郭 鵬
(同煤集團(tuán)安全管理監(jiān)察局, 山西 大同 037003)
DTL120 帶式輸送機(jī)以輸送帶作為牽引與承載部件的輸送設(shè)備,不僅結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、環(huán)境污染小,而且自動化水平較高、操作方便,已成為煤礦開采不可或缺的關(guān)鍵輸送設(shè)備[1-4]。隨著煤礦產(chǎn)能的不斷增加,對帶式輸送機(jī)的使用要求越來越高,特別是其運(yùn)行的安全性和可靠性[5]。安裝與調(diào)試作為帶式輸送機(jī)投入生產(chǎn)前的重要環(huán)節(jié),對后續(xù)帶式輸送機(jī)的安全可靠運(yùn)行具有重要的影響[6]。因此研究DTL120 帶式輸送機(jī)的安裝與調(diào)試技術(shù)具有重要的意義。
DTL120 型帶式輸送機(jī)作為煤炭綜采工作面中重要的運(yùn)輸設(shè)備,其結(jié)構(gòu)組成包括驅(qū)動電機(jī)、減速增扭用減速機(jī)、液力耦合器、滾筒、上下托輥、H 型架、承重梁、ST1250 輸送帶、綜合控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、運(yùn)行狀態(tài)在線檢測系統(tǒng)、皮帶張緊裝置、中間架、擋煤裝置、導(dǎo)料槽、緩沖床、重型支腿等。
DTL120 型帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)如下:輸送量為1 800 t/h;帶寬為1.2 m;輸送長度為1 900 m;膠帶速度為4 m/s;傾角為0°;阻燃輸送帶規(guī)格為ST/S2000;傳動滾筒直徑為Φ1 024 mm;改向滾筒直徑為Φ1 024 mm、Φ824 mm、Φ520 mm;托輥直徑為Φ133 mm;上托輥間距1 500 mm;下托輥間距3 000 mm;減速器型號為H3SH12;減速比為20;電機(jī)型號為YB-400S-4;電機(jī)功率為355 kW;電機(jī)電壓為660/1 440 V;張緊方式為液壓自動張緊絞車;拉緊行程為18 m;液力耦合器型號未知;全機(jī)總重約為291 t。
DTL120 帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)工作面煤炭的運(yùn)輸主要由ST1250 輸送帶完成,其在輸送機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)作用下,由頭部驅(qū)動滾筒到尾部改向滾筒形成環(huán)形,為了克服輸送帶因自重下垂,輸送帶機(jī)架中會設(shè)置托輥。張緊裝置使輸送帶與滾筒之間形成足夠的摩擦力,實(shí)現(xiàn)輸送帶連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
DTL120 型帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸長度為1900m,對于輸送機(jī)的啟動及運(yùn)轉(zhuǎn)加速度要求較高,通常采用CST 驅(qū)動裝置控制輸送帶的轉(zhuǎn)速及其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的功率,實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的緩慢啟動、運(yùn)轉(zhuǎn)功率恒定等,降低輸送帶工作過程中的動態(tài)張力。輸送機(jī)所用的動力電機(jī)為YB-400S-4,其啟動過程中通常會經(jīng)過以下幾個過程:溫度的提升、濕度的排除、轉(zhuǎn)子離心復(fù)合、絕緣損毀失效等,啟動時間越長產(chǎn)生的熱量越多,越不利于電機(jī)正常的運(yùn)行,因此DTL120 型帶式輸送機(jī)設(shè)置了空載啟動功能,可以降低電機(jī)啟動載荷,同時也降低了輸送帶啟動對電源的沖擊??量痰姆郗h(huán)境使DTL120 型帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中極易出現(xiàn)跑偏、撕帶、過載等故障,導(dǎo)致采煤工作的停滯,而且故障出現(xiàn)之后檢修較為困難,因此控制系統(tǒng)設(shè)計有安全保護(hù)功能,實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測和記錄,保證輸送機(jī)故障出現(xiàn)及時斷電,并對故障進(jìn)行報警,降低了輸送機(jī)故障排查時間,提高了設(shè)備利用率。
