新型強力皮帶機斷帶抓捕器及斷帶預防措施

高春虎

（山西汾西礦業(yè)集團水峪煤業(yè)有限責任公司， 山西 孝義 032300）

引言

由于現(xiàn)代礦山運輸正朝著長距離、高運量、大傾角方向發(fā)展，這對帶式輸送機的要求越來越高[1]同時對輸送帶承受物料等各種載荷的能力要求也越來越高。當發(fā)生斷帶事故時，對斷帶抓捕器的性能就會有更高的要求[2]。因此，研究新型強力皮帶機斷帶抓捕器及預防斷帶措施顯得極其重要。

1 對斷帶抓捕器抓捕性能的要求

1.1 抓捕力要大

帶式輸送機為大型連續(xù)運輸機械，輸送帶起著牽引和承載的作用，承受著巨大的張力。在物料運輸過程中，輸送帶承受的拉力高達上百噸，斷帶事故發(fā)生后，物料和輸送帶一起下滑。此時要想有效抓住斷裂的輸送帶，必須要求抓捕力遠大于物料和輸送帶下滑的力。

1.2 抓捕的反應要靈敏

輸送帶是黏彈性體，在正常運行中承載著巨大的張力，一旦發(fā)生斷帶事故，輸送帶就會像“皮筋”一樣迅速的恢復自由狀態(tài)，恢復時間非常短，對于帶式輸送機及附屬裝置產(chǎn)生的沖擊力大。此時要求抓捕反應時間一定要比輸送帶回彈過程時間短，以有效保證抓捕過程的有效性。就斷帶抓捕器而言，根據(jù)沖量定理，抓捕動作越及時，對于斷帶抓捕器產(chǎn)生的沖擊越小。

1.3 抓捕沒有誤動作

帶式輸送機在正常運行時，因各部分產(chǎn)生的振動、輸送帶跑偏等原因導致抓捕產(chǎn)生誤動作，則會造成斷帶抓捕器夾持輸送帶，造成輸送帶在未停機的情況下被撕裂。所以，當設計斷帶抓捕器時，需把各種振動或輸送帶跑偏等因素考慮在內，盡量避免輸送帶發(fā)出錯誤信號造成抓捕的誤動作。

2 新型斷帶抓捕器的其他要求

2.1 要求抓捕器能對承載段和空載段的輸送帶同時進行抓捕

輸送帶作為一個整體連接著整個帶式輸送機系統(tǒng)，無論哪一點產(chǎn)生斷帶現(xiàn)象，都會使整條輸送帶的張力消失。對于承載段的輸送帶會和物料一起向下滑落，對于空載段的輸送帶會迅速的回彈，兩個段的輸送帶都會對帶式輸送機設備產(chǎn)生巨大的危害。因此，在斷帶事故發(fā)生后，要求斷帶抓捕器能迅速地對上、下輸送帶進行同時、有效的抓捕。

2.2 要求抓捕機構在抓捕時不會對輸送帶產(chǎn)生損壞

由于輸送帶的回彈和與物料下滑的力大，再加上斷帶抓捕器的制動力大，所以在斷帶抓捕器的抓捕機構抓住輸送帶的瞬間，就會產(chǎn)生強大的沖擊力。以往設計的抓捕輸送帶帶邊的抓捕器，在抓捕完成后，抓捕靴塊往往會對輸送帶造成很大的變形和損壞，有的甚至需要更換抓捕段的輸送帶，延長了帶式輸送機恢復正常運輸?shù)臅r間，造成很大的經(jīng)濟損失。

2.3 要求抓捕器結構簡單、維護方便、故障率低

在帶式輸送機運輸?shù)膹碗s環(huán)境中，如果斷帶抓捕器結構復雜，那么在安裝時就一定會產(chǎn)生很大的不便。所以對于結構的設計一定要簡單，那么在日常的維護中就會相當方便。由于帶式輸送機發(fā)生斷帶事故的幾率很小，所以斷帶抓捕器不會動作，一直處于閑置狀態(tài)，另外加上井下惡劣的環(huán)境，所以必須要求斷帶抓捕器本身發(fā)生故障的幾率要低，這樣才能使得維護方便。

