選煤廠帶式輸送機(jī)跑偏機(jī)理及糾偏措施

張亞飛

（山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)輔龍灣煤業(yè)有限公司，山西 大同 037100）

引言

選煤廠帶式輸送機(jī)安全高效運(yùn)行，對(duì)提高選煤效率、降低選煤成本具有重要意義，但是在實(shí)際選煤過程中，帶式輸送機(jī)很容易出現(xiàn)跑偏故障，不僅造成灑煤量大、運(yùn)輸效率低，而且加劇了輸送帶單邊磨損，增加了輸送機(jī)電機(jī)負(fù)荷，甚至出現(xiàn)撕帶、斷帶等事故，威脅著選煤施工安全[1-2]。所以針對(duì)帶式輸送機(jī)跑偏故障，必須采取合理有效的糾偏措施，才能降低類似故障，保證帶式輸送機(jī)安全高效運(yùn)行。

1 SSJ-800型帶式輸送機(jī)概況

山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)輔龍灣煤業(yè)有限公司選煤廠安裝兩部型號(hào)為SSJ-800型帶式輸送機(jī)，輸送機(jī)運(yùn)輸能力為1 500 t/h，輸送機(jī)電機(jī)功率為40 kW，帶式輸送機(jī)主要由環(huán)形阻燃輸送帶、滾筒、托管、給料裝置、H架、機(jī)頭、機(jī)尾架等部分組成，其中輸送帶位于頭尾滾筒之間形成環(huán)形，輸送帶安裝在托輥上方呈“U”型避免物料灑落；滾筒主要包括驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、尾滾筒等，滾筒與輸送帶之間會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦，從而實(shí)現(xiàn)輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)；H架上安裝托輥，H架固定在底板上，主要支撐輸送帶，防止其下垂；給料裝置安裝在下水平尾滾筒上方，主要起導(dǎo)料作用。

輔龍灣煤礦選煤廠在實(shí)際選煤過程中發(fā)現(xiàn)，廠房?jī)?nèi)的兩部帶式輸送機(jī)普遍存在跑偏現(xiàn)象，導(dǎo)致輸送機(jī)運(yùn)煤效率低、灑煤量大，每天需安排5～10人進(jìn)行煤矸清理，輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏后故障率大大增加，維修費(fèi)用達(dá)20余萬元。

2 帶式輸送機(jī)跑偏機(jī)理分析

2.1 空載狀態(tài)下跑偏機(jī)理

帶式輸送機(jī)處于空載狀態(tài)下，受摩擦力、重力、張緊力影響較大，在輸送帶重力作用下，輸送帶與托輥表面完全貼合，輸送帶運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)造成托輥旋轉(zhuǎn)，在理想狀態(tài)下輸送帶摩擦力與張緊力相反，且均勻分布在輸送帶表面。

但是在實(shí)際情況下，摩擦力與張緊力對(duì)輸送帶跑偏影響最大，輸送機(jī)在安裝時(shí)受地基沉降、安裝質(zhì)量等影響，造成輸送帶與托輥面無法完全貼合，導(dǎo)致輸送帶產(chǎn)生的摩擦作用力不同，從而導(dǎo)致輸送帶向摩擦作用力小的一側(cè)跑偏；同時(shí)由于輸送帶對(duì)接時(shí)對(duì)接不到位、質(zhì)量差、滾筒曲徑不一致，以及頭尾滾筒軸線不平行等，導(dǎo)致輸送帶表面張緊作用力不一致，同樣會(huì)出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。

2.2 運(yùn)輸狀態(tài)下跑偏機(jī)理

帶式輸送機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)跑偏主要有兩方面原因，一是物料卸載時(shí)產(chǎn)生的沖擊作用力導(dǎo)致輸送帶跑偏，二是帶式輸送機(jī)堆放物料時(shí)不均勻，導(dǎo)致輸送帶與托輥之間摩擦作用力不同而產(chǎn)生跑偏。

當(dāng)輸送機(jī)在卸載煤流時(shí)，高速煤流在落入下一個(gè)水平帶式輸送機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的沖擊作用力，該沖擊作用力對(duì)下水平輸送帶產(chǎn)生沖擊作用，造成輸送帶運(yùn)輸失穩(wěn)，并向沖擊力作用一側(cè)跑偏；當(dāng)輸送帶上堆積的物料不均勻時(shí)，輸送帶上堆積物料重力大的一側(cè)摩擦作用力大，從而造成輸送帶向摩擦作用力小的一側(cè)跑偏。

3 帶式輸送機(jī)防跑偏技術(shù)措施

3.1 帶式輸送機(jī)靜態(tài)糾偏措施

1）帶式輸送機(jī)在安裝時(shí)必須保證輸送機(jī)頭尾滾筒軸線平行，H架必須安裝在堅(jiān)硬底板上，防止底板沉降出現(xiàn)輸送帶兩側(cè)不平；輸送機(jī)安裝前必須由地測(cè)科現(xiàn)場(chǎng)給線，確保輸送帶中心線與頭尾滾筒軸線相互垂直；同時(shí)輸送機(jī)安裝時(shí)必須確保滾筒曲徑及表面粗糙度，保證輸送帶受到的摩擦力一致。

