輸煤皮帶機(jī)跑偏故障機(jī)理及對策研究

王杰

摘要：皮帶運(yùn)輸設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行對保障煤礦井下生產(chǎn)效率起著至關(guān)重要的作用。在生產(chǎn)過程中，皮帶運(yùn)輸設(shè)備出現(xiàn)的主要故障為皮帶跑偏，而隨著井下開采工藝的革新，開采深度的增加，致使皮帶運(yùn)輸設(shè)備逐漸向大型化發(fā)展，運(yùn)輸長度也在逐步增加，皮帶在運(yùn)輸過程中，出現(xiàn)皮帶跑偏的可能性也在提高。皮帶運(yùn)輸過程中一旦出現(xiàn)皮帶跑偏事故，將會對整個生產(chǎn)過程帶來影響，嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個生產(chǎn)線停止運(yùn)行。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對輸煤皮帶機(jī)跑偏故障機(jī)理及對策研究提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：輸煤皮帶機(jī);跑偏故障機(jī)理;對策研究

引言

帶式輸送機(jī)跑偏問題受多種因素影響，如果是受環(huán)境影響，那應(yīng)當(dāng)排除環(huán)境中的不利因素，而如果是人為因素，應(yīng)當(dāng)積極杜絕。經(jīng)驗(yàn)表明：日常管理和維護(hù)工作對帶式輸送機(jī)良好運(yùn)行、增長壽命等均有著直接影響，因此應(yīng)從購買、安裝、維護(hù)、使用中積極探索和改進(jìn)，形成一套行之有效的管理辦法。

1、皮帶輸送機(jī)概述

1.1 皮帶輸送機(jī)的組成部分

皮帶輸送機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中，除去皮帶、托輥、滾筒、機(jī)架等單體部分外，還有張緊裝置、動力裝置以及各類具有保護(hù)作用的傳感裝置等由多種原件合成的部分。其中動力裝置由電機(jī)、軸承、主動滾筒、減速器等原件構(gòu)成，傳感裝置分為壓敏傳感裝置、速度傳感裝置等。

1.2 皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行原理

皮帶輸送機(jī)的承載結(jié)構(gòu)主要由皮帶、滾筒、托輥和張緊裝置4個部分組成。 皮帶負(fù)責(zé)承載貨物，主動滾筒與電機(jī)相連，負(fù)責(zé)驅(qū)動整個皮帶輸送機(jī)，帶動從動滾筒進(jìn)行運(yùn)作，托輥負(fù)責(zé)支撐皮帶，張緊裝置負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)運(yùn)行中皮帶的松緊程度，保證皮帶張力均勻，不發(fā)生跑偏故障，最后由轉(zhuǎn)向滾筒使運(yùn)行到終點(diǎn)的皮帶進(jìn)行轉(zhuǎn)向，形成一個完整的運(yùn)輸系統(tǒng)。

2、輸煤皮帶機(jī)跑偏故障機(jī)理分析

2.1皮帶兩側(cè)不均勻受力

按照常理推斷，皮帶機(jī)皮帶跑偏原因是皮帶兩側(cè)手里不均導(dǎo)致的，因此可以從這方面進(jìn)行分析，具體原因有以下7點(diǎn)：①皮帶安裝過程中松動不一，一旦運(yùn)行機(jī)器由于皮帶受力不均導(dǎo)致其跑偏;②安裝的皮帶工人技術(shù)不高，使皮帶本身導(dǎo)致皮帶兩側(cè)張力不同而跑偏;③皮帶使用時間過長出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致跑偏;④運(yùn)輸煤礦時，煤礦放置在皮帶上的質(zhì)量不同，導(dǎo)致有段皮帶受力大有段小;⑤皮帶供應(yīng)商制作皮帶時存在誤差較大的現(xiàn)象，使得皮帶內(nèi)應(yīng)力不均，久而久之皮帶會造成跑偏;⑥皮帶在運(yùn)行過程中因?qū)Я喜凼艿讲痪鶆虻膲毫?，造成運(yùn)行阻力時皮帶的阻力不均，最終導(dǎo)致皮帶跑偏;⑦在皮帶機(jī)上輸送煤炭時出現(xiàn)的煤沫會使?jié)L筒和托輥的局部直徑增加，使得皮帶兩側(cè)所受的張力不均勻，容易發(fā)生皮帶跑偏現(xiàn)象。

