劉西根
(平頂山天安煤業(yè)股份有限公司 一礦,河南 平頂山467000)
皮帶運輸機又稱帶式輸送機,因其具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、運輸能力大、動力消耗低、運輸線路適應(yīng)強、可實現(xiàn)多點受料和卸料等優(yōu)點,且可實現(xiàn)連續(xù)性長距離運輸,故被廣泛應(yīng)用于港口、冶金、焦化和煤炭等企業(yè)〔1〕。對于煤礦井下生產(chǎn)而言,皮帶運輸機擔(dān)負(fù)著煤炭、矸石、物料和人員的輸送任務(wù),被廣泛應(yīng)用于開拓、掘進和回采巷道,皮帶運輸機的合理應(yīng)用對于保證礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的作用。但是受到礦井環(huán)境、物料特性、給料規(guī)律、設(shè)計安裝和人員操作等因素的影響,皮帶運輸機在使用過程中常出現(xiàn)皮帶跑偏、皮帶撕裂、皮帶打滑等一系列的問題,這些問題的存在一方面降低了皮帶運輸機的運行可靠性和使用壽命,另一方面也會影響到礦井的運輸系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng),甚至在某些情況下還會造成設(shè)備的損壞和人員傷害事故,如皮帶撕裂若不及時處理可能造成整條皮帶報廢,甚至?xí)霈F(xiàn)甩起傷人事件〔2-4〕。筆者結(jié)合多年來皮帶管理和維護經(jīng)驗,對皮帶運輸機常見故障進行剖析,并提出相應(yīng)對策以期提高皮帶運輸機運輸性能和使用壽命。
引起皮帶跑偏的因素較多,可從設(shè)計、安裝、運輸和操作等方面進行分析,但歸根到底是皮帶兩側(cè)受力不均導(dǎo)致。皮帶兩側(cè)受力分析見圖1,由圖1可知,若皮帶兩側(cè)受力不均,皮帶左側(cè)和右側(cè)所受驅(qū)動力分別為F1和F2,當(dāng)F2>F1時會造成皮帶偏向右側(cè)。皮帶設(shè)計的合理性是保證其運輸質(zhì)量的前提,皮帶帶芯受力不均勻,皮帶接口與中心線不垂直,會造成皮帶在拉緊狀態(tài)下受力不均,在運行過程中會致使皮帶出現(xiàn)跑偏。托輥、滾筒安裝不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也會造成皮帶在運行過程中因受到橫向推力出現(xiàn)跑偏,如托輥與皮帶中心線不垂直時其牽引力會分解指向皮帶某側(cè)的橫向分力,該力促使托輥出現(xiàn)軸向竄動的趨勢,但因托輥是固定的,則強迫皮帶出現(xiàn)偏移導(dǎo)致皮帶出現(xiàn)跑偏。在運輸過程中給料不均也會造成皮帶受力不均,當(dāng)皮帶單側(cè)載荷較大時會促使皮帶向另一側(cè)滑動,若不及時處理易造成皮帶跑偏;此外,皮帶滾筒若清理不及時會粘結(jié)大量的煤炭和細(xì)碎矸石,這樣造成皮帶滾筒半徑不對稱等,造成皮帶受力不平衡,這也是造成皮帶跑偏的主要原因。
圖1 皮帶輸送機皮帶兩側(cè)不均衡受力示意
皮帶撕裂是一種嚴(yán)重的皮帶損壞形式,輕則會導(dǎo)致運輸系統(tǒng)的停滯,重則會致使整條皮帶報廢甚至造成人員傷亡。皮帶撕裂常因皮帶跑偏、縱向劃傷和帶芯抽出導(dǎo)致。皮帶跑偏會造成皮帶兩側(cè)受力不均,在不均衡力作用下,皮帶在運行過程中出現(xiàn)側(cè)向堆積現(xiàn)象,若不及時處理會造成皮帶撕裂,一般常將皮帶跑偏作為皮帶撕裂的先兆,應(yīng)及時對皮帶跑偏進行調(diào)整??v向劃傷撕裂常因桿狀利器劃傷和穿透引起,若利器未能及時拔出則會造成利器卡在托輥間,這樣皮帶運行過程中會出現(xiàn)長距離劃傷撕裂。皮帶帶芯的抽出會因皮帶摩擦、拉伸作用出現(xiàn)帶芯裸露和斷芯,若帶芯絞入托輥、滾筒等部位會致使帶芯大范圍抽出,最終導(dǎo)致皮帶撕裂現(xiàn)象的發(fā)生。
斷帶現(xiàn)象在皮帶運輸機運行過程中會偶爾出現(xiàn),分析其原因主要有接頭質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、硫化接頭處環(huán)境差、膠帶質(zhì)量不佳、瞬時強力作用和不規(guī)范操作等。
皮帶打滑是皮帶運輸機常見故障,當(dāng)皮帶運輸機淋水較大、拉稀煤、皮帶松弛過度或者超負(fù)荷運行時均會出現(xiàn)皮帶打滑現(xiàn)象。此外,當(dāng)皮帶滿載運行時因故停車,滾筒和皮帶之間的摩擦力未達(dá)到重載皮帶所需摩擦力時亦會出現(xiàn)皮帶打滑現(xiàn)象。
