【技術(shù)文】皮帶運(yùn)輸機(jī)的常見(jiàn)故障分析和處理
皮帶運(yùn)輸機(jī)的常見(jiàn)故障分析和處理
張 強(qiáng)
（山西焦煤西山煤電杜兒坪礦， 山西 太原 030022）
來(lái)源：山西冶金 /張強(qiáng)
摘 要：皮帶運(yùn)輸機(jī)，井下簡(jiǎn)俗稱“皮帶”，被廣泛地應(yīng)用到巷道的開(kāi)掘開(kāi)采中。詳細(xì)分析了皮帶運(yùn)輸機(jī)的常用故障，并且提出相應(yīng)的處理方法，提高皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用壽命和煤礦企業(yè)效益。目前我國(guó)礦山運(yùn)輸中仍然存在很多問(wèn)題，也由此引發(fā)了一系列安全事故，給企業(yè)的財(cái)和工作人員的生命安全帶來(lái)了極大威脅。所以，礦山企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)煤礦運(yùn)輸過(guò)程中的安全管理，保證礦山運(yùn)輸過(guò)程的安全，從而真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)的安全生。
皮帶運(yùn)輸機(jī)，井下簡(jiǎn)俗稱“皮帶”，被廣泛地應(yīng)用到巷道的開(kāi)掘開(kāi)采中。但是由于井下的地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣，常常會(huì)出現(xiàn)很多的突如其來(lái)的故障，如皮帶跑偏、打滑、撕裂、減速器斷軸、托輥不轉(zhuǎn)、聲音異常等。一旦出現(xiàn)故障后，就會(huì)影響出煤效率。因此，必須對(duì)其認(rèn)真分析，并整理出一套行之有效的解決辦法。
1 皮帶運(yùn)輸機(jī)的基本構(gòu)成和工作原理
皮帶運(yùn)輸機(jī)主要由電機(jī)、減速器、滾筒、輸送帶、機(jī)架、上下托輥、拉緊裝置、清掃裝置等構(gòu)成。其工作原理是皮帶繞經(jīng)主動(dòng)滾筒、傳動(dòng)滾筒、拉緊滾筒形成閉環(huán)，拉緊裝置拉緊皮帶，提供其正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的張力。工作時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，利用滾筒、托輥和皮帶的摩擦力相互作用帶動(dòng)皮帶持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料隨皮帶一起運(yùn)行至卸載端，從而達(dá)到運(yùn)輸物料的作用。
2 皮帶運(yùn)輸機(jī)常見(jiàn)故障及處理
2.1 皮帶跑偏及處理方法
皮帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，其中心位置脫離了機(jī)架的中心位置，偏向一邊，這種現(xiàn)象就是皮帶跑偏。在煤礦運(yùn)輸中，皮帶跑偏是最常見(jiàn)的故障，會(huì)導(dǎo)致煤炭被撒向皮帶兩邊和底皮帶，磨損皮帶、機(jī)架和憋死機(jī)尾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)撕裂皮帶或斷帶。對(duì)此分析，其主要是由以下幾方面造成[1，2]：
1）在安裝時(shí)，機(jī)架和皮帶中心線不重合，滾筒和托輥組軸線與皮帶中心線不垂直，滾筒、機(jī)架兩邊高低不平，發(fā)生跑偏。
2）皮帶質(zhì)量不合格或者皮帶老化，從而導(dǎo)致受力不均勻，或者皮帶僵硬，沒(méi)有凹槽，皮帶接口不平整而發(fā)生跑偏。
3）由于井下地質(zhì)構(gòu)造多變、皮帶較遠(yuǎn)、巷道壓力大小不同，從而導(dǎo)致巷道高低不平，進(jìn)而使皮帶左右傾斜，發(fā)生跑偏。
