▊ 文/趙珍超 晉紀(jì)巖

帶式輸送機(jī)是煤炭企業(yè)進(jìn)行原煤運(yùn)輸?shù)囊环N重要設(shè)備。在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)輸過程中，帶式輸送機(jī)皮帶跑偏問題是一種比較常見的故障之一。此隱患如得不到及時(shí)處理，不僅會(huì)縮短皮帶使用壽命，甚至還會(huì)釀成重大安全事故。目前，大多數(shù)煤炭企業(yè)采用傳統(tǒng)人工調(diào)偏方式，只能被動(dòng)強(qiáng)行停車進(jìn)行事故處理。基于此，特研究開發(fā)了模塊式頂?shù)灼ё詣?dòng)調(diào)偏裝置，有效解決了皮帶跑偏問題。

一、輸送帶跑偏原因分析

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，跑偏事故占到帶式輸送機(jī)事故總量的30%～38%。皮帶一旦發(fā)生跑偏問題，會(huì)造成皮帶與機(jī)架、托輥支架相互摩擦，容易導(dǎo)致皮帶壽命縮短、效率降低等一系列問題，嚴(yán)重的情況還可造成物料灑落，致使帶式輸送機(jī)停車而影響安全生產(chǎn)。

造成帶式輸送機(jī)皮帶跑偏的原因主要有以下幾類：

（1）帶式輸送機(jī)實(shí)際中心線與設(shè)計(jì)中心線偏差大，致使托輥架、頭尾滾筒中心線與帶式輸送機(jī)中心線偏差大，超過規(guī)定值，造成皮帶運(yùn)行時(shí)易發(fā)生跑偏事故。此外，機(jī)架兩側(cè)因高度不均而受力不均勻，導(dǎo)致皮帶跑偏和掉煤現(xiàn)象發(fā)生。

（2）由于運(yùn)輸過程中負(fù)荷突然增加等情況，有可能造成皮帶長(zhǎng)短不一的現(xiàn)象，使得托輥所受壓力不均，致使皮帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中容易跑偏。當(dāng)皮帶出現(xiàn)嚴(yán)重跑偏時(shí)，皮帶單側(cè)水平受力超過皮帶縱向拉斷力，從而導(dǎo)致橫向撕裂。

（3）帶式輸送機(jī)機(jī)頭機(jī)尾滾筒及托輥粘煤、皮帶接頭不正等情況，也會(huì)導(dǎo)致皮帶跑偏。

（4）帶式輸送機(jī)加工制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是誘發(fā)皮帶跑偏的重要原因，如生產(chǎn)工藝誤差過大會(huì)導(dǎo)致兩端驅(qū)動(dòng)滾筒大小不均勻而呈現(xiàn)類似圓錐狀，為皮帶正常運(yùn)行帶來隱患。

二、調(diào)偏裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

模塊式頂?shù)字悄芷ё詣?dòng)糾偏裝置，可對(duì)皮帶的跑偏進(jìn)行高效糾偏，確保帶式輸送機(jī)安全運(yùn)行。

1.調(diào)偏裝置結(jié)構(gòu)

模塊式頂?shù)灼ё詣?dòng)調(diào)偏裝置由三種型號(hào)槽鋼焊制框架，用扁鐵、托輥、串輥、防跑偏輥等材料制作聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié)組裝成型，同帶式輸送機(jī)機(jī)架尺寸相同，便于對(duì)接、安裝。調(diào)偏裝置上部采用轉(zhuǎn)動(dòng)萬向桿，將皮帶串輥及調(diào)偏輥安裝在桿架上，用萬向轉(zhuǎn)動(dòng)桿與架子固定。

2.調(diào)偏裝置工作原理

（1）頂皮帶自動(dòng)糾偏裝置。模塊式頂?shù)灼ё詣?dòng)調(diào)偏裝置在現(xiàn)有帶式輸送機(jī)機(jī)架上進(jìn)行改造，頂皮帶活動(dòng)架底座用螺栓或焊接形式固定在機(jī)架上，活動(dòng)部分用鋼架將上托輥固定好。當(dāng)皮帶向一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶糾偏器向前整體移動(dòng)，上托輥架在水平角度上轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，角度隨跑偏橫向力矩的大小而動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏。在調(diào)心架上部?jī)蓚?cè)各安裝一個(gè)防跑偏輥，當(dāng)調(diào)心架起不到作用時(shí)，防跑偏輥先起到糾偏作用，當(dāng)力矩較大時(shí)，自動(dòng)糾偏器啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏。頂層皮帶跑偏器創(chuàng)新采用雙中間軸、雙連桿和立輥三部分機(jī)械互動(dòng)調(diào)控平衡原理，使跑偏皮帶觸碰調(diào)節(jié)器后自動(dòng)緩沖返回，實(shí)現(xiàn)調(diào)正復(fù)位。

