煤礦皮帶機(jī)跑偏機(jī)理與防護(hù)措施

劉根民

（同煤集團(tuán)煤峪口礦，山西 大同037041）

0 引言

皮帶機(jī)是仿照螞蟻搬家研發(fā)的一種機(jī)械設(shè)備，主要由牽引部件、皮帶以及承載部件構(gòu)成，利用皮帶與上下托輥和滾筒的滾動摩擦實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸功能。皮帶機(jī)以其運(yùn)輸距離長、運(yùn)量大、效率高等特點(diǎn)，成為了煤礦重要的運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備[1]。但皮帶機(jī)常發(fā)生皮帶跑偏事故。皮帶跑偏是指皮帶運(yùn)行過程中縱向中心線發(fā)生偏離現(xiàn)象，一旦發(fā)生，就會出現(xiàn)落撒煤料、磨損皮帶，甚至撕裂皮帶等事故。

1 皮帶機(jī)跑偏的原因

（1）安裝不當(dāng)。煤礦井下環(huán)境惡劣導(dǎo)致皮帶機(jī)機(jī)架安裝不平，以及皮帶機(jī)的張緊機(jī)構(gòu)、上下托輥以及滾筒等安裝不當(dāng)，致使皮帶兩側(cè)受力不均，造成皮帶跑偏[2]。

（2）煤料放置不均或不對稱。由于煤料在皮帶上放置不均，皮帶機(jī)負(fù)載運(yùn)行時托輥兩側(cè)的壓力不同，引發(fā)皮帶兩側(cè)的摩擦力不同，造成皮帶跑偏，這是最常見的跑偏原因。煤料偏左，由力學(xué)原理可知皮帶會向右跑偏，煤料偏右則皮帶向左跑偏。

（3）皮帶應(yīng)力不勻。由于皮帶長時間使用容易發(fā)生老化或磨損等現(xiàn)象，造成皮帶內(nèi)部應(yīng)力不均，使得皮帶兩側(cè)張緊力不同而發(fā)生跑偏[3]。皮帶機(jī)的皮帶一般采用硫化接頭或機(jī)械式接頭連接，接頭部位連接發(fā)生傾斜或者接頭不平，也會導(dǎo)致皮帶橫向應(yīng)力不均而發(fā)生跑偏。

（4）皮帶兩側(cè)的伸縮率或伸縮量不同。由于皮帶機(jī)的滾筒及上下托輥維護(hù)不當(dāng)，其上粘煤料造成直徑變大，從而產(chǎn)生的拉力變大，引起皮帶的張緊力不均，最終導(dǎo)致皮帶跑偏。

2 皮帶機(jī)跑偏防護(hù)措施

2.1 傳統(tǒng)皮帶防跑偏方法

安裝調(diào)心托輥組是目前常見的一種煤礦皮帶防跑偏的措施[4]。主要的工作原理是利用立輥?zhàn)钃跗?。它不僅可防止皮帶向兩側(cè)跑偏，還可以產(chǎn)生橫向作用力使得皮帶自動調(diào)心，進(jìn)而防止皮帶的跑偏[5]。類型有立輥式、連桿式、中間轉(zhuǎn)軸調(diào)心式等。

2.2 傳統(tǒng)防皮帶跑偏方法的缺陷

（1）皮帶機(jī)防跑偏立輥對皮帶的邊緣容易產(chǎn)生磨損，影響皮帶的使用壽命。（2）如果皮帶機(jī)防跑偏輥安裝間距大，皮帶上的煤料依然會撒落，防跑偏效果不佳。（3）皮帶機(jī)防跑偏裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，容易損壞[6-7]。

3 新型皮帶機(jī)防跑偏裝置

3.1 新型皮帶機(jī)防跑偏裝置設(shè)計(jì)

新型皮帶機(jī)防跑偏裝置主要由支架、支撐帶托輥、矯正托輥以及矯正托輥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。將支架固定在皮帶機(jī)H架上，在支架中間橫梁上安設(shè)支撐帶托輥，用于支撐皮帶，橫梁兩段下側(cè)分別設(shè)計(jì)有平面翼板[8-9]。矯正托輥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由彈簧、定位移動架以及用于固定的固定軸組成。定位移動架兩側(cè)分別安裝有矯正托輥，下部安裝有支撐滾輪，用于在翼板上自由滑動。同時定位移動架與支架通過固定軸以及矯正彈簧連接。

3.2 工作原理

當(dāng)皮帶在工作運(yùn)行中出現(xiàn)跑偏時，皮帶跑偏側(cè)會逐漸接觸矯正托輥，帶動矯正托輥轉(zhuǎn)動，并對矯正托輥產(chǎn)生橫行推力，引起定位移動架向一側(cè)偏移并壓縮支架上的矯正彈簧。這時支架上的兩個矯正彈簧就會對定位移動架產(chǎn)生反向作用力，使得定位移動架反向移動，這樣就實(shí)現(xiàn)了皮帶跑偏后的自動調(diào)整。

3.3 調(diào)試

該皮帶機(jī)防跑偏裝置在使用前，需要對裝置的各個部件進(jìn)行檢查調(diào)試，以保證裝置的靈活、穩(wěn)定和高效。在皮帶機(jī)空載靜止?fàn)顟B(tài)下，調(diào)整皮帶縱向中心線與裝置支帶托輥中心以及皮帶機(jī)的中心大致在一條線上(即調(diào)中)。裝置運(yùn)行前檢查內(nèi)容主要有：（1）支架安裝要穩(wěn)固。（2）支撐滾輪滾動要靈活。（3）矯正彈簧要牢靠有效。

3.4 使用效果

在某煤礦410盤區(qū)21020巷、21010巷等運(yùn)輸巷皮帶機(jī)跑偏嚴(yán)重的路段進(jìn)行該裝置的測試。在實(shí)際運(yùn)行過程中有效地改善了皮帶機(jī)皮帶跑偏現(xiàn)象，減少了皮帶跑偏造成的煤料撒落，提高了巷道標(biāo)準(zhǔn)化的管理建設(shè)，并減少了皮帶的損壞現(xiàn)象，有效地降低了維護(hù)成本以及工作人員的勞動量。

結(jié)束語

該皮帶機(jī)防跑偏裝置采用了柔性設(shè)計(jì)，利用矯正彈簧的彈性緩沖吸收皮帶跑偏的載荷[10]，通過滾動輪的移動帶動定位移動架的運(yùn)動，對跑偏的皮帶進(jìn)行自動恢復(fù)調(diào)節(jié)，應(yīng)用效果良好，有效地提高了經(jīng)濟(jì)效益，降低了勞動強(qiáng)度。