井下皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障分析及對(duì)策

劉西根

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司 一礦，河南 平頂山467000）

皮帶運(yùn)輸機(jī)又稱帶式輸送機(jī)，因其具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、運(yùn)輸能力大、動(dòng)力消耗低、運(yùn)輸線路適應(yīng)強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)受料和卸料等優(yōu)點(diǎn)，且可實(shí)現(xiàn)連續(xù)性長距離運(yùn)輸，故被廣泛應(yīng)用于港口、冶金、焦化和煤炭等企業(yè)〔1〕。對(duì)于煤礦井下生產(chǎn)而言，皮帶運(yùn)輸機(jī)擔(dān)負(fù)著煤炭、矸石、物料和人員的輸送任務(wù)，被廣泛應(yīng)用于開拓、掘進(jìn)和回采巷道，皮帶運(yùn)輸機(jī)的合理應(yīng)用對(duì)于保證礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的作用。但是受到礦井環(huán)境、物料特性、給料規(guī)律、設(shè)計(jì)安裝和人員操作等因素的影響，皮帶運(yùn)輸機(jī)在使用過程中常出現(xiàn)皮帶跑偏、皮帶撕裂、皮帶打滑等一系列的問題，這些問題的存在一方面降低了皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行可靠性和使用壽命，另一方面也會(huì)影響到礦井的運(yùn)輸系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)，甚至在某些情況下還會(huì)造成設(shè)備的損壞和人員傷害事故，如皮帶撕裂若不及時(shí)處理可能造成整條皮帶報(bào)廢，甚至?xí)霈F(xiàn)甩起傷人事件〔2－4〕。筆者結(jié)合多年來皮帶管理和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障進(jìn)行剖析，并提出相應(yīng)對(duì)策以期提高皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸性能和使用壽命。

1 皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障分析

1.1 皮帶跑偏分析

引起皮帶跑偏的因素較多，可從設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)輸和操作等方面進(jìn)行分析，但歸根到底是皮帶兩側(cè)受力不均導(dǎo)致。皮帶兩側(cè)受力分析見圖1，由圖1可知，若皮帶兩側(cè)受力不均，皮帶左側(cè)和右側(cè)所受驅(qū)動(dòng)力分別為F1和F2，當(dāng)F2＞F1時(shí)會(huì)造成皮帶偏向右側(cè)。皮帶設(shè)計(jì)的合理性是保證其運(yùn)輸質(zhì)量的前提，皮帶帶芯受力不均勻，皮帶接口與中心線不垂直，會(huì)造成皮帶在拉緊狀態(tài)下受力不均，在運(yùn)行過程中會(huì)致使皮帶出現(xiàn)跑偏。托輥、滾筒安裝不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)造成皮帶在運(yùn)行過程中因受到橫向推力出現(xiàn)跑偏，如托輥與皮帶中心線不垂直時(shí)其牽引力會(huì)分解指向皮帶某側(cè)的橫向分力，該力促使托輥出現(xiàn)軸向竄動(dòng)的趨勢(shì)，但因托輥是固定的，則強(qiáng)迫皮帶出現(xiàn)偏移導(dǎo)致皮帶出現(xiàn)跑偏。在運(yùn)輸過程中給料不均也會(huì)造成皮帶受力不均，當(dāng)皮帶單側(cè)載荷較大時(shí)會(huì)促使皮帶向另一側(cè)滑動(dòng)，若不及時(shí)處理易造成皮帶跑偏；此外，皮帶滾筒若清理不及時(shí)會(huì)粘結(jié)大量的煤炭和細(xì)碎矸石，這樣造成皮帶滾筒半徑不對(duì)稱等，造成皮帶受力不平衡，這也是造成皮帶跑偏的主要原因。

