膠帶輸送機雙穩(wěn)式集成頂高液壓糾偏保護裝置的研究與實施

張志紅

【摘要】糾偏保護系統(tǒng)提供一種通過液壓系統(tǒng)使調(diào)心托輥高度可以調(diào)節(jié)的功能，當(dāng)膠帶正常工作時調(diào)心托輥不與膠帶接觸，當(dāng)膠帶跑偏時調(diào)心托輥在液壓缸的作用下升高，使糾偏裝置開始工作，糾偏力增大，力求達到糾偏過程平穩(wěn)、迅速，安全、可靠的目的。

【關(guān)鍵詞】膠帶輸送機 糾偏保護裝置 雙穩(wěn)式 輸送設(shè)備

1、構(gòu)造和原理

根據(jù)增大膠帶輸送機與托輥間的正壓力從而增大糾偏力的原理對雙穩(wěn)集成頂高式糾偏保護系統(tǒng)進行設(shè)計。項目的技術(shù)方案為：在膠帶發(fā)生跑偏之前，自動糾偏裝置穩(wěn)定在初始角度和高度。一旦膠帶出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，自動糾偏裝置通過液壓系統(tǒng)升高到工作高度，對膠帶進行糾偏。當(dāng)自動糾偏裝置上升到設(shè)定的工作高度后，若膠帶未被糾偏至正常位置，則自動糾偏裝置將停留在工作高度，保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，直至膠帶被糾正至正常位置。

2、技術(shù)方案

1.總體思路：本項目研究根據(jù)增大正壓力從而增大糾偏力的原理對雙穩(wěn)集成頂高式糾偏保護系統(tǒng)進行了方案設(shè)計。所謂“雙穩(wěn)式”，是指本裝置有兩個穩(wěn)定狀態(tài)：

（1）在膠帶發(fā)生跑偏之前，自動糾偏裝置穩(wěn)定在初始角度和高度。一旦膠帶出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，自動糾偏裝置通過液壓系統(tǒng)升高到工作高度，對膠帶進行糾偏。

（2）當(dāng)自動糾偏裝置上升到設(shè)定的工作高度后，若膠帶未被糾偏至正常位置，則自動糾偏裝置將停留在工作高度，保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，直至膠帶被糾正至正常位置。

當(dāng)膠帶回到正常位置，自動糾偏裝置自動下降，回到初始位置。對于雙穩(wěn)式液壓升高自動糾偏裝置，當(dāng)自動糾偏裝置上升到設(shè)定的工作高度，此時若膠帶仍未被糾偏至正常位置，摩擦輪組將與膠帶脫離，不再接觸，齒輪泵停止工作，液壓系統(tǒng)不再出油和進油。此時糾偏裝置將停留在工作高度，以較大的糾偏力對膠帶進行糾偏，直至膠帶被糾正至正常位置。這種相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)，能夠保證糾偏裝置以較大的糾偏力對膠帶跑偏現(xiàn)象進行持續(xù)、穩(wěn)定的糾正，同時能夠防止由于液壓系統(tǒng)持續(xù)工作，系統(tǒng)壓力過大造成的危害。

圖示為雙穩(wěn)集成頂高式液壓糾偏裝置工作示意圖。如圖所示，液壓系統(tǒng)由油缸、截止閥、單向閥、油箱、齒輪泵、油壓控制器組成。油缸的活塞部分與回轉(zhuǎn)架相連接，回轉(zhuǎn)架隨著活塞的運動而上下運動；齒輪泵的動力輸入軸與摩擦輪通過鍵相連，摩擦輪轉(zhuǎn)動帶動齒輪泵工作。