DTL120 帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)行過程中對于整機(jī)的裝配要求較高,具體安裝技術(shù)要求如下:輸送機(jī)裝配之前需要對機(jī)頭、張緊裝置、機(jī)尾的地基進(jìn)行清理和平整,要求對機(jī)頭底部的地基進(jìn)行水泥澆筑,待基礎(chǔ)滿足使用要求之后采用地腳螺栓將機(jī)頭與水泥地基固定;整機(jī)安裝過程中為了防止后續(xù)輸送機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)偏載、跑偏等問題,要求輸送機(jī)的機(jī)頭、張緊裝置、機(jī)身、機(jī)尾等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的中心線重合,進(jìn)而確保其他結(jié)構(gòu)件的安裝位置精度;驅(qū)動滾筒、改向滾筒、鉸接托輥、H 架安裝應(yīng)以輸送機(jī)中心線為基準(zhǔn)開展,要求上述各個結(jié)構(gòu)件的軸心線與輸送機(jī)中心線相互垂直,緊固牢靠,避運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)松動;輸送帶作為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的承載部件,其安裝過程中存在接頭,接頭對于輸送帶的平穩(wěn)運(yùn)行較為關(guān)鍵,安裝過程中要求接頭正且直。
輸送機(jī)安裝要求由專業(yè)人員完成,安裝過程必須滿足《煤礦用帶式輸送機(jī)安全規(guī)范》MT654-1997中相關(guān)要求。其中在安裝輸送機(jī)的準(zhǔn)備工作中需要完成輸送機(jī)安裝中心的劃線,并且標(biāo)識在巷道支架頂梁位置,用于指導(dǎo)輸送機(jī)中機(jī)頭、張緊裝置、機(jī)尾等關(guān)鍵件的安裝定位。做完標(biāo)記之后進(jìn)入輸送機(jī)的安裝,具體過程如下:
第一是安裝輸送機(jī)機(jī)頭,參照安裝基準(zhǔn)線完成機(jī)頭的“找平、找正、找標(biāo)高”過程,滿足裝配要求之后采用螺栓將其固定牢靠;第二是安裝輸送機(jī)的張緊裝置;第三是將機(jī)尾改向滾筒調(diào)整至最高位置,參照基準(zhǔn)線安裝輸送機(jī)機(jī)尾,使其中心線與輸送機(jī)中心線在一條直線上;第四是下膠帶的鋪設(shè),其長度以膠帶沿巷道底板鋪設(shè)的實(shí)際長度為準(zhǔn),之后完成膠帶的接頭連接;第五是輸送機(jī)H 型支架與縱梁鋼管的安裝,以輸送機(jī)中心基準(zhǔn)線為基礎(chǔ),每隔3 m 安裝一個,同時完成輸送帶下托輥的安裝;第六是輸送帶鉸接托輥的安裝,每隔1.5 m 安裝一個,并且要求托輥中心軸線與輸送機(jī)中心線相互垂直;第七是上膠帶的鋪設(shè)安裝,與下膠帶類似,完成膠帶的接頭連接;第八是輸送帶張緊狀態(tài)的調(diào)整,運(yùn)用張緊絞車及鋼絲繩拽動托輥小車,觀察輸送帶的張緊狀態(tài),當(dāng)輸送帶張緊裝置滿足要求時,緊固張緊機(jī)構(gòu)完成輸送帶張緊狀態(tài)的調(diào)整。
輸送機(jī)安裝完成之后進(jìn)入調(diào)試階段,調(diào)試過程中需要進(jìn)行輸送機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)工作,因此調(diào)試之前要做好充足的準(zhǔn)備。調(diào)試人員需要重新確認(rèn)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的安裝位置是否滿足要求;需要潤滑的位置是否完成了潤滑油的填充;液力耦合器中是否注入足夠的清水;安裝完成之后的清掃裝置,是否滿足刮板與輸送帶接觸長度大于85%的要求;手動觸動輸送機(jī)“啟動”按鈕,確認(rèn)輸送帶的安裝、運(yùn)行等過程是否順暢。
