露天礦山膠帶運輸系統(tǒng)可靠性分析

李東林

摘 要：該文就露天礦山膠帶運輸系統(tǒng)在設(shè)計、制造、實驗、使用中的可靠性分析，提出提高膠帶運輸系統(tǒng)可靠性的途徑，完善其在露天礦輸送作業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：露天礦山 膠帶運輸系統(tǒng) 可靠性分析 提高可靠性途徑

中圖分類號：TD824 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0090-01

膠帶運輸系統(tǒng)的可靠性，是組成該系統(tǒng)的機械產(chǎn)品質(zhì)量三個組成部分（適用性、可靠性、經(jīng)濟性）的中心環(huán)節(jié)，是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要指標。膠帶運輸機系統(tǒng)，一般均處于環(huán)境惡劣、連續(xù)工作、載荷多變、沖擊、振動等載荷條件下工作，致使膠帶，漏斗、托輥、滾筒等經(jīng)常損壞，膠帶跑偏影響正常運行，故障經(jīng)常發(fā)生，使維修費用增加，造成巨大的經(jīng)濟損失，甚而出現(xiàn)重大安全事故。

我國露天礦山應(yīng)用膠帶機的歷史很短，無論在設(shè)計、制造和生產(chǎn)管理上都與發(fā)達國家存在一定的差距。因此提高膠帶機性能強度，延長零部件和整機壽命，進行運輸系統(tǒng)的可靠性分析，這對長距離膠帶輸送系統(tǒng)具有重要意義。

1 膠帶運輸系統(tǒng)的可靠性分析

膠帶運輸系統(tǒng)的可靠性是指該系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和預(yù)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。是研究膠帶運輸機系統(tǒng)的故障現(xiàn)象、失效率、探索故障與失效的控制、預(yù)測的方法。由于該系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多。提高其可靠性要從產(chǎn)品設(shè)計、制造、試驗和使用幾方面去考慮。

（1）設(shè)計時要首先確定最適可靠度，任何設(shè)備的可靠性和壽命不是越長越好，必須考慮經(jīng)濟性。實踐證明在保證產(chǎn)品性能的前提下，機器越簡單，其可靠性越高。只有保證系統(tǒng)的單臺設(shè)備的可靠性，整個系統(tǒng)的可靠性才有保證。

從人機工程學(xué)考慮，操作的安全性和舒適性，對防止司機誤動作有重要作用。

要根據(jù)膠帶機的使用環(huán)境，選擇相適應(yīng)的強度和韌性材料，以提高使用壽命。

（2）制造過程中可靠性工作的主要目的是保證系統(tǒng)（設(shè)備）設(shè)計可靠性水平的實現(xiàn)。從原材料入廠，生產(chǎn)活動到產(chǎn)品出廠全過程的全面質(zhì)量管理以及提高職工積極性是在制造階段提高可靠性的重要手段。材料及熱處理質(zhì)量對使用壽命有直接影響。要注意材料及配套件供應(yīng)水平的質(zhì)量管理，選擇合適的供貨單位。

裝配質(zhì)量其中包括：間隙調(diào)整，相對位置的保證，裝配應(yīng)力的大小等均直接影響機器的可靠性。

（3）使用試驗臺對零部件進行實驗是保證產(chǎn)品可靠性的重要手段。要保證加載方式、環(huán)境條件和試驗時間接近實際情況以確切取得可靠的指標，通過暴露問題進行改進完善。系統(tǒng)或整機試驗是對設(shè)計試制質(zhì)量的綜合檢驗，有必要驗證和說明是否達到了規(guī)定的可靠性水平。

（4）使用過程中由于操作不當，維護保養(yǎng)不善等人為因素造成故障占整個設(shè)備故障率的60%防止這些人為故障才能保證達到設(shè)計、制造固有可靠性水平。

膠帶輸送機是可維修產(chǎn)品，通過維修度提高有效度，正確合理維護保養(yǎng)可以提高系統(tǒng)設(shè)備的作業(yè)率和使用壽命。在一定運距下延長單元運輸機的長度，減少段數(shù)，亦可提高膠帶運輸系統(tǒng)的可靠性。準確提供可靠性信息，是可靠性數(shù)據(jù)正確來源，并把這些數(shù)據(jù)及時反饋到研制部門為改進產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠性依據(jù)。

