带式输送机输送带跑偏原因分析及优化设计

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:陈燕珍
[导读] 摘要:引起输送带跑偏的根本原因是其运行时拉应力分布不均匀或受到横向外力的作用,实际生产时应具体问题具体分析,采取合理措施进行纠偏,尤其是当现实条件受到限制可预见输送带运行时会发生跑偏现象,则更应做好事前控制。
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        摘要:引起输送带跑偏的根本原因是其运行时拉应力分布不均匀或受到横向外力的作用,实际生产时应具体问题具体分析,采取合理措施进行纠偏,尤其是当现实条件受到限制可预见输送带运行时会发生跑偏现象,则更应做好事前控制。
        关键词:带式输送机;跑偏;原因
        引言
        带式输送机是重要的散装物料运输设备,其输送距离远、效率高、结构简单、易于维护、设备成本和维护成本低,因此广泛应用于采煤、选煤、电力等领域。在煤矿企业,带式输送机主要安装在平直或倾斜的井下运输巷道,或地面的煤炭转运系统。由于带式输送机的输送距离一般较长,且是煤炭生产和运输的重要输送通道,因此其工作稳定性对企业的高效生产意义重大。跑偏是带式输送机的常见故障之一,其发生率较高,且发生位置随机,因此故障的防护和治理难度较大。
        1输送带跑偏分类及原因
        1.1输送带跑偏故障及原因
        带式输送机运行过程中,输送带中心线难以与机身中心线保持一致的情况就是指输送带跑偏故障,分为两种情况,一种情况是输送带机头端与机尾端之间出现跑偏,另一种是驱动滚筒的跑偏。无论哪种跑偏情况,均会使皮带侧磨损不断加剧,使得输送带在运行中硬度持续降低,甚至会出现运行瘫痪。为此,一旦出现输送带跑偏故障,将严重阻碍到输送机整体运行的平稳。很多原因会造成输送带跑偏,包括不均匀的荷载、严重磨损以及机架变形等,此外,输送带防跑偏开关接触器异常也会造成输送带跑偏。而最主要的原因是输送带横断面缺乏均匀张力。为此,日常加大对相关设施维护显得非常有必要。
        1.2输送带本身就是损耗品
        使用较长时间不可避免地会被磨损。如果皮带两侧磨损程度不一样,会导致皮带两侧的拉伸曲率不同,则运行时很容易发生跑偏问题。此外,如果托辊上有大量粉尘,在皮带两侧的煤层累积厚度不一致时,会使得皮带在运行时向托辊低的一侧偏移,从而导致皮带跑偏。
        1.3带式输送机安装时出现的问题
        1)由于输送机安装人员责任心不强、专业技术水平有限,机架在安装时经常出现机架倾斜现象,输送机在运输物料时机架两侧出现受力不均现象,造成输送带跑偏。2)皮带由于安装接头不严密导致两侧橡胶板出现厚度不同,长期运转过程会由于皮带受到摩擦力不同而发生跑偏。3)由于施工人员在输送机对接安装时,造成托辊与皮带安装的位置不统一而出现皮带垂直度过大现象,从而造成输送带跑偏现象。
        3带式输送机胶带跑偏的解决措施
        3.1对带式输送机的其他设备进行调整,输送机主要由2~5个数量不等的滚筒,在安装滚筒时要严格按照工艺工序进行,保证每个滚筒的安装位置精度与输送机中心线的垂直度。当皮带发生跑偏后,可以通过调节滚筒的位置及角度来调整皮带的方向,但在调整前必须确保滚筒的安装位置牢固性,调整的方向一般应为跑偏方向的相反方向且向后。通过调节皮带的松紧度来防止皮带跑偏。机械式张紧是通过调节张紧滚筒来使得皮带的纵向与滚筒的轴线垂直。重锤式张紧是通过同皮带中部及尾部的重锤式张紧,可以调节滚筒轴线与水平面一直,这样不仅能够使得滚筒轴线与皮带运动方向垂直,还能确保其垂直度与重力垂直。
        3.2安装调整好托辊及其相关设备
        在安装托辊时可以在托辊两侧的安装孔进行加长,使得托辊能够根据实际尺寸进行调节,在实际使用中,当输送带发生跑偏情况时可以将托辊向跑偏的反方向且向后调整。

对输送机安装调心托辊组,托辊组的工作原理是:托辊在水平面运转时会产生横向应力,托辊组围绕中心轴会产生一个弧度,输送带在运转时不会与托辊直接产生垂直应力,此时皮带跑偏后会自动向中心移动,从而有效控制皮带的跑偏现象。
