基于拉绳、跑偏、防风罩支架老化的更新改造实施方案

概述

生产二部是公司重要的生产部门之一，其安全高效的作业能力直接关系到公司的产能稳定与经济效益。该部门的皮带机及移动单机悬皮装置共有 800 多个拉绳开关与 280 个跑偏开关，均安装于固定支架上，并有上万处的防风罩支架。这些支架都处于露天环境，使用条件较为恶劣，若因开关支架损坏使跑偏开关失效，就会出现皮带跑偏却无法及时报警的情况，进而导致皮带持续剐蹭钢结构，严重会造成皮带撕裂甚至有引发火灾的风险[1]；而且皮带线的防风罩子因长期受作业振动和大风影响，造成焊接的角铁焊点开焊，并随着工作年限的增加也愈发频繁，一旦开焊较多造成塌陷将会到导致皮带损坏，甚至给周围工作人员带来不可预知的人身伤害。此类问题的检查与维修需要投入大量人力，反复焊接维修也终究是治标不治本，且大面积动火维修也在安全上有一定隐患。

1 支架更新改造实施方案的先进性

生产二部针对支架安装、维修过程中的现实问题，提出了一种基于新型开关支架的更新改造实施方案。该方案改进了开关与防风罩的支架结构，将多处位置的连接方式由焊接转变为螺栓连接，从而无需在装拆过程中使用动火作业，仅需2 名机修工使用常见的活动扳手配合即可完成，操作简单，且装拆时间也得到大幅度缩短[2]；此外，跑偏开关底座与其支架底座新增长条孔的设计，孔的长度能够保证二者与皮带边缘的距离有足够调节余量，使其便于根据现场情况调整为合适的安装距离，降低了调试跑偏开关的难度。

2 技术内容

拉绳开关、跑偏开关、防风罩支架老化的更新改造实施方案主要为机械结构与连接方式上的改进。

2.1 改进方式

原有支架采用焊接方式安装在皮带机机架上，如图 1 所示，此方式需要动火作业安装，且一旦安装无法调节位置[3]。为了解决这些问题，新的设计方案改用螺栓螺母配合的方式，将开关和防护罩、支架、底座以及皮带机机架连接在一起；由于跑偏开关与皮带边缘的距离受到皮带机机架不同型号槽钢尺寸的影响，需要根据实际情况调节安装位置，故将其支架底座与开关底座上安装螺栓的孔设计为垂直于皮带方向的长条孔，保证支架与开关本身都能够调节与皮带的相对距离[4]，如图 1 所示。新支架的设计图如图 1 所示。

2.2 技术要求

依据底座的日常受力情况，需要选用厚度为 10mm 的铁板进行加工，且四角倒圆角提高安全性；跑偏开关底座的长条孔范围能够满足开关杆与皮带边缘所需的最小距离到最大距离的调节；采用强度等级 8.8，螺杆直径 10mm 的螺栓进

行连接，从而保证连接的可靠性。

3. 更新改造方案分析

3.1 创新点或发明点

灵活性：连接方式由焊接改为螺栓连接，装拆操作无需动火，所需维修人员更少，降低了维修难度，且铁板和螺栓都易于储备，即便出现大规模老化现象，也能够及时更换新支架，降低对生产的影响。

适应性：为跑偏开关设计的带有长条孔的底座，能够根据皮带机机架槽钢的不同尺寸以及开关杆与皮带边缘的相对距离调节安装位置，具备良好的适应性。

3.2 推广应用情况

基于拉绳、跑偏、防风罩支架老化的更新改造实施方案适应性强，仅需要常规的物料备件即可进行。相比于焊接维修，此方案在保证连接可靠的基础上，还具有操作简便，所需人员少，成本低的优点。

该方案目前已应用于皮带线上，能够适应生产过程中的复杂环境，满足相关要求，因此该方案具备推广应用的条件。

3.3 经济效益

通过对比方案实施先后所需费用，得出如下公式计算方案实施后所节约的费用：

F=(P₁×h₁-P₂×h₂)×(N×η)×F₀

式中： F 为节约总金额； P₁ 为原方案所需人数； P₂ 为新方案所需人数； h¹ 为原方案所需时间； h^₂ 为新方案所需时间； N 为开关或防风罩总数； η 为每年的更换率；F₀ 为维修每个支架所节约的费用。

生产二部跑偏开关、拉伸开关与防风罩相关参数如表 1 所示。

将表中数据代入公式(1)中可得新方案中跑偏开关、拉伸开关与防风罩所节约的金额分别为 2240 元，6400 元与 40000 元，因此每年总共节约费用为 48600元。

参考文献：

[1]种磊.带式输送机保护可靠性研究与应用[J].煤矿机械,2022,43(08):182-185.

[2]李垒.煤矿带式输送机支架结构优化分析[J].机械管理开发,2024,39(04):229-230+233.

[3]郭俊玲.煤矿带式输送机安装调试常见故障处理技术[J].矿业装备,2024,(11):142-144.

[4]胡长岭,一种可调的多方位跑偏开关安装支架.安徽省,安徽宝龙电器有限公司,2019-05-10.

作者简介：1、单保峰，男（1982-），青岛港湾学校，吉林蛟河人，高级工程师，主要研究电气设备与维修。

2、王超宇，男（1998-），武汉理工大学，山西左权人，设备点检员，主要研究机械设备与维修。