輸送機(jī)空載試運(yùn)轉(zhuǎn)要求運(yùn)轉(zhuǎn)時長≥2 h,運(yùn)行過程中觀察輸送機(jī)各部位,包括如下內(nèi)容:第一是輸送帶運(yùn)行過程中是否出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象,一旦輸送帶跑偏位移大于自身帶寬的5%,需要進(jìn)行調(diào)整,跑偏問題是輸送機(jī)空載試運(yùn)轉(zhuǎn)中必須重點(diǎn)關(guān)注的問題,具體調(diào)整方法見4.4;第二是觀察輸送機(jī)各結(jié)構(gòu)部分是否存在干涉、異響、震顫等異常;第三是檢測減速器、液力耦合器等潤滑油的溫升及是否存在泄漏、軸承的溫升等;第四是確認(rèn)制動器、限位開關(guān)、保護(hù)控制等功能是否可靠;第五是清掃器與輸送帶之間的接觸情況;第六是拉緊裝置運(yùn)行是否穩(wěn)定,是否存在微動等產(chǎn)生輸送帶松動的可能。
空載試運(yùn)行完成之后進(jìn)入負(fù)載試運(yùn)行階段,主要檢測輸送機(jī)的技術(shù)參數(shù),常用的加載方式如下:20%→50%→80%→100%,每個加載狀態(tài)運(yùn)行時間≥2 h。負(fù)載試運(yùn)行過程中首先觀察各個加載狀態(tài)下輸送機(jī)滾筒、托輥等旋轉(zhuǎn)部件是否存在異響、是否出現(xiàn)升溫明顯等現(xiàn)象;其次觀察輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)過程中物料載荷是否處于輸送帶的中心線位置,如果物料偏離輸送機(jī)中心線,需要及時調(diào)整漏斗或者增加擋板;最后觀察輸送機(jī)帶載啟動過程中是否存在輸送帶與滾筒之間的打滑情況,如若出現(xiàn)了打滑情況,需要調(diào)整輸送帶張緊裝置進(jìn)行初始張力的調(diào)整,直到不打滑為止。
輸送帶跑偏問題直接影響其后續(xù)使用過程中的安全性和可靠性,因此需要在輸送機(jī)試運(yùn)行過程中進(jìn)行調(diào)整,使輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)過程中處于輸送機(jī)的正中位置。輸送帶跑偏問題出現(xiàn)需要調(diào)整輸送機(jī)的機(jī)頭卸載滾筒、改向滾筒、托輥小車改向滾筒、機(jī)尾滾筒、鉸接托輥等與輸送帶緊密接觸的旋轉(zhuǎn)部件。具體調(diào)整方法如下:第一是觀察輸送帶上物料是否處于其中心線位置并進(jìn)行調(diào)整;第二是跑偏問題的調(diào)整需要以輸送帶的運(yùn)動方向及跑偏方向?yàn)橐罁?jù),其中改向滾筒的調(diào)整方法如圖1 所示,主要調(diào)整輸送帶跑偏一側(cè)的改向滾筒軸承座,托輥的調(diào)整方法如圖2所示,主要調(diào)整輸送帶跑偏一側(cè)托輥;第三是適當(dāng)?shù)卦黾虞斔蛶У膹埩σ灿欣跍p小輸送帶的跑偏;第四是如果試運(yùn)行過程中采用上述方法不能完成跑偏問題的調(diào)整時,需要重新檢測輸送機(jī)及接頭中心線直線度。
圖1 改向滾筒調(diào)整跑偏方法
圖2 托輥調(diào)整跑偏方法
礦用帶式輸送機(jī)作為煤炭由綜采工作面到達(dá)地面的重要運(yùn)輸設(shè)備,其能否安全可靠運(yùn)行直接關(guān)系著煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。DTL120 帶式輸送機(jī)以輸送帶作為牽引與承載部件的輸送設(shè)備,不僅結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、環(huán)境污染小,而且自動化水平較高、操作方便,已成為煤礦開采不可或缺的關(guān)鍵輸送設(shè)備。對DTL120 帶式輸送機(jī)的安裝與調(diào)試技術(shù)進(jìn)行研究,可更好地促進(jìn)我國的煤礦產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。