煤礦皮帶機(jī)跑偏故障機(jī)理及防跑偏裝置的設(shè)計(jì)分析

高 霞

（山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司杜兒坪煤礦， 山西 太原 030053）

引言

皮帶機(jī)是一種被廣泛應(yīng)用于煤礦井下的運(yùn)輸設(shè)備。然而由于受安裝及運(yùn)行條件的限制，皮帶在運(yùn)行過(guò)程中不可避免出現(xiàn)跑偏的情況，皮帶跑偏輕則造成皮帶邊緣與機(jī)架相互摩擦，進(jìn)而造成皮帶邊緣和機(jī)架磨損，重則造成皮帶撕裂、膠帶機(jī)停機(jī)事故發(fā)生?，F(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)皮帶發(fā)生跑偏時(shí)，工作人員會(huì)采用棍棒等工具矯正皮帶的位置，這種方式需要人工不定時(shí)查看皮帶的狀態(tài)并及時(shí)進(jìn)行矯正，若不及時(shí)矯正則易出現(xiàn)皮帶撕裂事故，因此需研制一種能夠防止皮帶跑偏的裝置。

1 皮帶機(jī)跑偏的故障機(jī)理分析

1.1 皮帶兩側(cè)受力不均

皮帶兩側(cè)受力不均容易導(dǎo)致皮帶跑偏故障出現(xiàn)，主要的原因有：

1）皮帶安裝后各部位沒(méi)有進(jìn)行細(xì)致調(diào)整，皮帶架高低情況存在嚴(yán)重的誤差，在皮帶漲緊后皮帶兩側(cè)就會(huì)出現(xiàn)受力不一樣的情況，從而跑偏；

2）皮帶鋪設(shè)時(shí)采用皮帶卡連接，相鄰皮帶卡打得不正時(shí)就會(huì)導(dǎo)致皮帶兩側(cè)出現(xiàn)受力不一樣的情況，從而跑偏[1]；

3）皮帶運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，發(fā)生老化后拉伸力會(huì)出現(xiàn)不均勻的情況，導(dǎo)致皮帶跑偏；

4）運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)落煤時(shí)，落煤點(diǎn)不正和煤炭在皮帶上分布不均勻，也會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)出現(xiàn)受力不一樣的情況從而跑偏。

1.2 皮帶機(jī)相對(duì)安裝位置不正

在進(jìn)行皮帶機(jī)安裝時(shí)，要充分利用好中線和水平儀，用中線將大架兩側(cè)分勻，用水平儀將大架兩側(cè)高低調(diào)平。安裝滾筒和托輥架時(shí)就能避免因大架中心存在偏差和大架兩側(cè)高低不平所造成的皮帶兩側(cè)受力不均而引起的皮帶跑偏現(xiàn)象出現(xiàn)[2-3]。

1.3 皮帶機(jī)整體安裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

在安裝皮帶機(jī)過(guò)程中要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，皮帶機(jī)安裝質(zhì)量的好壞對(duì)皮帶跑偏的影響非常大，由安裝時(shí)不達(dá)標(biāo)出現(xiàn)較大誤差引起的跑偏很難處理，整機(jī)安裝不標(biāo)準(zhǔn)，穿上皮帶后，皮帶兩側(cè)受到的張力不均勻，導(dǎo)致皮帶跑偏，這樣的跑偏調(diào)整起來(lái)難度非常大。

1.4 皮帶運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)大

井下工作面開(kāi)采出來(lái)的原煤，要經(jīng)多個(gè)工序轉(zhuǎn)載才能到達(dá)洗煤廠，原煤在各個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)下落在皮帶上時(shí)，因各種因素會(huì)對(duì)皮帶產(chǎn)生非常大的沖擊力，這會(huì)導(dǎo)致皮帶在運(yùn)行過(guò)程中也伴隨著振動(dòng)，這種振動(dòng)會(huì)直接引起皮帶本身的徑向跳動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致皮帶兩側(cè)的受力會(huì)不均衡，從而發(fā)生皮帶跑偏現(xiàn)象[4]。