2）輸送帶在對(duì)接安裝時(shí)必須保障輸送帶對(duì)接質(zhì)量，輸送帶對(duì)接后對(duì)接處與輸送帶垂直度不得超過1 mm，帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)主要采用機(jī)械對(duì)接，若機(jī)械對(duì)接無法滿足運(yùn)輸要求時(shí)，可采用硫化對(duì)接輸送帶，該方法對(duì)接質(zhì)量好。

3）合理調(diào)整帶式輸送機(jī)導(dǎo)料口，若上下水平帶式輸送機(jī)落差高度達(dá)1.5 m以上時(shí)，對(duì)導(dǎo)料裝置內(nèi)安裝緩沖裝置，高速煤流進(jìn)入導(dǎo)料裝置后通過緩沖裝置可降低煤流速度，從而減小煤流對(duì)下水平輸送帶沖擊作用。

4）定期清理帶式輸送機(jī)輸送帶及滾筒表面的煤泥，防止煤泥增多改變滾筒曲徑及降低輸送帶之間摩擦作用力；同時(shí)對(duì)滾筒、軸承等重要部件添加潤(rùn)滑油，防止卡塞現(xiàn)象。

3.2 帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)糾偏措施

3.2.1 安裝動(dòng)態(tài)糾偏裝置

帶式輸送機(jī)安裝的動(dòng)態(tài)糾偏裝置主要由集中控制器、糾偏裝置、跑偏監(jiān)測(cè)裝置等部分組成。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)帶式輸送機(jī)出現(xiàn)跑偏時(shí)，通過跑偏監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)輸送帶跑偏量，然后將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送至集中控制器內(nèi)，控制器對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比；當(dāng)輸送帶跑偏量大于設(shè)定保護(hù)值時(shí)，控制器及時(shí)向糾偏裝置發(fā)出糾偏信號(hào)，糾偏裝置接收指令后及時(shí)進(jìn)行糾偏保護(hù)動(dòng)作，從而阻止輸送帶跑偏。

3.2.2 安裝防跑偏托輥

1）安裝調(diào)心托輥：調(diào)心托輥主要安裝在上皮帶下方并與上皮帶接觸，調(diào)心托輥主要由橡膠輥、中心軸、應(yīng)力彈簧等部分組成，當(dāng)帶式輸送機(jī)出現(xiàn)小范圍跑偏時(shí)，輸送帶帶動(dòng)橡膠輥向跑偏一側(cè)移動(dòng)，此時(shí)調(diào)心托輥內(nèi)部應(yīng)力彈簧被拉伸，應(yīng)力彈簧在收縮力的作用下拉動(dòng)輸送帶向非跑偏一側(cè)移動(dòng)。調(diào)心托輥只適用于小范圍內(nèi)跑偏的輸送帶。

2）安裝槽型前傾托輥：前傾托輥主要對(duì)加固傳統(tǒng)上托輥進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)置成槽型狀，托輥安裝后向輸送帶運(yùn)行方向前傾3°左右，當(dāng)帶式輸送機(jī)安裝多組槽型前傾托輥時(shí)，輸送帶可以獲得可靠的定心，從而有效防止輸送帶跑偏，但是前傾托輥不適用可逆變式輸送機(jī)，而且該托輥在應(yīng)用時(shí)會(huì)增加輸送帶運(yùn)行阻力。

3）安裝螺旋式托輥：螺旋式托輥主要防止尾部輸送帶在上水平煤流沖擊作用下發(fā)生跑偏，每組螺旋式托輥主要由3根托輥組成，其中左側(cè)為左螺旋、右側(cè)為右螺旋、中部為雙向型螺旋。

3.3 安裝雙螺桿自動(dòng)清煤裝置

傳統(tǒng)選煤廠帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸煤矸時(shí)一旦滾筒出現(xiàn)附著煤泥，無法及時(shí)清理，從而造成滾筒曲徑發(fā)生變化，造成輸送帶跑偏，所以可在輸送機(jī)滾筒附近安裝一套雙螺桿自動(dòng)清煤裝置，該裝置主要由清煤刷、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、V型導(dǎo)向塊、雙向螺桿等部分組成，如圖1所示。

圖1 雙螺桿自動(dòng)清煤裝置結(jié)構(gòu)示意圖

當(dāng)帶式輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，滾筒帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪通過傳動(dòng)帶帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)后帶動(dòng)雙螺桿相向旋轉(zhuǎn)，清煤刷安裝在雙向螺桿上，雙螺桿旋轉(zhuǎn)后帶動(dòng)清煤刷往返移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)滾筒表面清煤的目的。

4 結(jié)語

2021年4月輔龍灣煤礦對(duì)選煤廠兩部SSJ-800型帶式輸送機(jī)采取防跑偏措施，截至2021年12月通過8個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來看，選煤廠帶式輸送機(jī)采取糾偏措施后，跑偏故障得到了有效控制，跑偏故障率由原來的19%降低為2%,全年可減低輸送機(jī)維修費(fèi)用達(dá)15萬元，有效保證了選煤廠帶式輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，取得顯著應(yīng)用成效。