赵利
陕北矿业韩家湾煤矿机运队 陕西省 榆林市 719315
摘要：科学技术的发展迅速，我国的煤矿工程建设的发展也有了创新。在煤炭生产的过程中，带式输送机作为主要的运输设备，由于输送机对于长度和倾斜角度的限制，致使选煤厂运输有多级运输。目前国内部分选煤厂多级带式输送机的带速是恒定，不能智能控制带速，使输送机处于满载状态，导致输送机长期处于高速、低负荷运转，增加了能源的消耗。
关键词：带式输送机；故障分析；监控系统；应用
引言
近些年，伴随着带式输送机的不断发展，其逐渐趋于完善性。在社会经济水平提升的背景下，有关于机械制造、冶金技术和化工技术等均得到了一定程度的创新以及改进，因此，在应用带式运输机期间也面临着有关的改变，此种变化延伸到了各项企业中。在物料输送系统内应用带式输送机有着极高的作用，该种类型的输送机除了自动化效果良好之外，而且性能极高，基于此种优势，所以被普遍应用到了各项行业内。在文章中，重点分析和探讨了煤矿带式输送机集中控制系统的设计及应用现象。
1故障类型分析
1）皮带跑偏故障率最高，占到37%。正常运行运行状态下，皮带呈现为中轴对称的U型，在托辊支撑下载重运行，故障表现为皮带以非U型姿态脱离托辊支撑，悬空或远离支架运行，往往伴随撒料、磨损等其他损害，严重时可造成摩擦起热、引发火灾，造成事故或人员伤亡。2）撒料故障率排第二，占到28.3%。运输机撒料的主要原因有2个：一是皮带跑偏，物料因失去支承载而撒落；二是皮带悬空，因15煤运输大巷底板变形较大，运输机机架形成局部低洼、局部上拱，皮带在张紧力的作用下形成局部悬空、局部过紧，导致撒料。3）异常噪音故障率排第三，占到21.2%。带式运输机构成部件众多、且长期在高粉尘环境中运行，轴承或轴承座极易损坏，进而产生异常噪音。该类故障对运输效率影响不大，但往往预示着大的故障即将发生，必须及时维护保养。4）皮带打滑故障率占比6.9%。皮带打滑时因为皮带与滚筒间产生速度差，由滚动摩擦变为滑动摩擦造成。主要原因是张紧装置配重不够造成皮带张紧力不足，或是皮带清扫故障导致湿润物料进入滚筒与皮带间隙，再或者是因为皮带过载。5）皮带断裂故障率占3.9%。该故障发生率低但危害较重，一旦发生，运输机将直接停车，甚至造成皮带报废，断裂处集中在滚轴或皮带接口处，主要诱因是皮带老化失修、转载点刺穿等。6）减速机断轴故障率占2.7%。减速机断轴发生常见位置为减速机第一级垂直齿轮轴的高速轴上，造成高速轴断裂的主要原因是高速轴设计强度不够，长时间运行导致疲劳损坏，进而造成断轴。
2带式输送机故障分析及监控系统的应用
2.1系统相互融合以及联网操作
当前阶段，在设计系统的过程中，必须和多系统合成单一系统基本要求相一致。应用期间，与办公电话系统、工业对讲系统以及无线通信系统等进行并网，组合成标准且完善的网络通信产品。而且地面调度系统能够和某项区域单独进行通话，把相关调度指标反馈给井下区域人员，使其了解到实际情况。该种类型的系统有利于局域网多项用户同时进行登录，权限用户在网上进行登录以后，能够对生产、管理数据图形和图像信息等进行动态的浏览，对监控子系统内的控制设备发动权限允许的操作，获得控制操作响应，实现异地维护目的。当设备以及相关线路发生故障问题以后，能够马上修复处理，为后期生产奠定坚实的基础。
2.2语音对讲
在煤矿带式输送机系统运行期间，可以应用语音对讲系统，每间隔100m左右便设置一项语音对讲设施，为人们联系提供良好的便利。需要明确注意到的一方面是，可以把设备内包含的信号连接到主要控制器内部，确保语音传输到控制器中的任何一个位置，以此在集控中心内将语音播放效果体现出来。（1）从目前运输线语音通话设备运行现状来看，可以将办公固定IP电话和生产调度IP电话中的有线通信语音系统相互结合到一起，将录音、强拆和全呼以及组呼等调度功能体现出来，提升通信资源利用率，确保通信的流畅性。
