基礎，可以考慮利用現有的廠房頂、現有的皮帶廊支架、管廊支架、轉運站等，但是借用這些構筑物來做管帶機支撐點，一般需要進行結構核算其受力載荷。很多舊建筑物因為時間久遠，業主方一般提供不出建筑物的結構及基礎施工圖紙，進行受力核算出入會很大，在這種需要核算的情況下能不借用的盡量不借用。　　借用廠房柱　　上圖借用的是現有的鐵粉堆場廠房兩根柱子，因為廠房兩側都是通行道路，道路側就是水溝都不允許被占用。在廠房柱頂做兩腿鋼柱支撐，單獨進行了結構核算，同時從屋頂增加鋼柱，施工比較麻煩，要先做廠房柱頂清理，同時還要考慮屋頂的防雨措施。　　借用抑塵網柱　　上圖借用了擋風抑塵網的支柱，因為抑塵網的一側是道路，另一側是擋墻和道路，要考慮通行又要美觀，道路側部容許立基礎柱。借用考慮到懸挑的受力情況，后續額外做了加強支撐。　　借用轉運站梁　　上圖是借用了現有皮帶廊的轉運站，因為同層的皮帶機作廢，正好可以利用，這個受力沒問題，主要考慮好穿過的空間位置。此條管帶機總長約1公里，平均架空高度18米左右，原設計只有頭尾轉運站有上下設備的口子，業主方覺得很不方便檢修查看，所以此處靠近頭部1/4總長處，借用轉運站還有個好處，增加了上下管帶機的一個通行口。后來業主根據這個方便性，在靠近管帶機尾部1/4總長處的一個緊挨管帶機的轉運站，業主新搭了一個斜梯到管帶機走道上，這樣又增加了一個上下管帶機通行口。　　借用轉運站柱　　上圖管帶機從兩個混凝土轉運站之間穿過，原設計是在轉運站之間空隙打基礎立支撐。業主方考慮減少土建成本，建議直接抱轉運站柱搭牛腿支撐更好。　　借用管道立柱　　上圖借用的是管道立柱，直接在現有立柱上方增加門架支撐，地面都是通行道不允許做基礎。　　二、不借用的案例　　增加大跨距桁架?　　上圖大跨距棧橋近50米跨度，此區域地面有近10米高差的斜毛石護坡，空中有交錯布置的皮帶廊道和管道，還有一個簡易的磚墻平頂房。原設計是沒有這個大跨距桁架，初步方案是借用現有平頂房，在其房頂搭結構框架，結構框架著力到平頂房墻面，在結構框架上再搭立柱支撐管帶機。后面這個方案業主否定，主要是怕平頂房無法承受這個力（此房也不能拆除）。　　上圖為大跨距桁架吊裝前照片。　　沒有平頂房支撐點后，只能改用大跨距桁架，這個大跨距桁架還因現場施工空間受限，吊裝施工難度大，設計了多個吊裝方案多次評估后，最后還調用了300噸的大吊車。　　增加立柱安裝難度　　有些地方如果不能借用現有建筑物，又不方便做大的鋼結構通廊，此時無法避免需要增加桁架立柱。下圖就是穿兩個轉運站，轉運站結構設計時沒有考慮到管帶機的載荷，設計院不同意桁架直接落在轉運站橫梁上，只好在轉運站內部增加的立柱，造成最大的問題及時管帶機結構吊裝比較麻煩。　　下圖無法利用皮帶機通廊做支撐，只能在錯綜復雜的管道和通廊間僅有的空間內搭建立柱。立柱不能直立到頂，空間和基礎受限，只能做成下部小上部大結構，上部抱住皮帶機通廊。整個立柱高度21米，此設計最大的麻煩在于吊裝焊接，底部四腿柱部分現場制作沒有斷開，為一個整體，怎么拖運進去并安裝到位，既要小心碰到周邊的煤氣管道，立柱都是在現場制作拆分吊裝，然后高空拼裝焊接，此立柱安裝完成耗時最長。?　　三、總結　　通過上面多個案例分析總結兩點：　　1、在現有建筑物結構受力允許的情況下，能借用盡量借用，這樣主要有兩個好處：一是節省了空間，特別是廠區改造類項目；二是節省了土建基礎和設備投資成本。　　2、在不能借用現有建筑物的情況下，管帶機新建基礎應盡量避讓現有建筑物基礎，保證兩個基礎不干涉，這樣受力不受影響。　　其他經驗總結：　　1、針對1公里以上長距離的管帶機，中間能借用的轉運站等，可以作為上下通行的通道；　　2、靠近房子建筑物的地方，管帶機支撐柱腳中心位置距離房子建筑物墻邊緣至少要有1.5m的間距，能取大時盡量取大，因為房子的基礎承臺和管帶機基礎承臺最好不要干涉。　　3、靠近皮帶廊支架和管道支架地方，管帶機支撐柱腳中心位置距離原支架中心距離至少1m的間距，能取大時盡量取大。　　4、如果無法避免需要靠近建筑物等設計基礎，基礎設計時需要做特殊處理。

