李東林

摘 要：該文就露天礦山膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、制造、實(shí)驗(yàn)、使用中的可靠性分析，提出提高膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)可靠性的途徑，完善其在露天礦輸送作業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：露天礦山 膠帶運(yùn)輸系統(tǒng) 可靠性分析 提高可靠性途徑

中圖分類號(hào)：TD824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0090-01

膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性，是組成該系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量三個(gè)組成部分（適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性）的中心環(huán)節(jié)，是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。膠帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)，一般均處于環(huán)境惡劣、連續(xù)工作、載荷多變、沖擊、振動(dòng)等載荷條件下工作，致使膠帶，漏斗、托輥、滾筒等經(jīng)常損壞，膠帶跑偏影響正常運(yùn)行，故障經(jīng)常發(fā)生，使維修費(fèi)用增加，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚而出現(xiàn)重大安全事故。

我國(guó)露天礦山應(yīng)用膠帶機(jī)的歷史很短，無(wú)論在設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)管理上都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距。因此提高膠帶機(jī)性能強(qiáng)度，延長(zhǎng)零部件和整機(jī)壽命，進(jìn)行運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性分析，這對(duì)長(zhǎng)距離膠帶輸送系統(tǒng)具有重要意義。

1 膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性分析

膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性是指該系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。是研究膠帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的故障現(xiàn)象、失效率、探索故障與失效的控制、預(yù)測(cè)的方法。由于該系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多。提高其可靠性要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用幾方面去考慮。

（1）設(shè)計(jì)時(shí)要首先確定最適可靠度，任何設(shè)備的可靠性和壽命不是越長(zhǎng)越好，必須考慮經(jīng)濟(jì)性。實(shí)踐證明在保證產(chǎn)品性能的前提下，機(jī)器越簡(jiǎn)單，其可靠性越高。只有保證系統(tǒng)的單臺(tái)設(shè)備的可靠性，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性才有保證。

從人機(jī)工程學(xué)考慮，操作的安全性和舒適性，對(duì)防止司機(jī)誤動(dòng)作有重要作用。

要根據(jù)膠帶機(jī)的使用環(huán)境，選擇相適應(yīng)的強(qiáng)度和韌性材料，以提高使用壽命。

（2）制造過(guò)程中可靠性工作的主要目的是保證系統(tǒng)（設(shè)備）設(shè)計(jì)可靠性水平的實(shí)現(xiàn)。從原材料入廠，生產(chǎn)活動(dòng)到產(chǎn)品出廠全過(guò)程的全面質(zhì)量管理以及提高職工積極性是在制造階段提高可靠性的重要手段。材料及熱處理質(zhì)量對(duì)使用壽命有直接影響。要注意材料及配套件供應(yīng)水平的質(zhì)量管理，選擇合適的供貨單位。

裝配質(zhì)量其中包括：間隙調(diào)整，相對(duì)位置的保證，裝配應(yīng)力的大小等均直接影響機(jī)器的可靠性。

（3）使用試驗(yàn)臺(tái)對(duì)零部件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是保證產(chǎn)品可靠性的重要手段。要保證加載方式、環(huán)境條件和試驗(yàn)時(shí)間接近實(shí)際情況以確切取得可靠的指標(biāo)，通過(guò)暴露問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)完善。系統(tǒng)或整機(jī)試驗(yàn)是對(duì)設(shè)計(jì)試制質(zhì)量的綜合檢驗(yàn)，有必要驗(yàn)證和說(shuō)明是否達(dá)到了規(guī)定的可靠性水平。

（4）使用過(guò)程中由于操作不當(dāng)，維護(hù)保養(yǎng)不善等人為因素造成故障占整個(gè)設(shè)備故障率的60%防止這些人為故障才能保證達(dá)到設(shè)計(jì)、制造固有可靠性水平。

膠帶輸送機(jī)是可維修產(chǎn)品，通過(guò)維修度提高有效度，正確合理維護(hù)保養(yǎng)可以提高系統(tǒng)設(shè)備的作業(yè)率和使用壽命。在一定運(yùn)距下延長(zhǎng)單元運(yùn)輸機(jī)的長(zhǎng)度，減少段數(shù)，亦可提高膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性。準(zhǔn)確提供可靠性信息，是可靠性數(shù)據(jù)正確來(lái)源，并把這些數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到研制部門為改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠性依據(jù)。

2 提高膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)可靠性的途徑

2.1 提高構(gòu)成運(yùn)輸系統(tǒng)的膠帶輸送機(jī)可靠性

膠帶損壞的形式有很多種，為降低磨損，降低功率消耗使受料穩(wěn)定，要求給科裝置盡可能接近膠帶；給料方向也應(yīng)和膠帶的運(yùn)行方向相同。當(dāng)物料卡入膠帶和滾筒之間，容易切割帶芯，防止措施是在近裝載的尾部滾筒處，將托輥槽角加大，防止裝料點(diǎn)處物料撒出。在機(jī)頭卸料口處設(shè)置卸載開(kāi)關(guān)，在回程膠帶上設(shè)v型刮板，上下膠帶間裝防物料撒落的隔板，預(yù)防膠帶縱向撕裂，可采用增強(qiáng)膠帶。如膠帶縱向已開(kāi)始撕裂，為防止事故擴(kuò)大，可在膠帶上裝設(shè)防撕裂的檢測(cè)裝置，如高頻振蕩檢測(cè)儀、超聲波檢測(cè)器，及時(shí)檢測(cè)膠帶撕裂，發(fā)出警報(bào)立即停車。

