水泥出磨钢丝胶带提升机改造为板链式提升机

公司一客户水泥出磨提升机原设计为钢丝胶带提升机，水泥磨为Φ4m×13m，此磨机长径比大，出磨水泥温度较高，尤其在夏季（一般6～10 月份），出磨水泥温度更高，一般在120～130℃左右，有时甚至可达135℃以上， 对下游设备尤其是钢丝胶带提升机的危害极大。根据近几年的使用情况来看，钢丝胶带的使用寿命较短，一般在7 个月左右，甚至有使用半年（夏季）就出现胶带龟裂、老化，料斗螺栓脱胶，钢丝断裂造成钢丝胶带落挂事故，给正常的生产运行带来极大地阻碍；且维修时间较长，维修费用较高，增加了生产成本。另外，此提升机减速机能力偏小，齿轮容易损坏，平均使用寿命18 个月左右； 加之原设计没有安装辅传设备，给设备检查、维修带来诸多不便。

 

2 钢丝胶带提升机改造为板链式提升机

2.1 改造方案论证

 

为降低维修成本，提高设备运转率，决定在充分利用原提升机的基础和壳体的条件下，将钢丝胶带提升机改造为板链式提升机。原钢丝胶带提升机提升能力为320t/h，斗宽630mm，考虑到将来水泥磨改造提产的可能性， 故将改造后的提升机产量定为350t/h。经过对原提升机的现场布置情况和壳体双通道结构分析论证认为，ZYL 系列中央链板式提升机双通道的壳体结构与原提升机壳体相匹配，故选此提升机对原结构进行改造。该系列提升机中，能够满足现场安装尺寸和提升能力要求的最经济机型有ZYL630 深斗和ZYL710 浅斗。中央链板式提升机链条与料斗的布置形式与钢丝胶带提升机一致，都是牵引部件在料斗的内侧；但由于链条在壳体内占据的空间较钢丝胶带大，故为满足壳体的纵向尺寸650mm，只能减小料斗的深度， 以使料斗能够装入壳体内。壳体横向宽度930mm， 由于中央链板式提升机不允许有跑偏运行，故可以充分利用机壳的宽度， 使用较宽的710mm 料斗。最终选择了ZYL710 浅斗机型做为本次改造的基础机型。

 

改造方案为保持原有钢丝胶带提升机壳体、基础不变，将头、尾轮进行更换；物料的牵引部件由钢丝胶带更换为链条，并更换相应的料斗；传动部分由设备厂家选配，通过校验传动部件的参数确认其能力是否足够。此方案施工工程量较小，实施方便，费用较低，工期较短，适合公司客户当时的生产及现场状况。

 

2.2 具体方案

 

1）保留原有提升机头部机壳、平台和支撑等，购置成型的ZYL710 提升机头轮总成并组装， 包括头轴、头轮、轴承和轴承座等。经核实，原轴承座基础空间满足改造后的轴承座安放，但需要对其基础加焊厚度为20mm 钢板，加固后再按现有轴承座地脚螺栓孔的尺寸开孔。

 

2）更换提升机驱动总成，包括电动机、减速机（含带载辅传）、液力偶合器和驱动机架等。由于原提升机传动部分设计偏小，为了避免减速机齿轮损坏事件的发生，需对设备厂家选配的传动部件参数进行校验计算，确保其满足要求。

 

3）保留原有提升机中间机壳及中间连接板。

 

4）更换尾轮总成（含配重张紧部分）。实测原尾部侧板法兰尺寸，结合实测数据按照ZYL710 尾轮结构设计提升机尾轮总成。

 

5）更换中央链提升机链条、料斗。料斗按ZYL710浅斗设计，链条采用模锻链条，破断强度为130t，链条节距为177.8mm。

 

2.3 提升机结构设计需注意的问题

 

1)由于用中央链代替钢丝胶带，必须考虑原尾轮中心线至机壳底部的距离是否满足要求，避免料斗刮底。经核算后，将尾部侧板向上加高200mm 以满足料斗顺利通过提升机尾部。同时兼顾尾部入料口与尾轮中心线的最小距离1 500mm，保证物料在尾部的流入式喂料，降低料斗的磨损。

 

2)针对机尾密封不严易冒灰的问题，将尾部配重张紧部分设计为内置式自调整配重， 装在尾部机壳内，两侧板将尾轮总成全部封在提升机内部，不会出现密封不严而冒灰影响环境的问题。针对尾部轴承封在提升机内易进灰损坏，维护不方便的问题，将轴承设计为耐磨套形式，维护方便，无需加油，耐磨套经过研磨后出现加工硬化，更耐磨，使用寿命长久。

