關(guān)于鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)縱撕保護(hù)的探討

高愛(ài)民

（山西中煤華晉能源有限責(zé)任公司王家?guī)X礦機(jī)電科，山西　河津　043300）

引言

鋼絲繩芯帶輸送機(jī)具備較大功率、運(yùn)行距離較長(zhǎng)、日常維護(hù)量較小、膠帶的使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用于煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，屬于高效礦井企業(yè)首先選擇的原煤運(yùn)輸設(shè)備。當(dāng)前由于鋼絲繩芯膠帶經(jīng)常出現(xiàn)縱向撕裂問(wèn)題，嚴(yán)重困擾輸送機(jī)的安全運(yùn)行。比如東坡煤礦井下的主輸送力便是鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶，膠帶機(jī)運(yùn)行速度為4m/s，一旦發(fā)生縱撕?jiǎn)栴}，則會(huì)嚴(yán)重?fù)p害上百米的輸送皮帶，甚至還會(huì)導(dǎo)致整條皮帶全部撕裂，給礦井帶來(lái)巨大的安全隱患。

1　鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)縱撕原因

第一，傳輸期間存在異物以致輸送帶出現(xiàn)撕裂問(wèn)題，下放裝載點(diǎn)過(guò)程中，若煤層中存在木材、廢角鐵等異物時(shí)，會(huì)很快穿刺輸送帶，因?yàn)榭◣?wèn)題而發(fā)生縱向撕裂事故。第二，物料導(dǎo)致輸送帶撕裂，下放裝載點(diǎn)過(guò)程中，若煤層中夾雜著大塊巖石擋在煤板與緩沖托輥之間，以致增大了裝載煤量而導(dǎo)致堵塞，持續(xù)不斷的摩擦?xí)澠戚斔蛶В灾鲁霈F(xiàn)撕裂問(wèn)題。第三，是機(jī)頭倉(cāng)被巖石、煤塊等異物填滿，滾筒與機(jī)頭之間存在較多異物，使輸送帶撕裂。第四，當(dāng)機(jī)頭清掃刮板時(shí)觸碰鋒利異物，導(dǎo)致輸送帶撕裂。第五，輸送帶運(yùn)輸期間沒(méi)有按照正常軌道運(yùn)行，在運(yùn)輸過(guò)程中，輸送帶出現(xiàn)嚴(yán)重單側(cè)偏移問(wèn)題，會(huì)在一側(cè)形成折疊，因受到不平衡力影響，導(dǎo)致輸送帶出現(xiàn)刮傷問(wèn)題，發(fā)生縱向撕裂。第六，輸送帶運(yùn)輸期間出現(xiàn)異常問(wèn)題，比如托輥端蓋沒(méi)有有效焊接，旋轉(zhuǎn)刀在自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)致輸送帶撕裂。同時(shí)，回轉(zhuǎn)式自動(dòng)調(diào)跑裝置的立輥外筒脫落也會(huì)導(dǎo)致撕裂故障，且斷裂的鋼頭也會(huì)露出膠帶之外，嚴(yán)重的磨損狀態(tài)下，隨著運(yùn)輸帶的運(yùn)轉(zhuǎn)，鋼絲繩也會(huì)被抽出，出現(xiàn)縱向撕裂問(wèn)題[1]。

2　縱撕保護(hù)分析

縱撕傳感器屬于當(dāng)前國(guó)內(nèi)帶式輸送系統(tǒng)縱撕檢測(cè)過(guò)程中最常采用的裝置。在運(yùn)輸期間，應(yīng)在上部膠帶下放安裝縱撕傳感器，當(dāng)膠帶發(fā)生撕裂后，膠帶物料會(huì)由裂口落至縱撕傳感器上部，此時(shí)傳感器則可以通過(guò)壓力或者其他感應(yīng)方式檢測(cè)到皮帶的撕裂問(wèn)題，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。受膠帶撕裂自身張力影響導(dǎo)致的裂口閉合，會(huì)導(dǎo)致物料無(wú)法散落，或者膠帶上沒(méi)有運(yùn)輸物料，以致縱撕傳感器無(wú)法及時(shí)檢測(cè)信號(hào)，可靠性及準(zhǔn)確度較差。但由于膠帶內(nèi)線圈預(yù)埋技術(shù)造價(jià)水平較高，且技術(shù)復(fù)雜繁瑣，所以很少被使用于煤礦生產(chǎn)過(guò)程中。