為防止?jié)L筒體和軸的開(kāi)裂、斷裂和塑性變形以及外殼和襯墊的磨損，在設(shè)計(jì)時(shí)要保證輪殼和輪輻及軸有足夠的強(qiáng)度和相應(yīng)的剛性，輻板與軸連接采用非自鎖的環(huán)形楔緊機(jī)構(gòu)，用板手?jǐn)Q緊螺絲固定，使軸與輪轂間不產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。這種裝置靠均布?jí)毫π纬傻哪Σ亮Π演S與輪轂鎖緊，清除它們的相互竄動(dòng)而造成的破壞。

防止膠帶打滑，增強(qiáng)膠帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，提高膠帶牽引力，常在滾筒表面粘膠，通常用菱形橡膠襯墊，它與膠帶接觸時(shí)，產(chǎn)生楔緊作用，可以防滑，改善跑偏，能緩沖并保管膠帶。

托輥性能差，質(zhì)量低、壽命短、阻力系數(shù)大、能耗嚴(yán)重。其關(guān)鍵問(wèn)題是密封結(jié)構(gòu)不完善、軸承壽命短。提高其可靠性；采用深槽大游隙的滾珠軸承，適當(dāng)加大滾珠軸承直徑，相應(yīng)減少數(shù)量，采用柔性尼龍保持架以增加軸承的徑向間隙，采用尼龍材料密封，吸水率低，強(qiáng)度和剛性好，尺寸相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)相對(duì)摩擦，減少運(yùn)行阻力。采用鋰基潤(rùn)滑脂，具有良好潤(rùn)滑效果，管體用有縫鋼管制成，可使壁厚均勻，徑向跳動(dòng)量小，同心度高，為提高帶速創(chuàng)造了條件。

膠帶跑偏是最常見(jiàn)的一種故障，預(yù)防的措施是膠帶制造質(zhì)量好，防止出現(xiàn)松緊邊；安裝時(shí)要保證滾筒軸線與安裝基準(zhǔn)線保持垂直，安裝有效的清掃器，防止?jié)L筒表面粘料堆塊，為及早發(fā)現(xiàn)跑偏，安裝膠帶跑偏信號(hào)裝置。設(shè)計(jì)自行調(diào)偏裝置，一旦膠帶跑偏，能在運(yùn)行中自行糾偏。

2.2 加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理和維修工作

（1）采場(chǎng)作業(yè)禁止鐵件、枕木和大塊物料裝入車內(nèi)，不合格的大塊要在采場(chǎng)進(jìn)行二次破碎。

（2）在破碎機(jī)給料口安設(shè)沖擊錘破碎裝置以供處理棚料，研制破碎機(jī)料倉(cāng)的料位信號(hào)，以控制適當(dāng)?shù)牧衔桓叨取?/p>

（3）改善工作制度，減少交接班、待料、停電時(shí)間，即減少因非故障原因引起的停車時(shí)間，以提高系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

（4）妥善解決工作場(chǎng)地除塵問(wèn)題，由于系統(tǒng)運(yùn)行中粉塵飛揚(yáng)，粉塵濃度大，崗位工人難以堅(jiān)持崗位操作，影響正常運(yùn)行，另外粉塵嚴(yán)重對(duì)設(shè)備污染，降低零部件壽命。

（5）改善維修制度，充分考慮設(shè)備修復(fù)價(jià)值做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)并重，根據(jù)設(shè)備現(xiàn)狀的經(jīng)濟(jì)分析，決定大修或者設(shè)備更新。

（6）開(kāi)展對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的故障診斷，并從人的感官診斷逐步過(guò)渡到儀器檢測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患，找出設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)這是實(shí)現(xiàn)與之維修的重要手段。

（7）做好備件和材料管理和供應(yīng)，確定合理的庫(kù)存量，重視結(jié)構(gòu)材質(zhì)的改進(jìn)，如用優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑脂，減少轉(zhuǎn)動(dòng)部分的磨損，提高效率。

（8）進(jìn)行操作維修人員的培訓(xùn)，特別對(duì)維修檢查隊(duì)伍的建設(shè)，使他們對(duì)膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備了解，掌握各設(shè)備性能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以便有效的檢查和維修以提高系統(tǒng)的運(yùn)輸率。

通過(guò)對(duì)露天礦山膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)可靠性分析，提出提高膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)可靠性途徑，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量，這對(duì)促進(jìn)其發(fā)展與提高有著現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭余慶.系統(tǒng)可靠性理論及應(yīng)用[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1991.

[2] 俞書(shū)偉.煤礦可靠性工程引論[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1988.

[3] 才慶祥.露天礦采剝工程可靠性研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)博士論文，1995.endprint