¿Investigación y aplicación de la tecnología de transporte continuo de elevación vertical?
El contenido principal de la investigación y las características técnicas clave de 1
La tecnología de transporte continuo de elevación vertical es una tecnología de transporte de materiales con gran adaptabilidad y alta eficiencia de elevación. Tiene las características de gran capacidad de transporte, transporte continuo, buena seguridad y tamaño reducido del equipo. Es especialmente adecuado para ingeniería municipal y otros proyectos donde el sitio de construcción del túnel subterráneo está limitado por espacio, tiempo, protección ambiental, etc. Desde 2002, Shanghai Metro Construction Co., Ltd. y la sucursal de Shanghai del Instituto de Investigación del Carbón de China han establecido un grupo de investigación conjunto para realizar investigaciones técnicas basadas en las particularidades de las condiciones geológicas de Shanghai y los estrictos requisitos de protección ambiental, centrándose principalmente en materiales con diferentes propiedades físicas (suelo arenoso, suelo arcilloso, etc.) para realizar pruebas. ) para obtener datos de prueba relevantes, parámetros de diseño y soluciones a dificultades como la descarga de lodo y la limpieza de arcilla. Los contenidos principales de este estudio son: (1) La selección del modo de transporte continuo de elevación vertical requiere poco ruido y alta confiabilidad cuando el sistema opera de manera eficiente. La tecnología de transporte continuo con elevación vertical puede lograr sus objetivos de muchas maneras. Con base en la investigación y el análisis de la calidad del suelo del sitio del metro de Shanghai y la experiencia acumulada en tecnología de transporte continuo en la industria del carbón, se determinó utilizar cintas transportadoras corrugadas. Debido a que la cinta transportadora de borde corrugado puede disponerse en cualquier ángulo de inclinación de 0° a 90° según las necesidades de diversas ocasiones especiales, puede lograr capacidades de conversión de material de horizontal a 90° en una distancia muy corta. Para obtener mejores efectos de alimentación y descarga, el banco de pruebas adopta un diseño en forma de Z, con la sección horizontal alimentando en la cola y la sección horizontal descargando en la cabeza. (2) Tiene una gran adaptabilidad para transportar diversos materiales en la construcción del metro para garantizar un transporte rápido y continuo y cumplir con los requisitos de transporte de soporte para una excavación rápida de escudos. Se necesitaba especialmente el suelo especial de Shanghai (arcilla y sedimentos), un material reconocido internacionalmente con propiedades especiales.
Para cumplir con los requisitos de adaptabilidad de la construcción de soporte detrás del escudo del metro, las principales tecnologías clave son:
(1) La estructura, la forma de la partición y la tecnología de conexión del cartón corrugado. cinturón de defensa Se utiliza tecnología de conexión de pernos y vulcanización de alta resistencia entre la banda base del cinturón de defensa, las defensas corrugadas y las particiones. Las defensas corrugadas están vulcanizadas en ambos lados de la correa base. Los guardabarros corrugados se sujetan con pernos, lo que facilita el reemplazo.
(2) Tecnología confiable de descarga y limpieza de material arcilloso.
Al transportar materiales arcillosos, la gravedad no se puede utilizar para descargar los materiales de manera efectiva. Los materiales residuales que quedan en la cinta transportadora regresan al ramal de retorno, lo que provoca incrustaciones en el tambor de inversión y los rodillos de retorno. la cinta transportadora se desliza y la desviación y el desgaste, el daño prematuro de los rodillos y las ruedas guía afectan el funcionamiento normal del transportador. Por lo tanto, se deben utilizar dispositivos de limpieza para eliminar el material residual adherido a la cinta transportadora. Debido al diafragma, no se pueden utilizar barredoras con raspador y barredoras con cepillo comunes, pero se pueden usar barredoras vibratorias y barredoras con chorro de agua. Además de suficientes fuentes de agua y bombas de alta presión, las barredoras por aspersión de agua también necesitan un sistema de alcantarillado o un sistema de tratamiento de aguas residuales para cumplir con los requisitos de protección ambiental de la construcción urbana. La construcción del metro Kowloon-Canton Railway West Rail de Hong Kong utiliza barredoras por aspersión y sistemas de tratamiento de aguas residuales, pero su precio supera el precio de las máquinas de protección y los motores principales, alcanzando decenas de millones de dólares. Mediante una barredora vibratoria se instala en la sección de descarga horizontal superior un dispositivo de limpieza combinado que consta de un agitador activo y un agitador pasivo. El batidor activo es accionado por un motor para batir la cinta transportadora, y el batidor pasivo es un dispositivo de limpieza vibratorio compuesto por múltiples rodillos distribuidos uniformemente a lo largo de la circunferencia. Cuando la cinta transportadora está en marcha, los rodillos impactan intermitentemente la cinta transportadora, provocando vibraciones. El principio de funcionamiento de ambos es hacer vibrar los materiales adheridos a los bordes, tabiques y correas base golpeando la superficie que no funciona de la cinta transportadora de bordes para lograr el propósito de limpieza. Las piezas del agitador que entran en contacto con la correa deben poder girar para evitar el contacto deslizante en la superficie de la correa y daños a la misma. El agitador activo debe montarse lo más cerca posible del tambor de descarga para que se pueda utilizar el plano transportador totalmente soportado proporcionado por la superficie del tambor. La dirección de rotación del agitador debe ser consistente con la dirección de rotación del tambor de descarga, y la velocidad y amplitud de golpe deben ser ajustables para obtener el mejor estado de descarga, y pueden ajustarse cuando * * * se produce vibración.
