倪珍珍

[摘? ? 要]在火力發(fā)電廠運(yùn)行設(shè)備中，輸煤皮帶機(jī)作為機(jī)組的大動脈，保證煤源不間斷地輸送是機(jī)組運(yùn)行的前提和保障，因此，保證皮帶機(jī)安全可靠運(yùn)行是維護(hù)檢修工作的重中之重。本文就減少皮帶機(jī)非停故障方法的研究和實(shí)踐進(jìn)行闡述，以供類似設(shè)備維保作參考。

[關(guān)鍵詞]輸煤皮帶機(jī);非停故障;矯正裝置

[中圖分類號]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）12–0–03

[Abstract]In the operation equipment of thermal power plant， as the main artery of the unit， ensuring the uninterrupted transmission of coal source is the premise and guarantee of unit operation. Therefore， ensuring the safe and reliable operation of belt conveyor is the top priority of maintenance work. In this paper， the research and practice of reducing non-stop fault of belt conveyor are described， which can provide reference for similar equipment maintenance.

[Keywords]coal conveyor; non stop fault; correction device

煤礦的生產(chǎn)和需求嚴(yán)重影響了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因此對其生產(chǎn)過程的工藝要求更加嚴(yán)格。另外，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，煤礦企業(yè)可以使用機(jī)械和高科技相結(jié)合，以提高操作效率的機(jī)械，在煤礦生產(chǎn)過程中皮帶機(jī)的運(yùn)輸是最重要的設(shè)備，它的質(zhì)量直接影響著煤礦的產(chǎn)量。輸煤皮帶機(jī)是火力發(fā)電機(jī)組的大動脈，保證煤源不間斷地輸送是機(jī)組運(yùn)行的前提和保障，因此保證皮帶機(jī)安全可靠運(yùn)行是維護(hù)檢修工作的重中之重。而皮帶機(jī)非停次數(shù)過多，會嚴(yán)重影響輸煤系統(tǒng)的卸船效率、煤的運(yùn)輸效率以及進(jìn)倉效率，甚至導(dǎo)致運(yùn)行機(jī)組跳機(jī)。因此減少輸煤皮帶非停故障次數(shù)，使皮帶機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。為此我們針對此課題進(jìn)行了專項(xiàng)研究及實(shí)踐改造。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

皮帶機(jī)作為一種常見的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，其最重要和最基本的牽引結(jié)構(gòu)和承載結(jié)構(gòu)是皮膠帶，它具有牽引和承載貨物的重要功能。皮帶機(jī)的工作原理是通過皮帶機(jī)的滾筒和托輥與皮膠帶之間產(chǎn)生的摩擦的相互作用有效地帶動膠帶運(yùn)動的結(jié)果，從而達(dá)到輸送貨物的功能。

以浙江省某火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)維護(hù)工程為例。調(diào)取2017年和2018年皮帶機(jī)非停故障次數(shù)進(jìn)行比對，2018年度皮帶機(jī)的非停故障次數(shù)顯著增加。為了找到輸煤皮帶機(jī)非停故障率高的問題癥結(jié)，通過EAM系統(tǒng)及維護(hù)班組消缺臺賬，對皮帶機(jī)2018年間的相關(guān)故障情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)皮帶機(jī)非停故障常見的有落煤筒堵煤、電機(jī)過流保護(hù)跳閘、皮帶跑偏、拉繩開關(guān)動作、皮帶撕裂等。經(jīng)過數(shù)據(jù)匯總分析，對以下六種類型的故障頻數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（表1）。

從表1可以看到，皮帶機(jī)非停次數(shù)共142次，由皮帶跑偏造成的非停故障次數(shù)92次，占非停故障總數(shù)的65%，遠(yuǎn)高于其他故障類別。由此可見，皮帶機(jī)最容易出現(xiàn)的問題就是皮帶跑偏。皮帶跑偏會加劇皮帶的磨損程度，進(jìn)而導(dǎo)致皮帶的壽命減少，最終影響到機(jī)器設(shè)備的壽命。因此，了解皮帶機(jī)跑偏故障機(jī)理以及相應(yīng)的對策是減少輸煤皮帶機(jī)非停故障次數(shù)的關(guān)鍵。

2 跑偏故障機(jī)理分析

皮帶機(jī)在運(yùn)料過程時(shí)跑偏是皮帶機(jī)運(yùn)行的一個(gè)缺陷，在日常的生產(chǎn)制作中比較常見。但是由于運(yùn)輸設(shè)備本身和環(huán)境的復(fù)雜性的原因，皮帶跑偏的因素一時(shí)難以分辨。皮帶跑偏原因有很多種，但是最根本原因還是皮帶機(jī)上的膠帶受力不均，主要包括以下幾個(gè)方面。