利用大屏幕触摸屏以及图形化方式将终端设备类型以及通信状态体现出来。（2）根据调度室IP电话以及沿线任意电话进行拨号，系统直接与调度电话系统相互连接，实现就近广播。对于相关管理人员来讲，只需要处于办公中采取计算机技术和井下进行对话即可，如此一来，除了能够对调度人员通知流程进行改善和优化以外，还可以省略传达时间。（3）可以构建新型的多媒体调度系统，系统可以支持扩张广播功能，调度台能够对扩声终端设备进行单播方式，或者是借助调度机系统对着各项小组喊话，选取语音文件加以广播。
2.3传感器硬件设计
为了实现带式输送机的智能控制，需要安装传感器来监测输送机的运量和带速，本系统选用的传感器有超声波传感器、速度传感器、温度传感器、烟雾保护传感器、跑偏保护传感器、打滑保护传感器。(1)超声波传感器。采用超声波传感器，可以获取运煤量数值，采用UM30-2超声波传感器，该传感器可提供背景抑制功能，精确检测测量距离。(2)速度传感器。该传感器是系统最主要的传感器，本文选用GSG8型速度传感器，用来检测带式输送机的速度，该传感器最大测速是8m/s，额定电流为40mA，额定电压为12V，为光电式传感器。(3)温度传感器。主要是为了检测运输系统的温度，避免出现胶带温度过高引起火灾等问题，采用PT-100型温度传感器，该传感器的测温范围为－200～500℃，是热电阻感温装置。(4)烟雾保护传感器。为了解决胶带摩擦会产生烟雾、影响运输系统的正常运输等问题，本文采用GQL0.1-Y型烟雾传感器，当出现烟雾时，传感器会从长亮灯变为闪灯，然后接通故障指示灯，发出报警。(5)跑偏保护开关。GEJ-15-P型跑偏传感器，系统设置2个跑偏开关，分别安装在胶带两侧，当胶带跑偏大于22°时发出报警信号，当胶带跑偏超过40°时发出紧急停机信号，直到胶带复位。(6)打滑保护传感器。当胶带摩擦力过低或张紧程度过低时，容易出现打滑，主要原因是输送机速度过慢造成的。针对输送机速度过慢的问题，需将传感器紧贴胶带，监测实时带速，当带速＜规定值时，系统接收停机命令，防止胶带打滑。
3优势体现
3.1改善使用功能
煤矿带式输送机集中控制系统有利于减少操作期间人员数量，强化系统的逻辑效果，虽然使用期间发生了逆煤流现象，不过煤矿带式输送机也可以得到良好应用。当顺煤流现象发生以后，系统应用期间将会主动停止，而且煤矿带式输送可以降低工作压力，达到减员增效的目的，形成一体化局面。人机界面有着丰富性和多样化特征，运用期间动态性能也会体现出来，同时在规定时间内高效率处理数据。
3.2保护功能极为完善
在应用带式输送机期间，出现带速、打滑以及跑偏现象的概率较低，相关人员应当结合系统应用现象制定出完善的保护对策，当系统操作期间发生了异常问题以后，需要快速了解到产生故障的原因以及故障性质，发出准确的报警信号，以此实现带式输送机高效率运行的目的。
3.3灵活性极强
在应用带式输送机期间，产生的灵活性非常高，这是因为运输煤矿期间经常受到不良因素的影响，所以必须将带式输送机的灵活性体现出来，为后期工作提供便利。
结语
通过长时间的监测数据，得出带式运输机发生故障的故障类型、主要特点、表现形式，以及主要故障类型的对应起因。通过智能控制系统的引入，实现了对带式运输机主要故障类型的智能化预警，防患于未然，大大降低了故障发生的频率，降低了维修费用，减少了人工成本，直接提高了井下运输效率。但在引入智能化控制系统的同时，应加大设备监管力度、加强人员管理，强化人员培训、技能操作，从根本上降低皮带运输机故障发生概率。
参考文献
[1]周立宇.井下带式输送机智能控制系统的研究与设计[D].中国矿业大学,2017.
[2]郑阳平.带式输送机智能控制系统的研究与实现[J].煤矿机械,2014,35（03）:139-142.