Para garantizar el éxito de esta investigación técnica, nos basamos en la experiencia técnica acumulada por la sucursal de Shanghai del Instituto de Investigación del Carbón de China en el transporte continuo de la industria del carbón y la situación real del Metro de Shanghai. En la torre se montó una prueba en condiciones de trabajo simuladas. A través de la prueba de tipo del banco de pruebas, se investigó y probó la aplicación de la tecnología de transporte continuo de elevación vertical en el proyecto de construcción del túnel del metro de Shanghai, y se lograron resultados graduales en la aplicación de esta tecnología en el campo de la ingeniería de túneles.
Después de que la prueba fuera exitosa, se fabricó un equipo de transporte continuo de elevación vertical con una estructura más razonable, que cumplió con los requisitos de producción del sitio de construcción del metro.
2 Descripción estructural del sistema de transporte de elevación vertical
El sistema de transporte continuo de elevación vertical consta de una cinta transportadora de borde corrugado (ver Figura 1) y una cinta transportadora de transferencia.
La cinta transportadora con paredes laterales corrugadas se compone principalmente de una correa con paredes laterales corrugadas, un dispositivo impulsor, un dispositivo de transmisión, un dispositivo tensor de cola, un dispositivo de inversión y un dispositivo de limpieza.
2.1 Borde corrugado
Consta de cinta base, brida corrugada y diafragma. Se utiliza una cinta transportadora ordinaria como correa base, las bridas corrugadas están unidas (vulcanizadas) en ambos lados de la correa base y el diafragma está conectado (vulcanizado o atornillado) a una cierta distancia en la correa base entre las dos bridas corrugadas.
(1) Cinta base
La forma de la cinta base es la misma que la de una cinta transportadora ordinaria, pero su rigidez lateral es generalmente mayor que la de una cinta transportadora ordinaria. . Su material de tracción (capa central) es lona de nailon, que soporta principalmente la fuerza de tracción. Agregue capas de refuerzo especiales a las superficies superior e inferior del núcleo para aumentar la rigidez lateral y luego cúbralas con un cierto espesor de pegamento para aumentar la vida útil.
(2) Deflectores corrugados
La razón por la cual los deflectores son corrugados es porque la cinta transportadora puede evitar suavemente los rodillos y las secciones de arco convexas y cóncavas para cumplir con los requisitos de la línea transportadora. . Al mismo tiempo, no se generará una tensión adicional excesiva en la parte superior de la nervadura. La forma de onda de la brida puede ser dentada, en forma de S, en forma de W y en forma de WM. La forma de S se usa comúnmente.
(3) Diafragma
En la correa base entre las bridas corrugadas, las particiones están unidas a una cierta distancia. La distancia entre las particiones se basa en la capacidad de transporte y la inclinación del transportador. El ángulo y el tamaño de las partículas del material están determinados por muchos factores. Para mejorar la capacidad de transporte y evitar la dispersión del material, se requiere una separación de partición más pequeña. Sin embargo, para lograr mejores efectos de carga y descarga, se requiere una separación mayor entre los espaciadores.
2.2 Dispositivo impulsor
El dispositivo impulsor es la parte de potencia del transportador lateral de cartón corrugado y está compuesto principalmente por motor, acoplamiento, reductor y freno. El motor es la fuente de energía de la unidad impulsora. Realiza cambios de velocidad continuos a través del dispositivo regulador de velocidad de conversión de frecuencia para satisfacer las necesidades de diferentes velocidades de prueba.
2.3 Dispositivo de transmisión
El dispositivo de transmisión está compuesto principalmente por un rodillo de transmisión y una caja de husillo. El rodillo impulsor es un componente que transmite la potencia del dispositivo impulsor a la correa lateral corrugada a través de la fricción para hacerla girar. La superficie del rodillo de transmisión está cubierta con caucho, lo que aumenta el coeficiente de fricción entre el rodillo de transmisión y la correa lateral corrugada y reduce el desgaste de la superficie del rodillo.