        3.3减小横向冲击力防偏
        导致输送带跑偏的另外一个因素是输送带上存在横向力,除制造、安装、维护不当外,落料方式和角度是产生横向力的主要原因,因此沿输送带运动方向是给料最佳的落料方式和角度,但是在实际生产时受到各种外在因素的限制,这种落料方式很难实现。例如我公司“增加重碱6#皮带装置”项目中所有的落料点都是倾斜给料,根据动能定理可知:给料溜管与输送带的夹角越小,物料在输送带宽度方向上的分速度就越大,对输送带的横向冲击力就越大,因此该项目设计时在落料点输送机导料槽处设置了可调节挡板,根据物料的流量和流速通过调节挡板在倒料槽上的位置降低物料对输送带的横向冲击力,还增设了下料挡板以增大给料溜管与输送带间的夹角
        3.4加强输送带的日常运行维护
        为了保证输送带有一个良好的运行状态,在日常运行过程中,每隔一段时间就需要对输送带进行维护。在运行维护时,需要注意以下几个问题:a)检查输送的端头是否处于安装位置,在运行过程中有无出现偏离现象,检查时可以通过输送带的中心线来进行判断。b)检查驱动辊与反转辊的中心线是否平行。在正常情况下,驱动辊的中心线应该与皮带的中心线保持垂直,如果不垂直,输送带运行过程中会打滑,也会引发皮带跑偏问题。因此,在皮带输送机的日常维护工作中,应该重点做好以下工作:a)按时调整皮带输送机的滚筒组,当皮带的跑偏幅度较小时,可以通过调整托辊来校正,具体做法是在皮带跑偏的方向上推动滚轮或向相反侧缩进。b)调整输送带的滚轮支座,让惰轮的中心与皮带运行方向保一致,以有效缓解皮带跑偏问题。c)清除皮带输送机滚筒上的煤尘和皮带上的黏性物质,如果不及时清理,会增加皮带的内部张力,导致皮带向下松弛。d)给滚子轴承处添加一定的润滑剂,以保证滚子的灵活性。对于损坏的轴承,要及更换。e)修复严重磨损的皮带。对于那些严重磨损的皮带,需要进行修剪,以免在运行过程中发生断带事故。皮带修剪后可以使用胶水重新连接起来。
        3.4调整落料位置
        落料位置及落料不匀也是皮带跑偏的原因。为了能够使得落料位置均匀且准确,可以将皮带搭接位置的高度差尽量控制在相对较小的高度,其次还要对输送机的导料槽进行优化及重新设计,确保落料能都有缓冲地稳落在皮带中央。
        3.5加强输送带运行监控
        要想及时发现输送带的故障,最有效的方法输送带发生故障造成的损失和影响,有助于提高煤矿企业的生产效率,从而减少事故造成的经济损失,降低生产成本。此外,还需要改进输送带的运行监控系统,以提高故障诊断的准确率。在实际工作中,主要可以从以下几点来着手:a)煤矿企业应该建立比较完善的矿山机械设备管理系统;b)应该提高煤矿管理人员的专业素养,需要进行专业化的培训;c)需要完善输送带的日常维护日志。
        3.6优化输送带的设计
        为了更有效地抑制输送带在运行过程中出现跑偏故障,在设计输送带时,应该充分考虑皮带的强度和载荷,合理选择皮带机的托辊和水平校正仪器。从目前皮带的跑偏情况来看,多出现在输送带的托辊为自定心辊、锥形顶辊和摩擦辊的设备上。输送带可以根据运输量来确定托辊的安装情况,例如需要运输重型煤块时,需要安装10组托辊和1套自动调心辊运输量较少时,可以采用6~10组托辊和1套自动调心辊。此外,在运输时,还需要合理控制皮带的运输方向和煤块的下落高度,从而有效防止皮带运输时出现重心偏离和侧向冲击的情况,必要时,需要安装一定的缓冲板,以免煤块下落砸坏皮带。
        结语
        带式输送机使用过程中会出现各种故障,影响生产的持续、稳定进行。为此,需要在今后带式输送机使用过程中,依据故障原因进一步加强设备管理与维护,提升设备使用规范度,以有效预防故障发生,提高生产效率。
        参考文献
        [1]范超.带式输送机防跑偏托辊的改造应用研究[J].山东煤炭科技,2019(12):167-168.
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