4）受料點(diǎn)位置不對(duì)，物料下落不能居中，也是引起跑偏的重要因素。為了有效預(yù)防皮帶跑偏，具體方案如下：第一，安裝時(shí)，要保證機(jī)頭、機(jī)架和皮帶的中心線一致，機(jī)架、滾筒左右高低水平一致，確保皮帶輸送機(jī)架構(gòu)的安裝精準(zhǔn)度。第二，要對(duì)各廠家進(jìn)行嚴(yán) 格的審查，控制皮帶的材質(zhì)選擇，選取優(yōu)質(zhì)的皮帶；兩條皮帶間的接口要卯好，保證其平整性；對(duì)于局部變形皮帶，截取掉變形部再卯接，老化皮帶要及時(shí)替換。第三，在安裝調(diào)試好之后，工作人員要及時(shí)清理皮帶兩幫浮煤和巷道擠壓變形處；隨著巷道的延伸，每隔一定的距離加一組跑偏托輥，并且安裝跑偏保護(hù)，使皮帶跑偏后皮帶及時(shí)停止工作，減少損失。第四，在受料點(diǎn)安裝一些擋板，合理適當(dāng)?shù)卣{(diào)整落料的方向，保證下料點(diǎn)在皮帶中心，使皮帶平穩(wěn)均衡地運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.2 皮帶聲音異常及處理方法
由于煤礦運(yùn)輸?shù)奶厥庑裕ч_(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)，皮帶運(yùn)輸機(jī)在正常運(yùn)行中，電機(jī)、減速器、滾筒以及托輥組在不正常的情況下，會(huì)發(fā)出異常刺耳的噪音，而根據(jù)噪音的位置可以判斷出設(shè)備的故障。其主要故障如下：
1）在電機(jī)和減速器之間的聯(lián)軸器，兩軸不同心時(shí)會(huì)發(fā)出異常的聲音，并且還伴有電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的改變。
2）在滾筒正常工作時(shí)，聲音很小，而在軸承損壞的時(shí)候，會(huì)發(fā)生異常的噪音，并且還伴有咯吱咯吱的響聲。
3）在皮帶正常運(yùn)行時(shí)，一方面由于托輥的鋼管壁薄厚不均勻，產(chǎn)生離心力比較大，會(huì)產(chǎn)生異常的聲音；另一方面由于托輥的損壞，托輥的軸承和鋼管壁分離，產(chǎn)生咣當(dāng)咣當(dāng)?shù)穆曇?，從而?dǎo)致托輥發(fā)出異響，同時(shí)還伴有周期性的震動(dòng)。
煤礦運(yùn)輸設(shè)備皮帶機(jī)的異常聲音和托輥組、聯(lián)軸器、驅(qū)動(dòng)滾筒、減速機(jī)等組件有關(guān)，可通過(guò)預(yù)防、檢測(cè)、維修工作來(lái)處理實(shí)際問(wèn)題。具體方法如下：
1）對(duì)于聯(lián)軸器的問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)對(duì)電機(jī)、減速器的位置進(jìn)行調(diào)整，確保安裝精度；對(duì)聯(lián)軸器要經(jīng)常清洗、注油，保持潤(rùn)滑，做好相應(yīng)的防護(hù)措施。
2）對(duì)于滾筒軸承的問(wèn)題，要及時(shí)更換軸承，并且要對(duì)各個(gè)組件緊固調(diào)整，按時(shí)加注黃油減少磨損。
3）對(duì)于托輥的問(wèn)題，要使用正規(guī)優(yōu)質(zhì)的托輥，并且及時(shí)更換壞掉和不轉(zhuǎn)的托輥，按時(shí)為托輥加油潤(rùn)滑，減少磨損。
2.3 皮帶撒料及處理方法
皮帶機(jī)在日常工作中，撒料是一個(gè)不可避免的共性問(wèn)題，造成撒料的原因也是多方面的?？傮w來(lái)說(shuō)主要原因如下：首先是由于井下地質(zhì)條件復(fù)雜，巷道凹凸不平，在凹段時(shí)，曲率半徑偏小，皮帶會(huì)產(chǎn)生“飄帶”的現(xiàn)象，即皮帶懸在空中，脫離托輥組的支撐，造成撒料的現(xiàn)象；其次，由于皮帶嚴(yán)重過(guò)載、導(dǎo)料槽擋板損壞或者設(shè)計(jì)不合理等原因，在轉(zhuǎn)載點(diǎn)也會(huì)經(jīng)常撒料；然后在皮帶跑偏的時(shí)候，皮帶偏向一側(cè)，導(dǎo)致物料從低的一側(cè)撒出，也是常見(jiàn)的撒料原因。
針對(duì)撒料這一問(wèn)題，重點(diǎn)還是在于日常生產(chǎn)中，工作人員要加強(qiáng)對(duì)皮帶的維護(hù)、保養(yǎng)和檢修。在凹段，可以借助堆取料機(jī)設(shè)備調(diào)整巷道平整度，增大曲率半徑。對(duì)于轉(zhuǎn)載點(diǎn)的撒料，要盡量避免皮帶的過(guò)載，加強(qiáng)皮帶運(yùn)送能力，計(jì)算調(diào)整導(dǎo)料槽的方向長(zhǎng)短，調(diào)整下料點(diǎn)在皮帶的位置。對(duì)于跑偏時(shí)的撒料，則應(yīng)調(diào)整皮帶的跑偏，避免皮帶兩個(gè)邊緣的高度出現(xiàn)較大的落差，使物料滑下。
