煤礦皮帶機(jī)跑偏故障機(jī)理及對策探究

姚向毅+楊順策

摘要：在我國煤炭開采的運輸系統(tǒng)中，皮帶機(jī)是最為重要的組成部分，特別是地下煤礦開采，基本都是靠皮帶機(jī)來運輸完成。而皮帶機(jī)在日常工作中經(jīng)常會遇到故障，皮帶跑偏是最為常見的，一旦出現(xiàn)故障會對煤礦開采效率造成嚴(yán)重影響。為減少日常生產(chǎn)中出現(xiàn)皮帶跑偏事故，本文主要分析了跑偏發(fā)生的原因，歸納故障機(jī)理，結(jié)合實際工作中的操作，提出解決皮帶跑偏的方法以及預(yù)防事故發(fā)生的措施。

關(guān)鍵字：皮帶機(jī)；跑偏；原因分析；對策

自改革開放以來，社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平持續(xù)提高，對煤炭需求量也大大增加，我國煤炭開采量也越居世界首位，這就對煤炭開采安全和效率提出了更加嚴(yán)格的要求。煤炭開采可以簡單分為開采和運輸兩個步驟，煤炭運輸系統(tǒng)在實際生產(chǎn)效率中占據(jù)重要比重，其效能對開采效率造成直接影響。為提高煤炭開采中的運輸效率，現(xiàn)代化煤礦開采集團(tuán)大多運用先進(jìn)的高速皮帶機(jī)，以提高煤炭開采的安全性和高效性。但皮帶機(jī)在開機(jī)中經(jīng)常出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。一旦發(fā)生故障，會對整個煤炭運輸系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)\輸設(shè)備造成損害或造成停產(chǎn)。根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)，某省因皮帶跑偏造成的生產(chǎn)事故每年高達(dá)1500起，嚴(yán)重影響到煤炭的日常開采，所以對煤炭皮帶機(jī)跑偏故障進(jìn)行對策性研究有非常重要的意義。

一、皮帶機(jī)優(yōu)點及跑偏故障機(jī)理

皮帶機(jī)運輸中的工作機(jī)理是通過皮帶與機(jī)械設(shè)備之間的摩擦力，從物理學(xué)角度分析，發(fā)生跑偏的原因主要是在寬度方向上皮帶所受的作用力不為零，或者是皮帶整個面上所受的機(jī)械拉力不均勻?qū)е聶C(jī)械滾筒對皮帶產(chǎn)生一個反方向的作用力，使皮帶偏向一側(cè)。皮帶機(jī)在煤炭運輸系統(tǒng)中發(fā)揮巨大的作用，可歸納成一下五個優(yōu)點：皮帶機(jī)運輸量非常大，在多個皮帶機(jī)協(xié)調(diào)運作的情況下，總運輸量可達(dá)數(shù)百萬噸；皮帶機(jī)不但可以運送碎石性物質(zhì)還能運輸包裝成件的物料，可適應(yīng)多種運輸工況；皮帶機(jī)不但可以多種運輸路線，例如水平路線或傾斜坡度；皮帶機(jī)可適應(yīng)多種運輸距離，可隨時拆卸或安裝，運輸距離靈活；皮帶機(jī)不但效率高而且容易拆分裝卸。所以，皮帶機(jī)已經(jīng)生產(chǎn)就被各煤炭企業(yè)廣泛應(yīng)用。

二、皮帶機(jī)跑偏故障原因分析

（一）皮帶跑偏現(xiàn)象

皮帶機(jī)在運作時發(fā)生跑偏現(xiàn)象主要是因為寬度方向上作用力不為零或水平方向荷載不均勻，造成這種現(xiàn)象主要是因為皮帶機(jī)滾筒在生產(chǎn)或安裝時存在缺陷，導(dǎo)致皮帶機(jī)不平整，從而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。結(jié)合現(xiàn)場操作經(jīng)驗，皮帶機(jī)跑偏主要發(fā)生一下三種現(xiàn)象：向皮帶緊的一側(cè)跑偏，及發(fā)生皮帶機(jī)跑偏時，整個皮帶會向緊的一側(cè)跑偏；跑后不跑前，及發(fā)生跑偏時，若以托錕支架為界限，皮帶會向后跑偏；跑高不跑低，若皮帶水平方向上高度不一致，整個皮帶會向較高一側(cè)跑偏。

（二）皮帶跑偏故障原因

1.皮帶機(jī)制造安裝過程中存在誤差

皮帶在制造過程如果質(zhì)量不過關(guān)，發(fā)導(dǎo)致整個皮帶不平整，這種皮帶安裝在皮帶機(jī)上受力會不均勻，這就很容易發(fā)生跑偏。而要解決這種情況，需要嚴(yán)格把握皮帶生產(chǎn)制造工藝，把控皮帶生產(chǎn)質(zhì)量，把已經(jīng)老舊的皮帶及時更換，確保不對皮帶機(jī)組運作產(chǎn)生影響。皮帶的安裝也會對皮帶機(jī)造成運作影響。若皮帶機(jī)在安裝中發(fā)生傾斜，會導(dǎo)致整個皮帶重心向某一方向偏移，再加上運輸物的質(zhì)量，將產(chǎn)生嚴(yán)重影響；這種在安裝時留下的誤差會在調(diào)整時也非常困難，所以安裝的托錕必須絕對水平，這才能保證在后期運行是不發(fā)生跑偏現(xiàn)象。若安裝托錕時，其軸線沒有絕對垂直與皮帶中心線，在運行時的水平合力就不為零，這樣會非常容易發(fā)生跑偏。