2.1 皮帶使用時(shí)間過長，裝置老化

因?yàn)槠C(jī)使用時(shí)間過長，設(shè)備老化，并且沒有及時(shí)進(jìn)行安裝調(diào)整。由此導(dǎo)致皮帶機(jī)張緊裝置安裝不當(dāng)，出現(xiàn)偏差。安裝不當(dāng)會導(dǎo)致輸送帶兩側(cè)張力不一致，摩擦力不同，從而導(dǎo)致偏差。這是造成輸送帶兩側(cè)受力不均勻的最根本原因，也是造成皮帶機(jī)跑偏的重要原因之一。

2.2 煤炭放置位置不均

在貨物運(yùn)輸過程中，由于工作人員的粗心，貨物擺放位置不均勻使皮帶機(jī)受力不均勻。如果皮帶機(jī)在搬運(yùn)輸貨物時(shí)貨物放置正確，皮帶機(jī)則會正常運(yùn)行;如果物品在運(yùn)載過程中位置放置錯(cuò)誤，皮帶機(jī)將在運(yùn)載過程中跑偏。在皮帶機(jī)的實(shí)際使用中，由于這個(gè)原因造成的皮帶跑偏是很常見的情況。給煤不均勻主要是由于落礦位置和方向錯(cuò)誤造成的，如果煤炭偏右，則皮帶機(jī)向左運(yùn)行，反之亦然。

2.3 輸送帶出現(xiàn)問題

輸送帶接頭由于制造工藝、很長一段時(shí)間的使用、人為損壞等原因變得非常毛燥、不平直，皮帶本身不直或皮帶硫化接頭接偏，導(dǎo)致兩側(cè)的皮帶所受張力不均勻，皮帶向張緊力大的一側(cè)跑偏，在皮帶不直的地方或皮帶接頭處跑偏最嚴(yán)重，且造成的后果最為嚴(yán)重。由于輸送帶使用很長一段時(shí)間，導(dǎo)致機(jī)械零件磨合度下降，機(jī)械和皮帶持續(xù)松弛和老化，皮帶運(yùn)行一段時(shí)間后會產(chǎn)生永久變形或老化，不可逆轉(zhuǎn)，皮帶松弛、張緊力下降，進(jìn)一步引發(fā)皮帶的內(nèi)部應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致皮帶引起不同程度的跑偏。

2.4 皮帶兩端張力不平衡

皮帶是整個(gè)輸送機(jī)上最重要的部位擔(dān)負(fù)著輸送與承載的功能，因此皮帶的質(zhì)量也是輸送過程中最為重要的環(huán)節(jié)，如果皮帶質(zhì)量不好，使用后造成一定的磨損，就會使皮帶兩端的受力極不均衡。①皮帶的硫化接頭接偏或皮帶本身質(zhì)量不過關(guān)，在接頭或皮帶不直處跑偏最嚴(yán)重，且有規(guī)律;②皮帶老化造成皮帶內(nèi)部的應(yīng)力分布不均，引起皮帶兩側(cè)張力不平衡，也會造成皮帶不同程度的跑偏現(xiàn)象。

2.5 滾筒、托輥對輸送帶產(chǎn)生側(cè)向力

在皮帶機(jī)上運(yùn)送煤炭是會有煤沫掉落，使?jié)L筒或托輥筒徑局部變大，從而導(dǎo)致皮帶兩側(cè)受到的張力不均勻，也容易導(dǎo)致皮帶發(fā)生皮帶跑偏現(xiàn)象。如果滾筒和托輥安裝不當(dāng)，輸送帶在運(yùn)行過程中會受到側(cè)向力的作用，從而產(chǎn)生偏差，造成滾筒和托輥對輸送帶產(chǎn)生側(cè)向力的因素有很多。滾筒和托輥安裝位置不正確。當(dāng)承載托輥安裝位置與輸送機(jī)中心線垂直度誤差較大或滾筒軸線與皮帶機(jī)中心線垂直度誤差較大時(shí)。滾筒和托輥安裝位置不正確，最嚴(yán)重的偏差發(fā)生在滾筒和托輥安裝位置處，且不論承載段還是回程段越往前越輕。但驅(qū)動滾筒偏轉(zhuǎn)引起的跑偏，會使跑偏越來越嚴(yán)重。

2.6 煤炭不均、落煤點(diǎn)不當(dāng)

煤炭不均勻或落料點(diǎn)不正確會導(dǎo)致皮帶在滾筒和托輥兩側(cè)的壓力不同，從而導(dǎo)致皮帶兩側(cè)產(chǎn)生的不平衡的摩擦。這種偏差是皮帶機(jī)實(shí)際使用中最常見的現(xiàn)象，也是難以糾正的跑偏現(xiàn)象之一。由于重力對機(jī)架的影響，皮帶的整體或部分沉降不同，也會造成皮帶偏差。