2.2振動影響皮帶跑偏

皮帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中難免會發(fā)生振動現(xiàn)象，振動頻率會隨著速度增加而增大，皮帶跑偏現(xiàn)象也由此加重，必須及時發(fā)現(xiàn)及時處理，另外，皮帶上下振動也會引起皮帶跑偏。總之，導(dǎo)致皮帶跑偏原因有千萬種，最根本原因還是皮帶機(jī)上的膠帶受力不均導(dǎo)致的，所以安裝時應(yīng)該采取精密儀器儀表進(jìn)行測量試驗(yàn)。

3、煤礦皮帶機(jī)跑偏故障處理方法與對策

3.1皮帶運(yùn)輸機(jī)軸線檢測

一般來說，皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行過程中要使驅(qū)動滾筒和張緊滾筒的軸線在同一直線上是相當(dāng)困難的，即使出廠時的皮帶運(yùn)輸機(jī)的平行度符合規(guī)定，但設(shè)備的運(yùn)行也會導(dǎo)致驅(qū)動滾筒和張緊滾筒的軸線發(fā)生偏移。因此，對整個生產(chǎn)過程中的軸線進(jìn)行檢測是最好的方法，且現(xiàn)有的技術(shù)也能滿足這一要求。通過激光測距儀對驅(qū)動滾筒和張緊滾筒的軸線之間的偏移量進(jìn)行檢測，當(dāng)它們之間的偏移量超出預(yù)設(shè)閾值時，則需要對設(shè)備進(jìn)行重新調(diào)整。

3.2應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)行應(yīng)對

在不斷的研究與實(shí)踐中，出現(xiàn)了皮帶自動糾正裝置、凸型滾筒、皮帶跑偏監(jiān)控裝置等新型科技產(chǎn)品，新技術(shù)的應(yīng)用，能夠幫助使用者更好的解決皮帶輸送機(jī)跑偏故障。皮帶自動糾正裝置利用壓力傳感裝置實(shí)現(xiàn)在皮帶發(fā)生跑偏時增大跑偏一側(cè)托輥對皮帶的作用力，使皮帶回到正軌，從而實(shí)現(xiàn)自動糾正跑偏的目的。凸型滾筒可以使皮帶兩端的受力更加均勻，避免皮帶出現(xiàn)偏移。皮帶跑偏監(jiān)控裝置能實(shí)時監(jiān)測皮帶給皮帶輸送機(jī)兩側(cè)造成。的接觸力，一旦接觸力波動過大，即可立即對皮帶輸送機(jī)進(jìn)行檢查調(diào)整，保證運(yùn)輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3積極改進(jìn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置

在帶式輸送機(jī)所有結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動裝置（電動機(jī)）是動力源，若改進(jìn)動力源則可以從根本上解決跑偏問題。目前帶式輸送機(jī)大部分采用頭部、尾部雙驅(qū)動模式，而電動機(jī)一旦啟動為定速運(yùn)轉(zhuǎn)，無法主動做出調(diào)整，因此可以引進(jìn)變頻電動機(jī)作為驅(qū)動裝置。將頭部和尾部的電動機(jī)分為左、右兩個，分開但是大部分時間同步運(yùn)行，且電動機(jī)能在一定范圍內(nèi)變頻運(yùn)行（即速度可以降低）。當(dāng)某處皮帶出現(xiàn)跑偏問題時，相應(yīng)的傳感器將偏左或偏右信息傳遞給控制器，控制器進(jìn)而控制左或右側(cè)的電動機(jī)轉(zhuǎn)動速度降低，通過主動方式來調(diào)節(jié)跑偏問題。例如皮帶向右偏，可以降低左側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，皮帶會被拽到中心位置，而一旦位置復(fù)原，左、右兩電機(jī)轉(zhuǎn)速又會重新同步。

3.4優(yōu)化滾筒形狀設(shè)計(jì)

皮帶輸送機(jī)距離越長，其產(chǎn)生的張力越大，而這就會容易使皮帶產(chǎn)生“橫移”情況。為了使盡可能多的張力保持一定的對中特性，可以將常見的水平滾筒優(yōu)化設(shè)計(jì)為“中間較粗，兩端較細(xì)的鼓形結(jié)構(gòu)”。理論上分析：中間凸起越明顯，皮帶自動對中性越好。但所帶來的不利影響是中間部位的皮帶受力始終最大，影響皮帶材料壽命。