3　鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)縱撕預(yù)防方法

運(yùn)輸機(jī)在工作過(guò)程中，為了有效避免輸送帶的縱向撕裂問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外相關(guān)行業(yè)已經(jīng)研究出了多種防撕裂裝置，具體而言，主要分為非接觸式檢測(cè)以及接觸式檢測(cè)等兩方面[2]。

3.1　接觸式檢測(cè)系統(tǒng)

第一，棒型檢測(cè)器，利用管子或棒子，將其做為槽形，之后安裝于輸送帶下放緩沖托輥之間，當(dāng)輸送帶出現(xiàn)刺穿故障問(wèn)題時(shí)，物料會(huì)自動(dòng)波動(dòng)槽形棒，阻礙了傳感器的正常運(yùn)行，且隨之輸送帶也會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，阻礙其正常運(yùn)行。第二，線型檢測(cè)器，在槽形輸送帶的下放安裝此檢測(cè)器，并在輸送帶上拉設(shè)金屬絲，在另一端安裝彈簧開(kāi)關(guān)。當(dāng)異物經(jīng)過(guò)此線時(shí)，輸送帶會(huì)突然增加張力，開(kāi)關(guān)也會(huì)被限制動(dòng)作，并隨之發(fā)生報(bào)警信號(hào)，阻礙輸送帶的正常運(yùn)行。第三，擺動(dòng)托輥檢測(cè)器，類(lèi)似于自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)托輥架，當(dāng)此裝置穿過(guò)異物時(shí)，則限位開(kāi)關(guān)發(fā)出動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，導(dǎo)致輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。第四，撕裂壓力檢測(cè)器，其根據(jù)傳感器監(jiān)測(cè)物料向下受力，并根據(jù)壓力大小診斷輸送帶的撕裂事故，之后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，輸送帶停止運(yùn)行。第五，漏料檢測(cè)器，其屬于壓力傳感器，用來(lái)檢測(cè)泄漏物料，當(dāng)出現(xiàn)泄漏問(wèn)題時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，輸送帶停止運(yùn)行。第六，帶寬檢測(cè)器，其可以檢測(cè)輸送帶撕裂后兩半邊重疊的輸送帶，之后發(fā)出報(bào)警信號(hào)并停機(jī)。第七，振動(dòng)檢測(cè)器，輸送帶縱向撕裂后，振動(dòng)器停止動(dòng)作，并隨之發(fā)出撕裂與報(bào)警信號(hào)，隨后輸送帶停止運(yùn)行。第八，是浮動(dòng)托輥架檢測(cè)裝置，當(dāng)托輥被異物穿刺時(shí)，傳感器可以檢測(cè)浮動(dòng)托輥架自身壓力，超出標(biāo)準(zhǔn)范圍后則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，輸送機(jī)停止運(yùn)行。

3.2　非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)

首先，超聲波檢測(cè)器，該裝置具備反射、共振以及傳播等性能，可以用于檢測(cè)材料內(nèi)部情況。該裝置被安裝于輸送帶易撕裂部位，當(dāng)出現(xiàn)縱向撕裂問(wèn)題時(shí)，波導(dǎo)管彎曲損壞，輸送帶也隨之被撕裂，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，導(dǎo)致停機(jī)問(wèn)題。其次，X光透視檢測(cè)器，當(dāng)材料被X射線穿透時(shí)，局部異常問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致射線強(qiáng)度逐步遞減，自身數(shù)值也與周?chē)课徊灰恢?。該檢測(cè)裝置安裝與輸送帶金屬片及金屬網(wǎng)中，一旦出現(xiàn)撕裂問(wèn)題，X光透視儀則會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，致使輸送機(jī)停機(jī)。最后，傳感線圈輸送帶檢測(cè)器，每隔一段距離，輸送帶上便會(huì)預(yù)埋一個(gè)傳感線圈，且兩側(cè)也安裝電磁脈沖的接收器與發(fā)生器。在遵循電磁感應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，傳感線圈會(huì)為接收器發(fā)送信號(hào)，而輸送帶被撕裂后，傳感器也會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，無(wú)法正常接收電磁脈沖信號(hào)，此時(shí)輸送帶發(fā)出撕裂信號(hào)，并報(bào)警停止運(yùn)行[3]。