圖1 皮帶輸送機(jī)皮帶兩側(cè)不均衡受力示意

1.2 皮帶撕裂和斷帶

皮帶撕裂是一種嚴(yán)重的皮帶損壞形式，輕則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸系統(tǒng)的停滯，重則會(huì)致使整條皮帶報(bào)廢甚至造成人員傷亡。皮帶撕裂常因皮帶跑偏、縱向劃傷和帶芯抽出導(dǎo)致。皮帶跑偏會(huì)造成皮帶兩側(cè)受力不均，在不均衡力作用下，皮帶在運(yùn)行過程中出現(xiàn)側(cè)向堆積現(xiàn)象，若不及時(shí)處理會(huì)造成皮帶撕裂，一般常將皮帶跑偏作為皮帶撕裂的先兆，應(yīng)及時(shí)對(duì)皮帶跑偏進(jìn)行調(diào)整。縱向劃傷撕裂常因桿狀利器劃傷和穿透引起，若利器未能及時(shí)拔出則會(huì)造成利器卡在托輥間，這樣皮帶運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)長距離劃傷撕裂。皮帶帶芯的抽出會(huì)因皮帶摩擦、拉伸作用出現(xiàn)帶芯裸露和斷芯，若帶芯絞入托輥、滾筒等部位會(huì)致使帶芯大范圍抽出，最終導(dǎo)致皮帶撕裂現(xiàn)象的發(fā)生。

斷帶現(xiàn)象在皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行過程中會(huì)偶爾出現(xiàn)，分析其原因主要有接頭質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、硫化接頭處環(huán)境差、膠帶質(zhì)量不佳、瞬時(shí)強(qiáng)力作用和不規(guī)范操作等。

1.3 皮帶打滑

皮帶打滑是皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障，當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)淋水較大、拉稀煤、皮帶松弛過度或者超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)均會(huì)出現(xiàn)皮帶打滑現(xiàn)象。此外，當(dāng)皮帶滿載運(yùn)行時(shí)因故停車，滾筒和皮帶之間的摩擦力未達(dá)到重載皮帶所需摩擦力時(shí)亦會(huì)出現(xiàn)皮帶打滑現(xiàn)象。

2 皮帶運(yùn)輸機(jī)故障處理方法

2.1 皮帶防跑偏措施

防皮帶跑偏可從調(diào)整托輥、滾筒和控制給料等方面來進(jìn)行。若皮帶向右側(cè)跑偏，則可將托輥組右側(cè)向前適當(dāng)移動(dòng)，托輥?zhàn)髠?cè)適當(dāng)后移，反之亦然。驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒的安裝位置應(yīng)垂直于皮帶中心線，當(dāng)偏斜過度時(shí)則會(huì)導(dǎo)致皮帶向偏斜方向跑偏，故若當(dāng)皮帶向右側(cè)跑偏則需要適當(dāng)將滾筒的右側(cè)軸承座適當(dāng)前移或者左側(cè)軸承座適當(dāng)后移；當(dāng)皮帶向左側(cè)跑偏時(shí)則需要將滾筒左側(cè)軸承座適當(dāng)前移或右側(cè)軸承座適當(dāng)后移，直至將皮帶調(diào)整至理想運(yùn)行狀態(tài)。

此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)皮帶滾筒的清理工作，盡量避免滾筒表面粘著煤體或者巖屑；當(dāng)滾筒因磨損嚴(yán)重而導(dǎo)致表面凸凹不平造成直徑不均一，可進(jìn)行更換滾筒防止皮帶跑偏。在給料時(shí)應(yīng)盡量給料均勻，且盡量將落料點(diǎn)布置在皮帶中心線附近，必要時(shí)可在給料處增加擋料板來進(jìn)行落料點(diǎn)的控制，可使物料盡可能的落在皮帶中心線處。實(shí)踐證明，通過安裝立托輥和向心托輥組對(duì)于防皮帶跑偏也有著較好的效果。