2.4 Volante
El volante de inversión se utiliza para la rama inferior del segmento de arco convexo o la rama superior del segmento de arco cóncavo. Soportan o presionan contra el costado de la cinta transportadora de borde corrugado con bordes corrugados y diafragmas, y su función es cambiar la dirección de marcha de la cinta transportadora. Hay dos tipos de ruedas reversibles: tipo simple y tipo compuesto. El volante único se apoya en el borde vacío de la cinta transportadora de borde, la rueda grande del volante compuesto se apoya en el borde vacío de la cinta transportadora de borde y la rueda pequeña se apoya en la parte superior de la cinta transportadora de borde .
2.5 Ruedas guía y rodillos
Los rodillos incluyen principalmente rodillos superiores, rodillos inferiores, rodillos amortiguadores, rodillos de arco convexo y rodillos de arco cóncavo. El rodillo superior se usa para soportar la cinta transportadora y los materiales que contiene, el rodillo inferior se usa para sostener la cinta transportadora y el rodillo amortiguador se instala en la sección receptora de la placa protectora del borde para reducir el impacto del material. haga que funcione sin problemas y extienda el uso de la vida útil de la cinta transportadora. Los rodillos de arco convexo y los rodillos de arco cóncavo se utilizan en grupos y equivalen a los rodillos de dirección. El primero se usa para soportar la cinta transportadora de arco convexo y los materiales que contiene, y el segundo se usa para comprimir la cinta transportadora de arco cóncavo. Los rodillos del transportador de borde corrugado son todos rodillos planos. Los rodillos de retención están instalados a ambos lados de las ramas en la correa base de la sección de arco convexo y la sección de arco cóncavo. Generalmente se usan en grupos para evitar que la cinta transportadora se desvíe.
2.6 Dispositivo de limpieza
El dispositivo de limpieza se utiliza para limpiar materiales adheridos a la cinta transportadora. La máquina está equipada con un limpiador de cabezales y un limpiador de colas.
Cuando se transportan materiales viscosos, el dispositivo de limpieza a menudo no puede limpiar completamente la cinta transportadora, por lo que se puede utilizar un dispositivo de limpieza combinado. La barredora utiliza un dispositivo de limpieza combinado, que consta de un batidor activo y un batidor pasivo. El principio de funcionamiento es golpear la superficie que no funciona de la cinta transportadora de bordes para hacer vibrar los materiales adheridos a los bordes, particiones y cintas base para lograr el propósito de limpieza. El lugar de instalación debe estar lo más cerca posible del tambor de descarga.
El limpiador de cola adopta un limpiador de sección vacía común y se instala cerca del tambor de inversión de cola para limpiar los materiales esparcidos en la cinta transportadora del ramal de retorno para evitar que los materiales queden atrapados entre la cinta transportadora y el tambor de cola. provocando que la cinta transportadora se desvíe, dañando el rodillo y la cinta transportadora y afectando el funcionamiento normal del transportador.
2.7 Dispositivo tensor
El dispositivo tensor se utiliza para proporcionar suficiente tensión en la cinta transportadora, asegurar suficiente fricción entre la cinta transportadora y el rodillo impulsor, evitar que la cinta transportadora se deslice, y Limita el hundimiento de la correa entre los rodillos para permitir el funcionamiento normal del transportador. Esta máquina adopta un dispositivo tensor en espiral y el rodillo tensor está instalado en el carro del contrapunto. Al girar el tornillo del contrapunto, el rodillo se mueve hacia adelante y hacia atrás para ajustar la tensión de la cinta transportadora. La invención tiene una estructura simple y un funcionamiento conveniente.
Bastidor 2.8
El bastidor se utiliza para soportar los rodillos, el volante, el grupo tensor de dirección y soportar la tensión de la cinta transportadora. El bastidor de esta máquina adopta un bastidor rectangular con estructura compacta, buena rigidez y alta resistencia.
2.9 Control eléctrico
El control eléctrico del banco de pruebas adopta control local, arranque secuencial y regulación de velocidad por conversión de frecuencia, con contactores y relés como principales medios de control eléctrico.
Puede realizar operaciones como advertencia de inicio, parada, parada de emergencia y protección contra fallas del transportador, y tiene funciones de visualización LED de corriente del motor, velocidad de la cinta transportadora, operación del equipo y estado de falla. El sistema está equipado con interruptores de cable, interruptores antidesviación y campanas de parada de emergencia a lo largo de la línea de falla.