當(dāng)膠帶正常運行時，整個糾偏裝置處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)膠帶發(fā)生跑偏現(xiàn)象，膠帶觸碰到糾偏裝置兩側(cè)的立輥組，帶動回轉(zhuǎn)架及托輥組繞回轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)一個角度。液壓油路中的截止閥閉合。回轉(zhuǎn)架的回轉(zhuǎn)經(jīng)過摩擦輪組中機構(gòu)的傳遞使摩擦輪上升，接觸到膠帶。膠帶帶動摩擦輪旋轉(zhuǎn)，隨之帶動齒輪泵工作，向油缸及其組件和摩擦輪組中的油壓控制器輸送液壓油。油缸及其組件中的油缸在高壓油的作用下被頂高，安裝于油缸及其組件上的回轉(zhuǎn)架和摩擦輪也隨之升高，回轉(zhuǎn)架向上頂起膠帶，膠帶與托輥組間的正壓力增大，糾偏力隨之增大。當(dāng)油缸上升至工作位置，若膠帶仍未被糾偏至中心軸線處，摩擦輪組的油壓控制器的壓力超過設(shè)定值，摩擦輪組的機構(gòu)通過一系列動作使摩擦輪下降，脫離膠帶，齒輪泵停止工作。回轉(zhuǎn)架及托輥組處于高位、扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，液壓系統(tǒng)處于密封，液壓系統(tǒng)中的截止閥閉合，液壓系統(tǒng)處于相對保壓、平衡狀態(tài)，糾偏裝置處于穩(wěn)定狀態(tài)，長時間對膠帶進行糾偏。

當(dāng)膠帶被糾偏至中心軸線處，回轉(zhuǎn)架及托輥組轉(zhuǎn)回與機架中心軸線垂直處，截止閥打開，液壓油流回油箱。油缸下降，回轉(zhuǎn)架及托輥組隨之下降至初始位置。 糾偏過程結(jié)束。

3、應(yīng)用效果

根據(jù)平煤五礦DTL120/63/4*400S膠帶運輸機的具體情況，在容易發(fā)生跑偏的部分間距100米左右，安裝糾偏裝置6套。由試驗結(jié)果可知，在糾偏裝置作用下，膠帶無跑偏時，裝置的托輥及摩擦輪與膠帶無接觸，裝置不工作；當(dāng)膠帶發(fā)生跑偏時，糾偏裝置工作，膠帶中心偏距沒有超過70mm，對膠帶起到了很好的保護作用，達到了設(shè)計要求。

膠帶跑偏是引起膠帶側(cè)邊磨損、撕裂、斷帶等事故的最初誘發(fā)原因之一。一條強力膠帶價值上百萬元，采用有效方法避免膠帶跑偏能夠獲得較高的經(jīng)濟效益。

（1）斷帶事故按一條膠帶平均30年發(fā)生一次，每次直接經(jīng)濟損失500萬元計，則平均每年的經(jīng)濟損失為25萬元。安裝本裝置以后，每年可節(jié)約25萬元。

（2）因斷帶或撕帶事故按一條膠帶平均一年發(fā)生一次，每次影響時間10小時，安裝糾編裝置后每年不發(fā)生斷帶或撕帶事故，按一條膠帶運輸機每小時500噸運量，每噸市場價450元計算如下：500×10×450=225萬元。

因此，安裝本糾偏裝置以后，一年即可收回成本。

（3）社會效益

帶式輸送機發(fā)生的事故中，百分之七十來源于膠帶跑偏。膠帶跑偏現(xiàn)象會造成輸送機機架與膠帶互相摩擦，使膠帶邊緣過早磨損，降低膠帶壽命，嚴(yán)重影響輸送能力；跑偏的膠帶會灑落物料在回空段的膠帶上，若不及時清理機尾滾筒將被堵塞，膠帶的運行受到妨礙，致使載荷過重損壞電機；當(dāng)膠帶跑偏嚴(yán)重將會發(fā)生膠帶脫落、撕裂、斷帶等嚴(yán)重事故，進而造成嚴(yán)重的機械事故甚至人身事故。

由于煤礦生產(chǎn)是一個連續(xù)的過程，如果其中一條帶式輸送機出現(xiàn)故障，會影響整個生產(chǎn)過程的正常運行。一旦引起停產(chǎn)事故，生產(chǎn)廠礦損失非常大。

膠帶運輸機的糾偏保護問題在我國雖然有很多單位進行了研究，但仍然存在著諸多的技術(shù)問題沒有解決。該項目實施以后，可以填補這方面的空白，具有廣闊的應(yīng)用前景。

結(jié)束語。本套膠帶糾偏裝置本套糾偏裝置為純機械結(jié)構(gòu)，不含任何電氣元件及線路，無防爆問題，結(jié)構(gòu)簡單、糾偏力大、可靠耐用、維修使用方便，適應(yīng)煤礦惡劣的工作環(huán)境。