2.2 防皮帶撕裂和斷帶措施

根據(jù)皮帶撕裂原因分析可知，皮帶撕裂主要由皮帶跑偏、縱向劃傷和帶芯抽出導(dǎo)致，因此首先要防止皮帶出現(xiàn)跑偏，其次要及時(shí)將進(jìn)入皮帶上的桿狀利器、棱角狀矸石、廢舊錨桿／錨索和其他金屬利器揀出。同時(shí)要加強(qiáng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的巡檢力度，及時(shí)對(duì)可能引起皮帶撕裂的隱患進(jìn)行處理。另外，還可通過技術(shù)改造或者應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)對(duì)皮帶撕裂進(jìn)行預(yù)防和處理，如在皮帶落料點(diǎn)上方增加電磁鐵，盡可能的將金屬利器吸出，這樣既可節(jié)省人力和時(shí)間，又能有效防止金屬利器劃傷皮帶；積極應(yīng)用防皮帶撕裂保護(hù)裝置，如ZFA皮帶保護(hù)器和JZB皮帶保護(hù)裝置的應(yīng)用效果較好，當(dāng)導(dǎo)料槽出現(xiàn)卡堵或者皮帶出現(xiàn)超載時(shí)會(huì)進(jìn)行報(bào)警和斷電，這樣可有效預(yù)防皮帶出現(xiàn)損傷，對(duì)于預(yù)防皮帶撕裂極為有效〔5〕。

為預(yù)防斷帶出現(xiàn)，應(yīng)嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)行，嚴(yán)禁急停、急啟滿負(fù)荷皮帶。要嚴(yán)防皮帶跑偏、撕裂現(xiàn)象的發(fā)生，確保皮帶接頭質(zhì)量合格，并按要求對(duì)磨損、老化嚴(yán)重的皮帶及時(shí)進(jìn)行更換。

2.3 皮帶打滑處理

從某種意義上說，皮帶打滑是一種自保護(hù)行為，可通過皮帶打滑防止因超載出現(xiàn)的皮帶損傷現(xiàn)象。在正常負(fù)載情況下，可通過螺旋張緊裝置或者液壓張緊裝置來進(jìn)行皮帶張緊力調(diào)整，還可通過使用重錘張緊來添加配重解決皮帶打滑問題。當(dāng)皮帶因淋水嚴(yán)重或者拉稀煤出現(xiàn)打滑時(shí)，應(yīng)通過防隔水措施將淋水引出皮帶，同時(shí)控制稀煤量，盡量保證皮帶處于干燥狀態(tài)；當(dāng)皮帶因超載出現(xiàn)打滑時(shí)應(yīng)去除部分物料后方可進(jìn)行開車。另外，可通過安裝皮帶防打滑裝置來進(jìn)行皮帶測速，當(dāng)保護(hù)裝置監(jiān)測到皮帶轉(zhuǎn)速低于正常轉(zhuǎn)速的60%時(shí)，該保護(hù)裝置自動(dòng)起作用控制皮帶停機(jī)，這樣可有效避免因皮帶打滑出現(xiàn)的皮帶磨損現(xiàn)象。

3 結(jié)語

皮帶運(yùn)輸機(jī)作為煤礦廣泛應(yīng)用的連續(xù)性運(yùn)輸設(shè)備，在確保生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高礦井運(yùn)輸效率方面發(fā)揮著重要的作用。在應(yīng)用皮帶運(yùn)輸機(jī)時(shí)，應(yīng)能夠掌握皮帶運(yùn)輸故障發(fā)生的內(nèi)在原因，并能夠采取合理的措施進(jìn)行預(yù)防。此外，還應(yīng)加強(qiáng)皮帶運(yùn)輸機(jī)操作和管理人員的安全隱患意識(shí)，通過培訓(xùn)加強(qiáng)其操作和管理技能，同時(shí)應(yīng)注重積累皮帶運(yùn)輸機(jī)使用、維護(hù)和保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能確保皮帶運(yùn)輸機(jī)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

〔1〕秦連軍 .皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障分析與處理方法〔J〕.煤炭技術(shù)，2009，28（8）：18－20.

〔2〕樊京波，侯孝義 .原料煤皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障的分析與處理〔J〕.西部煤化工，2009，（2）：8－10.

〔3〕還新春 .皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障及處理〔J〕.梅山科技，2004，（4）：37－39.

〔4〕陳啟龍，楊 君，時(shí)洪文 .皮帶運(yùn)輸機(jī)跑偏原因和處理〔J〕.磚瓦，2008，（2）：42－43.

〔5〕朱榮濤 .皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶撕裂原因探析及防治〔J〕.江西煤炭科技，2014，（3）：98－99.