3 新型斷帶抓捕器結構及工作原理

該機械裝置核心部件是上抓捕機構中旋轉組件，主要動力來自扭簧結構，主要作用于上抓捕架。下抓捕架是一個鐘擺裝置，靠自身重力來作用。結構簡單，維護方便。上抓捕架在扭簧預緊力的作用下，通過中間軸帶動上抓捕架逆時針旋轉，下抓捕架在本身重力作用下順時針旋轉。上、下制動靴塊分別與上、下橫梁相互擠壓，壓緊上、下斷裂的輸送帶。該結構均為全帶面抓捕，抓捕面大且抓捕力強。

3.1 斷帶抓捕信號采集裝置

斷帶抓捕信號檢測系統(tǒng)采用兩對隔爆磁性非接觸式傳感器。分別安裝于上、下抓捕架上，特別適用于溫度高，粉塵大等惡劣環(huán)境及煤礦井下工作要求。當上、下抓捕架實施抓捕的過程中，當成對傳感器距離大于60mm時，傳感器立即發(fā)出斷帶信號傳給主控系統(tǒng)，使主電機和其他相關設備停機，最大限度地將斷帶事故造成的損失降到最低。

3.2 堵煤報警裝置

堵煤報警裝置即防大塊物料保護裝置，其主要防止有輸送帶上的煤層（超大塊物料）高度超過了抓捕器裝置的安全高度，其在通過時會與抓捕裝置的上橫碰撞而引發(fā)對輸送帶的擠壓、滾料或堆料的危險，通過在抓捕裝置（沿物料運行方向的反向最后一臺抓捕裝置）的下方設置堵煤報警裝置，當有大塊物料超過抓捕裝置的安全高度時，提前報警并停機處理，避免相關危險發(fā)生。堵煤報警裝置由防爆行程開關，物料擋板及安裝架組成。

當輸送機上的煤層高度大于抓捕裝置的安全高度時，物料會觸及堵煤報警裝置上的物料擋板，物料擋板經(jīng)過運動會觸到防爆行程開關。行程開關的常閉點斷開，并切斷輸送機主電機的電源，達到保護輸送機的目的。堵煤報警裝置安裝在最后一臺制動機構后約20m左右處。堵煤報警裝置的機架安裝在輸送機架兩側的縱梁槽鋼上，直接用U型螺栓固定即可。防爆行程開關安裝在堵煤報警裝置的機架上，安裝后調節(jié)物料擋板的高度。

3.3 報警燈裝置

當輸送機發(fā)生斷帶后，斷帶抓捕信號采集裝置把信號傳遞給主控系統(tǒng)，然后主控系統(tǒng)給報警燈提供信號，使其報警燈閃爍。

4 預防強力皮帶機斷帶事故的有效措施

4.1 選用強度合理的膠帶，設計合理的膠帶和接頭

1）在選用膠帶時，不僅要注重膠帶的質量，還要選擇合適的膠帶強度。膠帶強度要根據(jù)強力皮帶機的實際工作性能決定，尤其是要參考運輸帶的使用條件，選擇適合的膠帶。在使用的過程中突發(fā)膠帶斷裂或者運輸帶損壞時，要及時對其施行補救措施。

2）膠帶和接頭的質量對皮帶機的運行性能會產(chǎn)生極大的影響，所以合理設計膠帶及接頭十分重要。除此以外，提高職工的專業(yè)素質與工作技能也十分重要。

4.2 建立完善的管理制度

為了保證皮帶的安全運行，必須要對皮帶的運行、檢修進行制度化管理和精細化記錄，對重要部位及接頭部位進行重點記錄。同時還需要建立完善的日常運行巡檢制度和日常檢修維護制度，保障皮帶各部分正常高效運轉。利用“五個一”分析法、皮帶在線監(jiān)測技術及人工巡查的方法，在檢查中對使用的膠帶和接頭處進行仔細的檢查，記錄接頭變化量，重點記錄硫化后的接頭搭接長度的變化量、鋼絲繩斷繩及抽動情況，并每月對檢查出的皮帶接頭數(shù)據(jù)進行比較分析，便于及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題。

5 結論

帶式輸送機輸送帶斷帶事故時有發(fā)生，特別是在大運量、長距離、大傾角的運輸現(xiàn)場。因此，不僅要運用新型強力皮帶機斷帶抓捕器，而且要選用強度合理的膠帶，設計合理的膠帶接頭，建立完善的皮帶管理制度，同時加強日常運行巡檢和日常檢修維護工作，以保證礦井強力皮帶的安全運行。