4　防縱撕保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，關(guān)于輸送帶運(yùn)行原理、縱向撕裂保護(hù)原理以及防撕裂技術(shù)方面的研究逐漸增多，國(guó)內(nèi)外研究力度不斷增大。但受輸送帶本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜性以及運(yùn)輸環(huán)境惡劣性影響，輸送帶經(jīng)常隨機(jī)發(fā)生撕裂問(wèn)題，因此輸送帶防撕裂裝置在實(shí)際應(yīng)用中存在較大局限性，輸送帶撕裂事故問(wèn)題不可避免。隨著研究的不斷進(jìn)步，輸送帶防縱撕保護(hù)技術(shù)也得到了如下發(fā)展：

首先，應(yīng)廣泛采用抗縱撕輸送帶，鋼絲繩芯輸送帶中缺乏橫向高強(qiáng)度材料，會(huì)極易導(dǎo)致輸送帶發(fā)生撕裂問(wèn)題。為了降低事故的發(fā)生幾率，輸送帶的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)增強(qiáng)輸送帶的抗穿透性，生產(chǎn)抗縱向切割能力較強(qiáng)的輸送帶，且開(kāi)發(fā)期間還應(yīng)有效考慮成本費(fèi)用問(wèn)題，從根本上解決輸送帶縱撕?jiǎn)栴}。其次，深入研究縱撕超前保護(hù)技術(shù)，當(dāng)鋼絲繩芯輸送帶存在長(zhǎng)條以及大塊異物時(shí)，極易發(fā)生縱撕?jiǎn)栴}，為了有效預(yù)防縱撕事故問(wèn)題，企業(yè)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并出臺(tái)專(zhuān)門(mén)的保護(hù)措施。比如將電磁除鐵器安裝于裝料處，充分吸附輸送帶的鐵類(lèi)雜質(zhì)，或者將擋料鋼格篩安裝至輸送帶入料處，或者吐料口不再使用以往的閘門(mén)漏斗，使用振動(dòng)型的給料機(jī)，避免下落大塊物料。除此之外，還應(yīng)將電子感應(yīng)層安裝至輸送帶處，一旦輸送帶刺入異物，立即出現(xiàn)信號(hào)反饋，并立即停機(jī)。且一旦異物刺穿輸送帶或者裝載點(diǎn)處卡主大塊異物時(shí)，應(yīng)立即采取應(yīng)急手段，并發(fā)出反饋信號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。最后，應(yīng)開(kāi)發(fā)可靠性較高的非接觸式防撕裂保護(hù)裝置，非接觸式保護(hù)裝置的可靠性較強(qiáng)，且可以確保輸送帶的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在縱撕方面的監(jiān)測(cè)性較高，因此未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，可以作為帶式輸送機(jī)的滯后保護(hù)裝置[4]。5結(jié)語(yǔ)

作為煤礦企業(yè)最為關(guān)鍵的運(yùn)輸設(shè)備，鋼絲繩芯清理輸送帶在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中占據(jù)十分重要的地位，因此煤礦企業(yè)應(yīng)高度重視鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)的縱撕保護(hù)工作，以確保輸送帶安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，以防發(fā)生縱撕事故問(wèn)題。

[1]楊成龍，李錚.智能視頻分析技術(shù)在帶式輸送機(jī)縱撕檢測(cè)方面的應(yīng)用研究[J].科技展望，2016（11）：69.

[2]申永文.選煤廠帶式輸送機(jī)輸送帶縱撕淺析[J].電子制作，2014（9）：230-231.

[3]孫志剛，張翠平，胡建功，等.帶式輸送機(jī)的輸送帶保護(hù)及故障診斷[J].煤礦機(jī)械，2011（3）：242-244.

[4]陳曉鵬.煤礦井下帶式運(yùn)輸機(jī)集控系統(tǒng)實(shí)踐與探討[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016（9）：128-129.