管帶機與全封閉廊道皮帶機造價對比分析

2019年4月28日，由生態環境部等5部門聯合聯合發布《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》，意見中關于物料輸送環節的摘要：　　2.物料輸送。石灰、除塵灰、脫硫灰、粉煤灰等粉狀物料，應采用管狀帶式輸送機、氣力輸送設備、罐車等方式密閉輸送。鐵精礦、煤、焦炭、燒結礦、球團礦、石灰石、白云石、鐵合金、高爐渣、鋼渣、脫硫石膏等塊狀或粘濕物料，應采用管狀帶式輸送機等方式密閉輸送，或采用皮帶通廊等方式封閉輸送；確需汽車運輸的，應使用封閉車廂或苫蓋嚴密，裝卸車時應采取加濕等抑塵措施。物料輸送落料點等應配備集氣罩和除塵設施，或采取噴霧等抑塵措施。料場出口應設置車輪和車身清洗設施。廠區道路應硬化，并采取清掃、灑水等措施，保持清潔。　　非粉狀物料輸送嚴格要求采用管帶機或者全密封的皮帶通廊。針對這兩種輸送形式的重量和造價做如下對比分析，供設計相關決策參考。　　一、對比條件說明　　1、輸送物料：煤，比重0.85，運量250t/h，塊度80mm以下，常溫；　　2、管帶機帶速取2.5，管徑取250mm；槽型皮帶機帶速取1.6，帶寬取800mm；　　3、管帶機和皮帶機均取兩側走道，走道寬均為800mm；　　4、管帶機和皮帶機均為架空結構，跨度統一為24m；　　5、管帶機直線段上下托輥間距為1.6m，皮帶機上托輥間距1.2m，下托輥間距3米；　　6、輸送機總長度按200米考慮膠帶的選型和驅動部分，槽型帶功率37kw，管帶機功率75kw；　　7、管帶機桁架結構形式如下：　　8、全封閉皮帶機桁架結構形式如下：　　9、造價對比暫不考慮支撐立柱和頭尾驅動部分，只針對24米桁架的結構與封閉、皮帶和托輥進行對比；　　二、重量對比總結　　1、承載托輥型號重量對比?托輥型號托輥數量托輥單重kg托輥總重kg支架單重kg支架總重kg皮帶機89x315603.59215.411.32226.4管帶機89x230902.75247.52180　　1）皮帶機承載托輥為35度槽角標準三托輥；　　2）管帶機承載托輥為六邊形雙側布置形式；　　2、回程托輥型號重量對比?托輥型號托輥數量托輥單重kg托輥總重kg支架單重kg支架總重kg皮帶機89x95089.7377.843.7730.16管帶機89x230902.75247.52180　　1）皮帶機回程托輥為標準平行下托輥；　　2）管帶機回程托輥為六邊形雙側布置形式；　　3、中間架支腿結構件重量對比?中間架重量kg支腿I數量支腿II數量支腿總重kg結構總重kg皮帶機35844133491管帶機00000　　1）中間架和支腿均按輕中型標準選用；　　2）支腿H值按800選用；　　4、膠帶型號重量對比?膠帶型號膠帶單重kg膠帶重量kg皮帶機B800-EP100/4(4.5+1.5)9.376450管帶機B1000-GEP200/4(5+3)14.8710.4　　5、桁架結構重量對比?桁架截面尺寸桁架結構重量kg走道t6花紋板kg桁架封閉重量kg桁架總重kg皮帶機3200x295068003200369013690管帶機660x1320600018103308140　　1）皮帶機通廊截面形式如下圖，走道板包含桁架底部的封板，桁架封閉部分包含側面和頂部的封閉檁條和彩鋼板，不含窗部分；　　2）管帶機桁架截面尺寸如下圖，桁架結構包含桁架本體、走道及欄桿；走道花紋板考慮管帶機不存在回程撒料情況只包括兩側走道部分，桁架封閉部分只包含管帶機桁架上方的防雨彩板和固定架。　　6、重量匯總對比?