 

3） 机头卸料采用重力加离心式卸料方式。经核算，头轮中心线与下料口的尺寸符合要求，无需进行改动，能够保证提升机顺利卸料，不出现返料现象。

 

3 提升机传动部件参数校验

2）提升机轴功率的计算和电动机功率的校验

 

参照《运输机械设计选用手册》下册中斗式提升机的计算部分，来计算改造后的提升机轴功率和对电动机的功率进行校验。具体运算不再赘述，提升机的轴功率最终计算结果为P0 =38.45kW， 电动机功率校验P =49.76kW。对照三相异步电动机功率表，应选用55kW 电动机。电动机功率满足要求。

 

3）减速机的功率校核。为了确保减速机的安全可靠运行，减速机的功率选用原则上不小于电动机功率的1.5 倍。即减速机功率P2≥1.5P =1.5×55=82.5kW，由减速机样本可以确定减速机B3HH09-50 功率85kW，功率满足要求。

 

4 设备现场安装调试

4.1 提升机安装

 

设备到货后于2012 年4 月16 日安排检修，检修过程中需要特别注意头、尾轮安装质量，安装中的一些细节如下：

 

1)新头轮吊至提升机机头就位后，要核实是否在头部壳体的中央位置，如不居中，有可能是壳体变形或头轮装配时未装在正中位置，要做适当调整。

 

2)用水平尺调整头轮的水平度，要求头轮轴向水平度≤0.3/1 000，驱动端略高。

 

3)将传动部分（电动机、液力偶合器、减速机和底座已组装好）装在头轮上，装上后复查头轮的水平度，如果有变化就做适当的调整。

 

4)由于原提升机为钢丝胶带输送物料，改造后为中央链传动，其链条本身的宽度比胶带厚度大，因此需将尾轮向上提起200mm 方保证斗子不刮底。用8号槽钢做法兰，按照侧板上的螺栓孔位置开孔将尾轮上提。

 

5)将尾轮装进尾部机壳内，内置式配重顶部通过倒链将其暂时提高至适当位置固定， 安装两侧滑轨，并用螺栓固定， 注意调整两侧滑轨与配重块的距离，要留有1～2mm 间隙。

 

6)通过头轮向尾轮吊线，环绕头轮轴向中部位置分别向下吊2 根线，至尾轮处。用细铁丝挂吊坠，为避免摆动，将吊坠浸在装有废油的桶内。通过吊线找正，保证头轮和尾轮之间的轴向错位和扭斜不超过2mm。

 

对于轴向错位，按图1 所示测量"L"尺寸。对于扭斜，按图2(a)所示测量"Δl=l1-l2"尺寸，或按图2（b）所示测量"Δl′=l′1+l′2"尺寸。实际测量数据见表2。

7）头、尾轮找正后,将滑轨底部焊接小方钢定位。

 

4.2 调试运行

 

单机试车主要检查了提升机是否有刮蹭的地方，并且重点查看了头、尾轮运行比较平稳，未出现链条跑偏现象。

 

带料运转8h，各轴承温度在60℃以下，传动部分以及其他部分运转平稳，振动值在正常范围内，没有出现异常现象。

 

5 结束语

此项改造充分利用了原有的设备壳体和基础，使得施工变得简便灵活，既降低了改造投资，也缩短了工期。过去每8 个月就消耗1 条钢丝胶带，价格12 万元左右，加上维修费、吊装费等，每年该提升机故障的直接损失就有20 多万元。通过一次性的投资改造后，每年可为公司节约十几万元的维修费用，同时减少了间接停产损失费用，经济效益显著。改造完成后设备连续稳定运转，还未出现任何故障。

 

通过这次改造，总结出以下几点感受：

 

1）改造过程要做到总体思路清晰，思维缜密。

 

2）注重细节，考虑全面，对每一个细节尺寸必须把握准确，各参数之间都有相互联系和制约，尽可能地将问题考虑全面，避免顾此失彼。设计上的疏忽会给现场安装带来很大麻烦， 所以设计时一定要注意，并且要多次验证。

 

3) 改造过程中应尽可能地将设备其他的缺陷一并解决。如本次改造传动部分增加带载辅传，方便了设备的检查维护工作。

 

4)传动部分理论计算中安全系数、可靠性系数选取应合适，避免选取过小或忽视，导致能力偏小。

 

5）不能放过每一个细节问题，积极与设备厂家沟通交流，对原设备尺寸要多到现场测量，掌握原设备的详细参数，只有对原设备的参数掌握越详细、越准确，才能使新设备与原设备更匹配。