總而言之，造成皮帶機(jī)跑偏的原因是當(dāng)皮帶機(jī)上的膠帶在礦料運(yùn)輸中膠帶受力不平衡，從而在膠帶上形成垂直于膠帶運(yùn)動方向的水平分速度，造成輸送機(jī)膠帶跑偏。而要解決這一問題最終需要從皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化、加工質(zhì)量、運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試、交付使用及維護(hù)等多個(gè)方面來入手解決。

3 工程實(shí)踐

運(yùn)用人機(jī)料法環(huán)分析方法，結(jié)合現(xiàn)場對運(yùn)行皮帶進(jìn)行隨機(jī)抽查，發(fā)現(xiàn)下皮帶水平托輥由于長時(shí)間運(yùn)行有輕微磨損，造成皮帶受力不均，向一邊偏斜，且抖動厲害，逐漸偏離原有位置，而皮帶下方無糾偏矯正裝置，無法阻止皮帶跑偏。因此回程皮帶缺少糾偏矯正裝置是造成皮帶跑偏的主要原因。針對以上原因，制作回程皮帶的糾偏矯正裝置，使皮帶中心間距偏差控制在±20mm以內(nèi)，具體如下。

（1）針對皮帶回程面糾偏能力差、皮帶容易打滑等因素，根據(jù)上調(diào)心托輥原型，設(shè)想在皮帶回程面增裝倒V型托輥支架。皮帶在回程過程中，受到垂直向下的力有利于皮帶張緊，避免打滑;皮帶受到水平方向的力可以幫助皮帶糾偏，在調(diào)心托輥的配合下使皮帶增加糾偏能力（圖1）。

（2）根據(jù)回程面皮帶受力分析，反復(fù)試驗(yàn)確認(rèn)托輥與水平面夾角，設(shè)計(jì)并繪制圖紙，制作臨時(shí)托輥支架，如圖2所示。

（3）倒V型托輥安裝在皮帶機(jī)的頭部和尾部各安裝一組，距離比較長的輸煤皮帶可以間隔50m安裝一個(gè)。倒V型托輥安裝完成后，對回程皮帶增加了糾偏的能力，同時(shí)又給皮帶適當(dāng)增加了張緊力，可以有效防止皮帶啟動和運(yùn)行時(shí)過程中打滑。

（4）安裝完成后進(jìn)行試運(yùn)，輸煤皮帶與跑偏開關(guān)距離正常，在滾筒位置正常，皮帶與基座鋼結(jié)構(gòu)距離正常，有效地防止皮帶因跑偏與鋼結(jié)構(gòu)摩擦引起火災(zāi)。

4 效果檢查

使用倒V型托輥支架后，提取2019年6～10月輸煤系統(tǒng)非停故障次數(shù)，結(jié)果如表2所示。

從上表顯示，整體故障頻數(shù)由月均11.8次直接下降到月均5.6次。皮帶機(jī)優(yōu)化以后在高負(fù)荷的承載壓力之下，仍然能夠保持較為穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，并且大大降低了輸煤皮帶機(jī)的非停故障次數(shù)。通過安裝制作回程皮帶的糾偏矯正裝置，節(jié)約了維護(hù)項(xiàng)目人工成本，緩解了皮帶跑偏情況，同時(shí)也大大增強(qiáng)了輸煤系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

綜上所述，在對輸煤皮帶機(jī)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化后，極大地提高了皮帶運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了運(yùn)行的故障率，減少了維修成本的同時(shí)，也幫助皮帶機(jī)具備良好的糾偏性能，提高運(yùn)輸系統(tǒng)效率。

5 結(jié)束語

綜上所述，導(dǎo)致皮帶機(jī)出現(xiàn)跑偏的原因有很多。因此，應(yīng)根據(jù)不同機(jī)器的實(shí)際情況在皮帶機(jī)跑偏時(shí)做出不同的判斷，采用不同的手段來解決這個(gè)問題。從源頭發(fā)現(xiàn)問題以及采取科學(xué)合理的方法徹底解決了這個(gè)問題。通過以上方法，解決了輸煤皮帶機(jī)非停故障頻發(fā)的問題，強(qiáng)有力地保障了發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，為業(yè)主方發(fā)電量輸出提供了堅(jiān)實(shí)的后盾。同時(shí)總結(jié)出一套控制皮帶跑偏的方法，為后續(xù)其他電廠輸煤系統(tǒng)的維護(hù)工作提供一個(gè)有益參考。當(dāng)然，煤礦皮帶機(jī)的日常監(jiān)管和維護(hù)也是必不可少的，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)皮帶機(jī)的安全隱患，盡量做到早發(fā)現(xiàn)、早維護(hù)，這樣不僅可以降低皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象，而且可以延長皮帶機(jī)的使用壽命，從而幫助煤礦企業(yè)降低運(yùn)營成本，提高效益。

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