托輥重量托輥支架重量中間架支腿重量膠帶重量桁架重量重量匯總皮帶機2932564914501369015180管帶機495360071081409705　　7、重量對比總結：　　1）兩者本體部分，不包含膠帶和桁架結構，皮帶機總重為293+256+491=1040kg，管帶機總和為495+360=855kg，皮帶機比管帶機重20％左右；　　2）本體含上膠帶，皮帶機1040+450=1490kg，管帶機855+710=1565kg，管帶機比皮帶機重5％左右；　　3）兩者重量最大的差距在于桁架部分，皮帶機封閉通廊重量基本是管帶機桁架重量的1.7倍；　　4）兩者桁架重量遠大于設備本體重量，所有重量匯總后皮帶機總重約為管帶機總重的1.6倍左右。　　5）如果不考慮封閉，皮帶機桁架和管帶機桁架重量基本持平。　　三、造價對比總結?托輥價格托輥支架價格中間架支腿膠帶價格桁架價格價格匯總皮帶機3520256049107680136900155570管帶機5940360001704081400107980　　1、價格說明：　　1）托輥價格按12元/kg估算；　　2）托輥支架和其他結構件按10元/kg估算；　　3）B800槽型膠帶按160元/米估算；B1000管狀膠帶按355元/米估算；　　4）桁架價格按10元/kg估算；　　2、價格對比總結：　　1）就托輥、托輥支架、中間架和支腿、膠帶幾類皮帶機本體部件總結，皮帶機的造價為3520+2560+4910+7680=16370元，管帶機的造價為5940+3600+0+17040=26580元，管帶機是皮帶機造價的1.6倍。　　2）按環保要求的全封閉總結，皮帶機的造價為155570元，管帶機的造價為107980元，皮帶機是管帶機的造價的1.44倍。　　四、結論　　1、就架空全通封閉通廊皮帶機與架空管帶機對比，皮帶機的重量約為管帶機重量的1.6倍，皮帶機造價約為管帶機造價的1.44倍，管帶機的投資性價比優于封閉通廊皮帶機。　　2、封閉通廊皮帶機如果需要降低成本，可以從通廊結構方面著手，具體總結介紹見下期分享《管帶機與全封閉廊道皮帶機造價對比分析（二）》。

管帶機六邊形托輥松動脫落情況分析

本文提及的六邊形托輥組其結構形式見上文帶調整結構成管托輥支架的調整現場中帶調整結構成管托輥支架結構說明。其結構中，托輥軸端與支架非卡扣連接，而是螺釘連接。?二、問題描述　　1、安裝調試階段存在托輥松動情況，部分螺釘掉落，如下圖：?　　2、正常運行階段，檢修人員未及時發現松動，存在托輥完全掉落情況。　　3、主要的問題是存在安全隱患，特別是管帶機架空在人行或汽車道上方。?三、原因分析　　1、安裝調試階段即開始托輥松動，主要原因還在于軸端固定螺釘的防松沒有做到位，根據GB/T854單耳止動墊圈的圖示說明，墊圈安裝后需要做兩次折彎，如下圖，但是現場大部分情況是圓弧折彎邊沒有折，或者即使折了，也沒有按照要求折邊正好卡在六角螺母的六邊形邊上。　　下圖是圓弧折彎邊沒有折情況：　　下圖是圓弧折彎邊沒有折到位情況：?　　2、正常運行階段的托管掉落，主要原因在于止動墊片沒有做防腐措施，運行一段時間后腐蝕就失效了，如上述圖片中的止動墊片已經銹跡斑斑。另外軸端的緊定螺釘和托輥支架安裝螺栓的未作好防腐生銹也是造成長期運行后托輥掉落的原因。?四、解決方案　　1、從設計角度，止動墊片不能少，并且止動墊片一定要采用鍍鋅等防腐性能高的措施，緊固螺釘也是一樣。另外從預防角度，桁架底部可增加預托輥掉落的防護網或者封閉鋼板。　　2、從安裝角度，止動墊片的兩處折彎一定要到位，不能馬虎了事，一段桁架托輥安裝完成后，要做整段檢查。　　3、從運維角度，現場維護檢修人員定時檢查托輥狀況，及時發現托輥松動情況，避免托輥隨時掉落風險。?五、其他說明　　1、如果按照上述解決方案處理，托輥掉落砸人事件可以完全消除，不必為此過渡擔憂。　　2、桁架底部增加的防護鋼板或鋼絲網一定要做好防腐，鋼板厚度2mm以上，鋼絲網采用孔徑不大于10mm，鋼絲直徑不小于2mm的鍍鋅網。　　3、對于距離較長的管帶機，托輥安裝時的止動墊片不可能保證百分百都安裝到位，安裝調試階段安裝人員或者現場技術人員要來回進行檢查，確保將風險降到最低。　　4、如果由于其他原因造成物體掉落，如脹管或者皮帶扭轉造成物料拋出，最好的防護措施是加封閉鋼板，但出現事故后要及時清理。