3.5隨動式斜坡?lián)醢宓膽?yīng)用

皮帶的跑偏是由于皮帶受力不均勻造成的，因此，要使皮帶跑偏則必須有一個側(cè)向的跑偏力?；诖?，可以考慮增加一個應(yīng)力來中和這個跑偏力，使皮帶在運(yùn)輸過程中受到的跑偏力得以抵消。因此，考慮在滾筒的邊側(cè)增加擋板，當(dāng)皮帶發(fā)生偏移時，擋板將會受到一個壓迫力，這個壓迫力的反作用力又作用于皮帶，并與皮帶的跑偏力相互抵消，從而達(dá)到想要的效果。為盡可能地保證皮帶運(yùn)輸機(jī)的完全穩(wěn)定運(yùn)行，避免設(shè)備的改造導(dǎo)致其他危險因素發(fā)生，將擋板設(shè)計(jì)為隨動式的形式，保證擋板可以于滾筒以相同的角速度運(yùn)行，避免安裝的擋板與皮帶的過度摩擦而損害皮帶。

3.6膠帶機(jī)防跑偏安裝質(zhì)量控制

如果對該設(shè)備防跑偏的設(shè)計(jì)是理論支持，那么實(shí)際安裝階段所實(shí)施的質(zhì)量措施，就是具體的控制措施，主要反映在以下幾點(diǎn)。1）基礎(chǔ)埋件的要求。其基礎(chǔ)主要包含3個部分，分別為驅(qū)動設(shè)備、托輥支架及尾部滾筒支架3個基礎(chǔ)。在土建結(jié)構(gòu)建筑的過程中，基礎(chǔ)埋件應(yīng)當(dāng)針對各個參數(shù)，如尺寸、標(biāo)高等，開展有效的圖紙會審，在安裝階段應(yīng)當(dāng)與會審檢查相結(jié)合，保證其基礎(chǔ)具備相同性及科學(xué)性。此時應(yīng)當(dāng)重視下列幾方面：①預(yù)埋件的尺寸應(yīng)當(dāng)大于基座外圍的尺寸。②在澆筑預(yù)埋件的過程中，應(yīng)當(dāng)振搗完全，避免埋件出現(xiàn)空腔。③當(dāng)基座就位的時候，可以使用墊鐵來進(jìn)行調(diào)整，確保其基礎(chǔ)具備較好的水平度。2）膠帶機(jī)的結(jié)構(gòu)支架在就位之前的測設(shè)放樣。該支架的基準(zhǔn)線應(yīng)當(dāng)為測設(shè)放樣的中心軸線，其產(chǎn)生的偏差應(yīng)當(dāng)處于技術(shù)要求的允許范圍之內(nèi)，這是對膠帶機(jī)跑偏問題造成影響的關(guān)鍵因素。3）膠帶機(jī)中托輥及滾筒的安裝。這兩者的安裝重點(diǎn)為，在確保結(jié)構(gòu)支架合理安裝的基礎(chǔ)上，所有托輥與滾筒都必須與中心軸線相垂直，并且各個支架間應(yīng)當(dāng)維持平行。4）膠帶機(jī)的膠帶應(yīng)當(dāng)與拉緊設(shè)備相接。該拉緊設(shè)備的拉緊形式為垂直，利用配重來對膠帶的松弛狀況加以調(diào)整，以確保膠帶穩(wěn)定的運(yùn)行，安裝的過程中應(yīng)當(dāng)對滾筒的垂直及平行狀況加以控制。拉緊裝置的拉緊行程應(yīng)當(dāng)大于3/4，例如，若產(chǎn)生斷帶，可以直接進(jìn)行膠接，促使修補(bǔ)的接頭減少。與設(shè)計(jì)總重相比，拉緊配重應(yīng)當(dāng)大于其2/3。

結(jié)束語

綜上所述，導(dǎo)致皮帶機(jī)跑偏的原因多種多樣，所以在處理皮帶機(jī)跑偏事件時應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同機(jī)器的實(shí)際情況而做出不同的判斷，采取不同辦法處理，盡量從源頭找問題，用科學(xué)合理的方法徹底解決問題。當(dāng)然，煤礦皮帶機(jī)的日常監(jiān)管和維護(hù)也是很重要的，及時找到皮帶機(jī)所存在的安全隱患，一定要做到早發(fā)現(xiàn)、早維護(hù)，這樣不僅能減少皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象而且還能提高皮帶機(jī)的使用壽命，使煤礦企業(yè)的運(yùn)營成本減少，效益提高。

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