胶带输送机跑偏处理与经济效益.doc

胶带输送机跑偏处理与经济效益 胶带输送机胶带跑偏处理与经济效益 摘要本文根据多年现场实践，对煤矿输煤系统主要设备带式输送机最常见故障胶带跑偏原因，利用力学原理加以分析，以及提出相应的处理办法。 关键词带式输送机 胶带跑偏 力学分析 经济分析 带式输送机又叫胶带输送机，适用于水平及倾斜运输，通常情况下，沿倾斜向上运输时，倾角不能大于180，向下运输时，倾角不能大于150，运送附着性和粘结性大的物料时，倾角还可以大一些。带式输送机的优点是运输能力大，工作阻力小，耗电量低，货载与胶带一同移动，故磨损小，货载的破碎性小，另外带式输送机的结构简单，既节省设备，又节省人力，而且带式输送机的自动化程度高，所以带式输送机被广泛应用于国民经济的许多工业部门。在煤矿的生产系统中，带式输送机在井上和井下的输煤系统中得到极其广泛的应用，是输煤系统的主要设备。 带式输送机在运行过程中难免出现一些故障，主要有胶带跑偏、胶带打滑、胶带撕裂等，在带式输送机的各种故障中，最常见的就是胶带的跑偏。胶带跑偏后，轻则造成货载掉货，，使运输效率降低，工人劳动强度加大，同时给井下的文明生产也带来不利因素，重则刮损胶带或造成胶带挤死，进而拉断胶带，对设备的安全运行带来很大威胁。由于胶带造价较高，一旦刮损胶带，造成的经济损失很大。所以，防止带式输送机的跑偏，对其及时准确的处理是其安全稳定运行的保障。防止胶带跑偏也成为在煤矿生产过程中面临的一个主要课题。 在实际的生产过程中，尽管采取了许多办法来治理胶带跑偏的问题，如加装自动调偏托辊、人工调偏托辊、强制调偏辊等，但由于造成带式输送机胶带跑偏的原因很多也很复杂，效果并不显著。我们必须针对带式输送机胶带跑偏的具体原因作充分分析，采取正确的解决办法，才能达到事半功倍的效果。本文是根据多年现场实践，从使用者角度出发，利用力学原理分析与说明此类故障的原因及处理方法。 胶带跑偏的原因及处理方法 一、承载托辊组安装位置与输送机中心线的垂直度误差较大,导致胶带在承载段向一侧跑偏。如图一所示，胶带向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq，这个牵引力分解为使托辊转动的分力Fz和一个横向分力Fc，这个横向分力使托辊轴向窜动，由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的，它必然就会对胶带产生一个反作用力Fy，它使胶带向另一侧移动，从而导致了跑偏。 搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况，就不难理解胶带跑偏的原因了，调整的方法也就明了了，第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔，以便进行调整。具体调整方法见图二。具体方法是皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移。如图二所示皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动，托辊组的上位处向右移动。 第二种方法是安装调心托辊组，调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等，其原理是采用阻挡或托辊在水平面内 方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的，其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理，原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法，因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。 二、头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直，造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。如图三所示，滚筒偏斜时，胶带在滚筒两侧的松紧度不一致，沿宽度方向上所受的牵引力Fq也就不一致，成递增或递减趋势，这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力Fy，导致胶带向松侧跑偏，即所谓的“跑松不跑紧”。 其调整为对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，胶带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。 三、滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一，胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图四所示胶带的牵引力Fq产生一个向直径大侧的移动分力Fy，在分力Fy的作用下，胶带产生偏移。 对于这种情况，解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤，加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。 四、转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏（图五），转载点处物料的落料位置对胶带的跑偏有非常大的，尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低，物料的水平速度分量越大，对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大，同时物料也很难居中。使在胶带横断面上的物料偏斜，冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧，则皮带向左侧跑偏，反之亦然。 对于这种情况下的跑偏，在设计过程中应尽可能地加大两条输送机的相对高度。在受空间限制的带式输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料，改变物料的下落方向和位置。 五、胶带本身的原因，如胶带使用时间长，产生老化变形、边缘磨损，或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正，这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况胶带全长上会向一侧跑偏，最大跑偏在不正的接头处，处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作，胶带老化变形的给予更换处理。 六、输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够，胶带无载时或少量载荷时不跑偏，当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置，张紧力不够，胶带的稳定性就很差，受外力干扰的影响就越大，严重时还会产生打滑现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决，但不应添加过多，以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是，有时张紧行程已不够，皮带出现了永久性变形，这时可将皮带截去一段重新进行胶接。 七、对于设计有凹段的带式输送机，如凹段的曲率半径过小，在启动时如果皮带上没有物料，在凹段区间处皮带就会弹起，因此，最好在皮带运输机的凹段处增设压带轮来避免皮带的弹起。如下层输送机有机架下沉，更会加剧胶带的腾空范围，极易跑偏。因此，在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。 八、双向运行皮带运输机跑偏的调整，双向运行的皮带运输机皮带跑偏的调整比单向皮带运输机跑偏的调整相对要困难许多，在具体调整时应先调整某一个方向，然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系，逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上，其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。 同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,两侧的受力尽可能地相等。 九、在皮带的运行区段增设锥形托辊。皮带较短时，在皮带的两端各装设一组即可，当皮带较长时，在皮带的中间部位相应增加锥形托辊的数量，就可以最大限度的避免皮带的跑偏现象。锥形托辊的形式如图六所示。 当皮带向一侧跑偏时，由于皮带脱离中心线，两侧在托辊上的部位直径不同，受力也会发生变化，直径大的部位加给皮带的力比直径小的部位要大，在两个力差的作用下，皮带向中心位置移动，起到自动调整的作用。 胶带跑偏防止后效益分析 胶带不跑偏，不但有利于安全生产，更能取得较大经济效益。正常运行不跑偏的情况下，新胶带能用2-3年。例如在矿山维护整个输煤系统，按5部普通胶带机带长5000米，每年因跑偏磨损更换胶带2000米计算，每米单价420元，合计84万元。由于胶带跑偏还会影响生产的正常，按每天影响0.5小时，一年320个工作日计算就是160小时，每小时出煤300吨，每吨150元，一年少收入720万元。因此，避免胶带跑偏跑偏现象，不仅可以减轻工人的劳动强度，给井下的文明生产带来方便；而且，由于避免跑偏，降低胶带的磨损，经济效果也是非常显著的，加强胶带跑偏管理意义重大。 参考文献 【矿井运输及提升设备】 陈维健 齐秀丽 中国矿业大学出版社 2005年 【运输区队长】 宁廷全 煤炭工业出版社 2004年 【现代提升设备】 波兰 亚历山大卡尔盖 煤炭工业出版社 1983年 6