2.4 皮帶打滑及處理方法
當(dāng)皮帶和滾筒、托輥之間的摩擦力產(chǎn)生的牽引力不夠時(shí)，滾筒空轉(zhuǎn)，皮帶打滑。而皮帶打滑產(chǎn)生的原因多樣，危害性也較大。主要原因是皮帶張力不夠、機(jī)尾堆煤多、重載啟動(dòng)等多種原因造成的[3]。
為了防止因?yàn)槠Т蚧绊懥松a(chǎn)效率，應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的故障采取不同的措施。如果皮帶張力不夠可以調(diào)整張緊裝置，但不能過(guò)大造成拉斷皮帶，或者更換老舊皮帶，增大摩擦力；如果是機(jī)尾堆煤多，可以派專門(mén)的人員清理機(jī)尾的浮煤，防止底皮帶拉回煤；如果是重載啟動(dòng)的話，可以減少皮帶的上料，使其平穩(wěn)地運(yùn)行。另一方面要增加煙霧保護(hù)和速度保護(hù)，發(fā)生故障時(shí)可以及時(shí)停止皮帶，防止皮帶和滾筒空轉(zhuǎn)長(zhǎng)時(shí)間摩擦，造成更大事故的發(fā)生。
2.5 減速器故障及處理方法
減速器是皮帶運(yùn)輸結(jié)構(gòu)中最重要的一部分，而常見(jiàn)的減速器故障為減速器漏油和減速器斷軸。造成減速器漏油的主要原因是在井下皮帶機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作，減速器內(nèi)部的溫度持續(xù)升高，壓力變大，導(dǎo)致抗磨油的滲出，其次就是由于螺栓的松動(dòng)、密封圈的損壞而滲出。減速器的斷軸一方面是由于電機(jī)和減速器的選型不當(dāng)，使得減速器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并且長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)很容易導(dǎo)致減速器的斷軸；另一方面是在安裝的過(guò)程中，電機(jī)和減速器安裝得不到位，導(dǎo)致減速器的兩軸出現(xiàn)不同心的情況，久而久之的減速器軸超出承受極限后，就會(huì)產(chǎn)生斷軸的故障。
對(duì)于減速器所暴露出來(lái)的故障，要在嚴(yán)格的分析后，采取一系列穩(wěn)妥有效的措施來(lái)解決它。對(duì)于減速器漏油來(lái)說(shuō)，一方面要緊固減速器各個(gè)螺栓，及時(shí)更換新的密封圈；另一方面就是加設(shè)透氣口來(lái)加速減速器內(nèi)部的散熱，或者采取熱加工的方法來(lái)來(lái)獲得減速器內(nèi)部的鑄件，減少減速器內(nèi)外部的溫差，降低內(nèi)部壓力。對(duì)于減速器斷軸來(lái)說(shuō)，選擇合適的電機(jī)、減速器，避免出現(xiàn)不同心的問(wèn)題是主要的解決辦法，同時(shí)，由于減速器的軸肩是易斷部位，可以加強(qiáng)軸肩的強(qiáng)度。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著國(guó)家煤礦事業(yè)的發(fā)展，皮帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，作用會(huì)越來(lái)越大。而皮帶出現(xiàn)故障后的損失也會(huì)越來(lái)越大，更甚者會(huì)導(dǎo)致煤礦停產(chǎn)。為了企業(yè)的效益和發(fā)展，必須熟知皮帶機(jī)會(huì)產(chǎn)生的一系列故障和產(chǎn)生原因，并且對(duì)故障要有行之有效的解決措施。面對(duì)故障，要以預(yù)防為主，高效快速解決問(wèn)題為輔，盡量減少損失，為國(guó)家煤礦事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。
參考文獻(xiàn)
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[2] 鄧曦和.皮帶運(yùn)輸機(jī)常見(jiàn)故障的分析與處理[J].信息系統(tǒng)工程，2012（6）：124-125.
[3] 祝恩江，韓利華.論煤礦運(yùn)輸設(shè)備皮帶機(jī)應(yīng)用[J].冶金叢刊，2016（6）：120-121.
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