3 Selección y conclusión de los parámetros de prueba
Los principales parámetros técnicos del sistema deben coincidir con los parámetros técnicos del Túnel Escudo del Metro de Shanghai. La selección de los parámetros del banco de pruebas debe ser lo más coherente posible con las condiciones de trabajo reales. Según el cálculo de la velocidad máxima del túnel de escudo, la velocidad máxima de túnel de escudo es de 180 t/h, y la velocidad de la cinta transportadora detrás del escudo es de 1,6 m/s. A través de los cálculos de diseño, se determinan los principales parámetros técnicos del transportador de elevación vertical. las pruebas se determinan de la siguiente manera:
Después de realizar múltiples pruebas en suelos con diferentes características en el sitio de construcción del metro, se extraen las siguientes conclusiones:
(1) El rendimiento de la tubería principal Los componentes del dispositivo de accionamiento del sistema cumplen con los requisitos y el funcionamiento es fiable.
(2) Después de que los deflectores transversales del guardabarros corrugado adoptan la estructura tipo TC, el espacio entre los deflectores transversales es de aproximadamente 300 mm. Cuando el espacio es demasiado pequeño (como 200 mm), es difícil. el suelo cohesivo entre completamente en la defensa corrugada y la defensa corrugada entre las particiones transversales, parte del suelo en la sección longitudinal caerá sobre las particiones transversales. Cuando el espacio es demasiado grande (por ejemplo, superior a 400 mm), la tierra caerá sobre el diafragma en la sección vertical.
(3) Cuando solo se usa el batidor pasivo, el lodo se descarga directamente en el tambor de cabeza, la sección de descarga horizontal superior es aproximadamente el 30%, la sección de retorno vertical y la sección de retorno horizontal de cola son aproximadamente 30%. 65.438+00%. Cuanto mayor sea la velocidad de la correa, más grave será el retorno de material. Incluso utilice una pistola de agua a alta presión para eliminar la arcilla restante en la cinta deflectora corrugada, porque el efecto de limpieza durante la operación no es ideal. Cuando se transporta arcilla en un conducto largo, es fácil provocar salpicaduras y bloqueos del material, lo que afecta el transporte continuo del sistema.
(4) Aumentar la longitud de la sección de descarga horizontal del cabezal de la máquina ayudará a mejorar las condiciones de descarga. Después de agregar un conjunto de mezcladores activos, los problemas de descarga y limpieza básicamente quedan resueltos. El suelo cae en la sección de descarga horizontal del cabezal de la máquina a través de la vibración del tambor de descarga y los batidores activos y pasivos, y es recuperado por el recolector de cinta transportadora plana de descarga del cabezal de la máquina y luego descargado a la máquina de transferencia, logrando una circulación continua. de materiales y funcionando bien.
(5) Independientemente del suelo arenoso o arcilloso, no aparecieron objetos voladores durante la prueba cuando se utilizaron diafragmas de polietileno polimérico, no hubo diferencias obvias entre los diafragmas fangosos y de goma.
El contenido de la investigación del sistema de transporte de elevación vertical cumplió con los requisitos esperados durante la prueba y resolvió problemas técnicos como la elevación vertical, descarga y limpieza de materiales arcillosos.
4. Aplicación práctica
Actualmente, el sistema de transporte continuo de elevación vertical se ha utilizado en la construcción del túnel entre la estación Pudong South Road y la estación Nanpu Bridge en la segunda fase del proyecto. Línea Perla de Shanghai. Está conectado con una cinta transportadora horizontal para formar un sistema de transporte continuo de suelo. Durante la operación del sistema, se encontraron algunas fallas mecánicas como desviación de la correa, daños en los rodamientos de rodillos y adaptabilidad a diferentes texturas del suelo, pero en general el sistema funcionó normalmente y se aplicó con éxito. En el proceso de transporte de la capa de suelo 7#, se creó un nuevo récord para la construcción de túneles subterráneos de 23 anillos/día impulsados por escudos. Se pueden sacar las siguientes conclusiones: Es técnicamente viable utilizar cintas transportadoras de cartón corrugado para levantar y transportar verticalmente materiales del suelo. Es previsible que tras seguir mejorando el sistema de transporte, tenga amplias perspectivas de aplicación en el campo de la ingeniería de túneles y otros campos relacionados. Aprovechará al máximo la capacidad de propulsión del escudo, aumentará considerablemente la velocidad de propulsión, acortará el período de construcción, ahorrará mucha mano de obra y recursos materiales y tendrá enormes beneficios económicos y sociales.
Para obtener más información sobre licitaciones de ingeniería/servicios/adquisiciones y para mejorar la tasa de adjudicación de ofertas, puede hacer clic en la parte inferior del sitio web oficial de servicio al cliente para realizar una consulta gratuita: /#/? fuente=bdzd