防皮帶跑偏可從調(diào)整托輥、滾筒和控制給料等方面來進行。若皮帶向右側(cè)跑偏,則可將托輥組右側(cè)向前適當(dāng)移動,托輥左側(cè)適當(dāng)后移,反之亦然。驅(qū)動滾筒和改向滾筒的安裝位置應(yīng)垂直于皮帶中心線,當(dāng)偏斜過度時則會導(dǎo)致皮帶向偏斜方向跑偏,故若當(dāng)皮帶向右側(cè)跑偏則需要適當(dāng)將滾筒的右側(cè)軸承座適當(dāng)前移或者左側(cè)軸承座適當(dāng)后移;當(dāng)皮帶向左側(cè)跑偏時則需要將滾筒左側(cè)軸承座適當(dāng)前移或右側(cè)軸承座適當(dāng)后移,直至將皮帶調(diào)整至理想運行狀態(tài)。
此外,還應(yīng)加強對皮帶滾筒的清理工作,盡量避免滾筒表面粘著煤體或者巖屑;當(dāng)滾筒因磨損嚴(yán)重而導(dǎo)致表面凸凹不平造成直徑不均一,可進行更換滾筒防止皮帶跑偏。在給料時應(yīng)盡量給料均勻,且盡量將落料點布置在皮帶中心線附近,必要時可在給料處增加擋料板來進行落料點的控制,可使物料盡可能的落在皮帶中心線處。實踐證明,通過安裝立托輥和向心托輥組對于防皮帶跑偏也有著較好的效果。
根據(jù)皮帶撕裂原因分析可知,皮帶撕裂主要由皮帶跑偏、縱向劃傷和帶芯抽出導(dǎo)致,因此首先要防止皮帶出現(xiàn)跑偏,其次要及時將進入皮帶上的桿狀利器、棱角狀矸石、廢舊錨桿/錨索和其他金屬利器揀出。同時要加強皮帶運輸機的巡檢力度,及時對可能引起皮帶撕裂的隱患進行處理。另外,還可通過技術(shù)改造或者應(yīng)用先進技術(shù)對皮帶撕裂進行預(yù)防和處理,如在皮帶落料點上方增加電磁鐵,盡可能的將金屬利器吸出,這樣既可節(jié)省人力和時間,又能有效防止金屬利器劃傷皮帶;積極應(yīng)用防皮帶撕裂保護裝置,如ZFA皮帶保護器和JZB皮帶保護裝置的應(yīng)用效果較好,當(dāng)導(dǎo)料槽出現(xiàn)卡堵或者皮帶出現(xiàn)超載時會進行報警和斷電,這樣可有效預(yù)防皮帶出現(xiàn)損傷,對于預(yù)防皮帶撕裂極為有效〔5〕。
為預(yù)防斷帶出現(xiàn),應(yīng)嚴(yán)禁超負(fù)荷運行,嚴(yán)禁急停、急啟滿負(fù)荷皮帶。要嚴(yán)防皮帶跑偏、撕裂現(xiàn)象的發(fā)生,確保皮帶接頭質(zhì)量合格,并按要求對磨損、老化嚴(yán)重的皮帶及時進行更換。
從某種意義上說,皮帶打滑是一種自保護行為,可通過皮帶打滑防止因超載出現(xiàn)的皮帶損傷現(xiàn)象。在正常負(fù)載情況下,可通過螺旋張緊裝置或者液壓張緊裝置來進行皮帶張緊力調(diào)整,還可通過使用重錘張緊來添加配重解決皮帶打滑問題。當(dāng)皮帶因淋水嚴(yán)重或者拉稀煤出現(xiàn)打滑時,應(yīng)通過防隔水措施將淋水引出皮帶,同時控制稀煤量,盡量保證皮帶處于干燥狀態(tài);當(dāng)皮帶因超載出現(xiàn)打滑時應(yīng)去除部分物料后方可進行開車。另外,可通過安裝皮帶防打滑裝置來進行皮帶測速,當(dāng)保護裝置監(jiān)測到皮帶轉(zhuǎn)速低于正常轉(zhuǎn)速的60%時,該保護裝置自動起作用控制皮帶停機,這樣可有效避免因皮帶打滑出現(xiàn)的皮帶磨損現(xiàn)象。
皮帶運輸機作為煤礦廣泛應(yīng)用的連續(xù)性運輸設(shè)備,在確保生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高礦井運輸效率方面發(fā)揮著重要的作用。在應(yīng)用皮帶運輸機時,應(yīng)能夠掌握皮帶運輸故障發(fā)生的內(nèi)在原因,并能夠采取合理的措施進行預(yù)防。此外,還應(yīng)加強皮帶運輸機操作和管理人員的安全隱患意識,通過培訓(xùn)加強其操作和管理技能,同時應(yīng)注重積累皮帶運輸機使用、維護和保養(yǎng)經(jīng)驗,只有這樣才能確保皮帶運輸機安全、可靠、穩(wěn)定運行。
〔1〕秦連軍 .皮帶運輸機常見故障分析與處理方法〔J〕.煤炭技術(shù),2009,28(8):18-20.
〔2〕樊京波,侯孝義 .原料煤皮帶運輸機常見故障的分析與處理〔J〕.西部煤化工,2009,(2):8-10.
〔3〕還新春 .皮帶運輸機常見故障及處理〔J〕.梅山科技,2004,(4):37-39.
〔4〕陳啟龍,楊 君,時洪文 .皮帶運輸機跑偏原因和處理〔J〕.磚瓦,2008,(2):42-43.
〔5〕朱榮濤 .皮帶運輸機皮帶撕裂原因探析及防治〔J〕.江西煤炭科技,2014,(3):98-99.