（2）底皮帶自動(dòng)糾偏裝置。模塊式頂?shù)灼ё詣?dòng)調(diào)偏裝置下部采用長(zhǎng)直輥、調(diào)偏立輥框架式結(jié)構(gòu)，在主架兩端分別通過活動(dòng)桿與機(jī)架連接，實(shí)現(xiàn)底皮帶隨皮帶跑偏而自動(dòng)糾偏功能。設(shè)計(jì)時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式，便于安裝對(duì)接。當(dāng)?shù)灼芷珪r(shí)，下部架子會(huì)隨皮帶的中心線變動(dòng)而變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主架不動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)部分隨皮帶跑偏而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏，從而保證帶式輸送機(jī)運(yùn)輸過程中不掉煤。

3.受力分析

原煤在使用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸過程中，依靠滾筒與皮帶之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)皮帶，帶動(dòng)原煤向前位移。正常的受力狀態(tài)是輸送機(jī)的頂層負(fù)荷向下施加壓力，致使皮帶緊貼底部上托輥沿水平方向運(yùn)行。要想預(yù)防跑偏事故發(fā)生，皮帶須在勻速前進(jìn)過程中保持整體受力均勻，整個(gè)皮帶斷面拉力不偏，這樣才能保持帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行。

根據(jù)皮帶的長(zhǎng)度、額定速度、功率、傾斜角度、載運(yùn)量、托輥摩擦力等參數(shù)的不同來確定拉力，正常情況下皮帶兩側(cè)拉力基本相等。此時(shí)，整條皮帶斷面受力較為均勻，皮帶在中心位置運(yùn)轉(zhuǎn)，不發(fā)生跑偏事故，如圖1所示。

圖1 正常狀態(tài)下皮帶兩側(cè)拉力

當(dāng)帶式輸送機(jī)機(jī)尾積煤導(dǎo)致滾筒直徑變形、皮帶鉚口不正、托輥調(diào)整偏離中心時(shí)，皮帶在運(yùn)行過程中產(chǎn)生受力不均，當(dāng)皮帶兩側(cè)拉力F1與F2的等值差大于等于800N時(shí)，皮帶向受力較大側(cè)發(fā)生偏離中心線的位移現(xiàn)象，如圖2所示。此時(shí)，糾偏托輥支架隨跑偏拉力向上移動(dòng)，產(chǎn)生與水平中心線的偏角來抵消兩側(cè)受力不均情況。當(dāng)兩側(cè)力矩相等時(shí)，糾偏托輥固定在轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍，能夠保持原煤的正常運(yùn)輸，確保不發(fā)生掉煤?jiǎn)栴}。

圖2 非正常狀態(tài)下皮帶兩側(cè)拉力

三、自動(dòng)糾偏裝置運(yùn)維管控措施

1.確保帶式輸送機(jī)整體及安裝質(zhì)量

帶式輸送機(jī)跑偏問題是由于受力不均勻所造成的，加強(qiáng)帶式輸送機(jī)產(chǎn)品及安裝質(zhì)量，是解決跑偏事故的主動(dòng)措施。在帶式輸送機(jī)選配環(huán)節(jié)，必須對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，選擇適應(yīng)性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定的設(shè)備部件。尤其是托輥和滾筒的質(zhì)量，一定要購(gòu)置質(zhì)地優(yōu)良、耐磨性較好的設(shè)備，以滿足煤礦惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。

2.加強(qiáng)自動(dòng)糾偏裝置的安裝校驗(yàn)

在自動(dòng)糾偏裝置設(shè)備調(diào)試環(huán)節(jié)，一定要有專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝及調(diào)試工作。尤其是要將托輥的中軸線與皮帶運(yùn)行方向中心線保持一致，根據(jù)托輥支架的高度適當(dāng)調(diào)整水平高度，確保與帶式輸送機(jī)機(jī)架水準(zhǔn)點(diǎn)和中心線的誤差符合規(guī)定。

3.優(yōu)化糾偏裝置運(yùn)維管理

要將帶式輸送機(jī)的自動(dòng)糾偏裝置納入設(shè)備的日、周、月檢查管理之中，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)糾偏裝置的運(yùn)行和維護(hù)管理工作。自動(dòng)糾偏裝置的托輥是重要承重部分，要選擇結(jié)實(shí)耐用的托輥，并加強(qiáng)注油以確保轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，托輥安裝到承重支架后要均勻無卡澀，保障運(yùn)輸原煤時(shí)托輥不產(chǎn)生除軸心轉(zhuǎn)動(dòng)以外的其他動(dòng)作。

四、使用效果

模塊式頂?shù)灼ё詣?dòng)調(diào)偏裝置不需要?jiǎng)恿υ?，?gòu)造簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，能夠有效解決皮帶跑偏問題。

（1）模塊式頂?shù)灼ё詣?dòng)調(diào)偏裝置采用密封膠結(jié)構(gòu)，密封效果良好，且對(duì)于帶式輸送機(jī)皮帶跑偏問題反饋動(dòng)作靈敏，能夠大大降低跑偏事故率，最大限度降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了原煤運(yùn)輸效率，保證了安全生產(chǎn)。

（2）模塊式頂?shù)灼ё詣?dòng)調(diào)偏裝置可以有效防止原煤灑落，減少皮帶與滾筒的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備及皮帶壽命，降低了生產(chǎn)成本。

（3）此裝置采用模塊式設(shè)計(jì)，便于與原帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，減少安裝工作量。