2 新型皮帶機(jī)皮帶防跑偏裝置的研制

根據(jù)皮帶機(jī)皮帶跑偏故障機(jī)理，設(shè)計(jì)了一款新型的皮帶防跑偏裝置（如下頁(yè)圖1所示）。主要包括固定架、第一防偏托輥、第二防偏托輥等結(jié)構(gòu)，其中固定架包括固定連接的安裝部和連接部，連接部適于與帶式輸送機(jī)的H架的架腳連接。第一防偏托輥設(shè)置于安裝部的下部，垂直并緊挨所述帶式輸送機(jī)的下皮帶邊緣。第二防偏托輥設(shè)置于安裝部的上部，垂直并緊挨所述帶式輸送機(jī)的上皮帶邊緣。

皮帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖2所示，其中H架呈H形，H架的兩側(cè)為架腳，上方的兩側(cè)設(shè)置有兩根橫梁，橫梁之間設(shè)置有上托輥組，在上托輥組的下方設(shè)置有平托輥，上皮帶沿上托輥運(yùn)行，而下皮帶沿平托輥運(yùn)行。皮帶防跑偏裝置安裝如下頁(yè)圖3所示。

皮帶機(jī)皮帶防跑偏裝置中，固定架的連接部用于將固定架的安裝部固定于皮帶機(jī)的H架上，而第一防偏托輥和第二防偏托輥均固定于安裝部上，第一防偏托輥可用于限制下皮帶的偏移，以防止下皮帶跑偏，第二防偏托輥可用于限制上皮帶的偏移，以防止上皮帶跑偏。因此通過(guò)上述裝置能夠限制皮帶機(jī)的皮帶跑偏，防止了皮帶撕裂事故的產(chǎn)生。

圖1 皮帶機(jī)皮帶防跑偏裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 皮帶防跑偏裝置的安裝位置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 皮帶防跑偏裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖

具體地，固定板通過(guò)連接部固定于H架上，且固定板垂直于下皮帶的邊緣。第一安裝板和第二安裝板均垂直于固定板上，第一防偏托輥的第一端與第一安裝板12連接，第一防偏托輥的第二端與第二安裝板連接。頂板的第一端與固定板的頂端固定連接，且頂板垂直于上皮帶的邊緣。固定板的頂端為一個(gè)相對(duì)概念，即當(dāng)固定板豎直固定時(shí)，固定板10最頂部的端面為頂端。第三安裝板和第四安裝板均垂直固定于頂板上，第二防偏托輥的第一端與第三安裝板固定連接，第二防偏托輥的第二端與第四安裝板連接。

另外，第一安裝板、第二安裝板、第三安裝板和第四安裝板上均成型有通孔，第一防偏托輥的第一端設(shè)置于第一安裝板的卡槽中，第一防偏托輥的第二端設(shè)置于第二安裝板的卡槽中，第二防偏托輥的第一端設(shè)置于第三安裝板的卡槽中，第二防偏托輥的第二端設(shè)置于第四安裝板的卡槽中。第一鎖定銷(xiāo)與第一安裝板可拆卸連接，且位于第一安裝板的卡槽的開(kāi)口處，以防止第一防偏托輥的第一端脫出卡槽。第一鎖定銷(xiāo)、第二鎖定銷(xiāo)的設(shè)置能夠穩(wěn)定固定第一防偏托輥，且同時(shí)便于第一防偏托輥的更換，第三鎖定銷(xiāo)和第四鎖定銷(xiāo)的設(shè)計(jì)能夠穩(wěn)定固定第二防偏托輥，且同時(shí)便于第二防偏托輥的更換。

上述方案中，固定板和頂板可選用鐵板，采用焊接連接。第一安裝板和第二安裝板與固定板焊接連接，第三安裝板和第四安裝板焊接連接。

3 結(jié)語(yǔ)

在本文設(shè)計(jì)一種新型的皮帶防跑偏裝置中，固定架的連接部用于將固定架的安裝部固定于帶式輸送機(jī)的H架上，而第一防偏托輥和第二防偏托輥均固定于安裝部上，其中第一防偏托輥可用于限制下皮帶的偏移，以防止下皮帶跑偏，第二防偏托輥可用于限制上皮帶的偏移，以防止上皮帶跑偏。該皮帶防跑偏裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，省時(shí)省力，防跑偏效果明顯。