2.機(jī)頭、機(jī)尾與中心架的中心不在同一直線

皮帶機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾以及中間支架不在同一直線也會造成皮帶跑偏。這主要是工作人員在安裝時沒有按照安裝規(guī)范而造成，在安裝皮帶機(jī)時首先要把皮帶機(jī)動力裝置安裝完畢，再調(diào)整機(jī)頭、機(jī)尾以及中間架的相對位置，確保其三者在同一直線上。調(diào)試時先調(diào)整好理論中心線，在安裝好機(jī)頭和機(jī)尾，然后最后安裝中間架，使三者中心線與理論中心線重合，保證誤差范圍不超過3mm。

3.皮帶機(jī)方位不正

皮帶機(jī)在長期運行后，由于動力機(jī)組的作用會發(fā)生微小位移或微傾斜，這種情況同樣會導(dǎo)致皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象。當(dāng)前皮帶機(jī)機(jī)頭主要是機(jī)械機(jī)頭和硫化機(jī)頭，這兩種機(jī)頭在安裝運輸時都必須保證機(jī)頭平整光滑。若皮帶機(jī)運輸?shù)奈锪下潼c較高，會對皮帶機(jī)產(chǎn)生較強(qiáng)沖擊力，這種隨機(jī)性的沖擊力也會對皮帶機(jī)造成跑偏影響。

三、皮帶跑偏調(diào)整

（一）從設(shè)計方面排除和處理故障

從皮帶的設(shè)計開始就需要通過科學(xué)的方法仔細(xì)核算機(jī)架的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)計算結(jié)果選擇合適的上、下托錕以及自動調(diào)偏器，這樣可以從源頭上解決皮帶跑偏現(xiàn)象。從當(dāng)前輸送帶承載段的調(diào)偏托錕來看有下面幾種選擇：自動調(diào)心托錕、前傾托錕和摩擦上平調(diào)心托錕，這幾種調(diào)偏托錕是目前應(yīng)用最為廣泛的。應(yīng)用在輸送帶空載段的調(diào)偏托錕有下平行調(diào)心托錕。托錕組合的選擇也應(yīng)該通過合理的設(shè)計，皮帶機(jī)的重載段，我們可以選擇10組托錕加1組調(diào)心托錕的組合方式，這種組合方式可以解決皮帶機(jī)在運轉(zhuǎn)時因為托錕的問題而發(fā)生跑偏現(xiàn)象；在空載段則采用6～10組托錕加1個平行調(diào)偏托錕的組合方式。在設(shè)計時需要計算好物料落點高度對皮帶機(jī)跑偏的影響，調(diào)整好合理的落料高度，避免因落料的橫向沖擊力而產(chǎn)生皮帶機(jī)跑偏，如果需要可以在落料點可以加裝緩沖床、導(dǎo)料槽來調(diào)整落料緩沖，使散布在皮帶上的煤炭能夠均勻分布。

（二）其他方面

1.對于因皮帶機(jī)安裝不正確而導(dǎo)致的皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象，可以調(diào)整皮帶機(jī)上的滾筒位置，使皮帶機(jī)上的滾筒軸線保持與皮帶同一水平，從而解決皮帶機(jī)跑偏。具體解決方法是皮帶向哪邊跑偏這向哪一方向移動該軸承。

2.對于皮帶機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾以及中間架不在同一水平線上而產(chǎn)生的跑偏，可以重新把三者拆卸下來然后重新安裝確保其在同一水平線。

3.對于皮帶接頭不正而導(dǎo)致的跑偏現(xiàn)象，可以先將皮帶拆卸下來，然后切掉不正的位置，然后重新制造皮帶接頭。如果條件允許，確保皮帶接頭性能，最好使用皮帶扣將皮帶接頭扣住。對于物料落點距離皮帶較遠(yuǎn)造成的跑偏可以在兩條運輸帶之間增加物料漏斗的方法加以解決。

四、結(jié)語

綜上所述，皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象多發(fā)生在地下煤礦的生產(chǎn)過程中，對于不同原因造成的皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象要根據(jù)具體情況具體分析，找出具體跑偏原因，在晨曦原因之后，有針對性的采取相應(yīng)措施，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象立即解決，確保不對生產(chǎn)造成較大影響，同時采取一些科學(xué)合理的預(yù)防措施，保證上文分析的幾種原因不會發(fā)生，對皮帶機(jī)定期進(jìn)行巡檢，老舊皮帶機(jī)及時進(jìn)行更換，遇到問題及時解決，只有這樣才能將因皮帶機(jī)故障產(chǎn)生的生產(chǎn)影響降至最低。以上的粗淺之見，如有不到之處，還望相關(guān)的專業(yè)人士批評指正。

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