2 提高膠帶運輸系統(tǒng)可靠性的途徑

2.1 提高構(gòu)成運輸系統(tǒng)的膠帶輸送機可靠性

膠帶損壞的形式有很多種，為降低磨損，降低功率消耗使受料穩(wěn)定，要求給科裝置盡可能接近膠帶；給料方向也應(yīng)和膠帶的運行方向相同。當物料卡入膠帶和滾筒之間，容易切割帶芯，防止措施是在近裝載的尾部滾筒處，將托輥槽角加大，防止裝料點處物料撒出。在機頭卸料口處設(shè)置卸載開關(guān)，在回程膠帶上設(shè)v型刮板，上下膠帶間裝防物料撒落的隔板，預(yù)防膠帶縱向撕裂，可采用增強膠帶。如膠帶縱向已開始撕裂，為防止事故擴大，可在膠帶上裝設(shè)防撕裂的檢測裝置，如高頻振蕩檢測儀、超聲波檢測器，及時檢測膠帶撕裂，發(fā)出警報立即停車。

為防止?jié)L筒體和軸的開裂、斷裂和塑性變形以及外殼和襯墊的磨損，在設(shè)計時要保證輪殼和輪輻及軸有足夠的強度和相應(yīng)的剛性，輻板與軸連接采用非自鎖的環(huán)形楔緊機構(gòu)，用板手擰緊螺絲固定，使軸與輪轂間不產(chǎn)生相對移動。這種裝置靠均布壓力形成的摩擦力把軸與輪轂鎖緊，清除它們的相互竄動而造成的破壞。

防止膠帶打滑，增強膠帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，提高膠帶牽引力，常在滾筒表面粘膠，通常用菱形橡膠襯墊，它與膠帶接觸時，產(chǎn)生楔緊作用，可以防滑，改善跑偏，能緩沖并保管膠帶。

托輥性能差，質(zhì)量低、壽命短、阻力系數(shù)大、能耗嚴重。其關(guān)鍵問題是密封結(jié)構(gòu)不完善、軸承壽命短。提高其可靠性；采用深槽大游隙的滾珠軸承，適當加大滾珠軸承直徑，相應(yīng)減少數(shù)量，采用柔性尼龍保持架以增加軸承的徑向間隙，采用尼龍材料密封，吸水率低，強度和剛性好，尺寸相對穩(wěn)定，無相對摩擦，減少運行阻力。采用鋰基潤滑脂，具有良好潤滑效果，管體用有縫鋼管制成，可使壁厚均勻，徑向跳動量小，同心度高，為提高帶速創(chuàng)造了條件。

膠帶跑偏是最常見的一種故障，預(yù)防的措施是膠帶制造質(zhì)量好，防止出現(xiàn)松緊邊；安裝時要保證滾筒軸線與安裝基準線保持垂直，安裝有效的清掃器，防止?jié)L筒表面粘料堆塊，為及早發(fā)現(xiàn)跑偏，安裝膠帶跑偏信號裝置。設(shè)計自行調(diào)偏裝置，一旦膠帶跑偏，能在運行中自行糾偏。

2.2 加強生產(chǎn)技術(shù)管理和維修工作

（1）采場作業(yè)禁止鐵件、枕木和大塊物料裝入車內(nèi)，不合格的大塊要在采場進行二次破碎。

（2）在破碎機給料口安設(shè)沖擊錘破碎裝置以供處理棚料，研制破碎機料倉的料位信號，以控制適當?shù)牧衔桓叨取?/p>

（3）改善工作制度，減少交接班、待料、停電時間，即減少因非故障原因引起的停車時間，以提高系統(tǒng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)率。

（4）妥善解決工作場地除塵問題，由于系統(tǒng)運行中粉塵飛揚，粉塵濃度大，崗位工人難以堅持崗位操作，影響正常運行，另外粉塵嚴重對設(shè)備污染，降低零部件壽命。

（5）改善維修制度，充分考慮設(shè)備修復(fù)價值做到技術(shù)與經(jīng)濟并重，根據(jù)設(shè)備現(xiàn)狀的經(jīng)濟分析，決定大修或者設(shè)備更新。

（6）開展對系統(tǒng)設(shè)備的故障診斷，并從人的感官診斷逐步過渡到儀器檢測，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患，找出設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)這是實現(xiàn)與之維修的重要手段。

（7）做好備件和材料管理和供應(yīng)，確定合理的庫存量，重視結(jié)構(gòu)材質(zhì)的改進，如用優(yōu)質(zhì)潤滑脂，減少轉(zhuǎn)動部分的磨損，提高效率。

（8）進行操作維修人員的培訓(xùn)，特別對維修檢查隊伍的建設(shè)，使他們對膠帶運輸系統(tǒng)設(shè)備了解，掌握各設(shè)備性能結(jié)構(gòu)特點，以便有效的檢查和維修以提高系統(tǒng)的運輸率。

通過對露天礦山膠帶運輸系統(tǒng)可靠性分析，提出提高膠帶運輸系統(tǒng)可靠性途徑，進而提高產(chǎn)品質(zhì)量，這對促進其發(fā)展與提高有著現(xiàn)實的意義。

參考文獻

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