皮帶機的使用和維護

張晉

1 前言

皮帶輸送機作為一種可連續輸送的通用設備，在工業生產中廣泛應用，可以運送塊狀、散粒狀物料，也可用來輸送如袋裝水泥等成件物品，是最常見的輸送設備之一。它具有效率高、運輸距離長、動力消耗低、結構簡單、工作平穩可靠、操作方便、噪音污染小等優點，其主要缺點是傾斜輸送時受最大允許傾角限制，不宜沿水平面改變輸送方向，不宜輸送高溫物料等。在水泥工廠中通常用于礦山、破碎、包裝、喂料、計量及堆取料等場合。

2 結構特點

皮帶輸送機由皮帶、機架、驅動滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。

普通皮帶運輸機的爬坡角度一般不大20°，具體應視所輸送物料的休止角決定。

皮帶運輸機的驅動裝置由單個或多個驅動滾筒驅動，驅動電機可以是單個電機或多個電機。一般驅動裝置由電動機、減速機、液力耦合器、制動器或逆止器等組成。

皮帶運輸機的電氣保護和控制裝置主要有拉繩開關、皮帶跑偏檢測開關、皮帶打滑檢測、皮帶防撕裂檢測、料流檢測、堵料檢測、皮帶秤等。

皮帶運輸機所用的皮帶有多種選擇，如鋼芯帶、帆布芯帶、尼龍帶、聚酯帶等。載荷較小的皮帶運輸機一般選擇帆布帶，皮帶的載荷較大時可采用鋼芯帶。

皮帶運輸機的輸送能力可以為每小時幾十噸到每小時上萬噸，皮帶的寬度可以從100～2600mm。

皮帶運輸機的張緊裝置有多種形式，如重錘張緊、螺旋張緊、液壓張緊等。

皮帶運輸機的托輥一般采用槽形托輥組、平行托輥組，個別情況采用吊掛式托輥組。

皮帶運輸機根據使用的場所不同，有固定式和移動式之分；按運行方向可分為單向和可逆式等。

3 主要故障原因及處理辦法（表1）

4 維護、保護及使用

針對皮帶機在使用中出現的各類問題，按照表1中處理辦法進行日常檢查和維護，同時在日常工作中，還總結了一些技改技巧。

4.1 皮帶跑偏的調整

（1）調整承載托輥組

皮帶在皮帶機的中部跑偏時可通過調整托輥組在中間架上長孔的位置來調整跑偏（見圖1）。即皮帶偏向哪一側，托輥組的哪一側就朝皮帶前進的方向前移，或另外一側后移。

（2）安裝調心托輥組

一般在短皮帶或可逆皮帶機上采用此方法比較合理，原因是較短皮帶機更容易跑偏并且不容易調整，而長皮帶運輸機最好不采用此方法，因為調心托輥組的使用會對皮帶的使用壽命產生一定的影響。

（3）調整驅動滾筒與改向滾筒的位置

調整驅動滾筒與改向滾筒的位置是調整皮帶跑偏的重要環節。因為一條皮帶至少有2～5個滾筒，所有滾筒的安裝位置必須垂直于皮帶機運行的中心線，若偏差過大皮帶就會跑偏，其調整方法與調整托輥組類似。對于頭部滾筒如皮帶向滾筒的右側跑偏，則右側的軸承座應當向前移動，如皮帶向滾筒的左側跑偏，則左側的軸承座應當向前移動，相對應的也可將左側軸承座后移或右側軸承座后移；尾部滾筒的調整方法與頭部滾筒剛好相反。調整方法見圖2。

（4）張緊處的調整

皮帶張緊處的調整是一種常見辦法。重錘張緊處上部的兩個改向滾筒除應垂直于皮帶長度方向以外，還應垂直于重力垂線，即保證其軸中心線水平。使用螺旋張緊或液壓油缸張緊時，張緊滾筒的兩個軸承座應當同時平移，以保證滾筒軸線與皮帶縱向方向垂直。具體的調整方法與滾筒處的調整類似。

表1 主要故障及原因、處理辦法

（5）轉載點處落料位置對皮帶跑偏的影響

物料的落料位置對皮帶的跑偏有非常大的影響，尤其兩條皮帶機在水平面的投影成垂直時影響更大。通常應當考慮轉載點處上下兩條皮帶機的相對高度。相對高度越低，物料的水平速度分量越大，對下層皮帶的側向沖擊也越大，同時物料也很難居中，致使皮帶橫斷面上的物料偏斜，最終導致皮帶跑偏。如果物料偏到右側，則皮帶向左側跑偏，反之亦然。在設計過程中應盡可能地加大兩條皮帶機的相對高度。對受空間限制的皮帶機的上下漏斗、導料槽等的形式與尺寸更應認真考慮。一般導料槽的的寬度為皮帶寬度的三分之二左右比較合適。為減少或避免皮帶跑偏，可增加擋料板阻擋物料，改變物料的下落方向和位置（見圖3）。

（6）可逆皮帶機跑偏的調整

可逆皮帶機跑偏的調整比單向皮帶機的調整相對要困難許多，在具體調整時應先調整某一個方向，然后調整另外一個方向。調整時要仔細觀察皮帶運動方向與跑偏趨勢的關系，逐個進行調整。重點應放在驅動滾筒和改向滾筒的調整上，其次是托輥的調整與物料落料點的調整。

4.2 撒料的處理

（1）轉載點處的撒料

轉載點處撒料主要是在落料斗、導料槽等處。如皮帶運輸機嚴重過載，皮帶運輸機的導料槽擋料橡膠裙板損壞，導料槽處鋼板設計時距皮帶較遠，橡膠裙板比較長，使物料沖出導料槽。上述情況可以在控制運送能力、加強維護保養上得到解決。

（2）凹段皮帶懸空時的撒料

當凹段曲率半徑較小時會使皮帶產生懸空，此時皮帶成槽情況會發生變化，槽角變小，使部分物料撒出來。因此，在設計階段應盡可能地采用較大的凹段曲率半徑來避免此類情況的發生。

（3）跑偏時的撒料

皮帶跑偏時的撒料是因為皮帶在運行時兩個邊緣高度發生了變化，一邊高，另一邊低，物料從低的一邊撒出，處理的方法是調整皮帶的跑偏。

4.3 皮帶打滑的解決

（1）重錘張緊式皮帶機打滑。此類皮帶機在皮帶打滑時可通過添加配重來解決，添加到皮帶不打滑為止，但不應添加過多，以免使皮帶承受不必要的過大張力而降低皮帶的使用壽命。

（2）螺旋張緊或液壓張緊皮帶機的打滑。此類皮帶機出現打滑時可調整張緊行程來增大張緊力，但有時張緊行程已不夠，皮帶出現了永久性變形，這時可將皮帶截去一段重新進行粘接處理。

（3）在使用尼龍帶或EP時要求張緊行程較長，當行程不夠時也可重新硫化或加大張緊行程來解決。

4.4 壓料時連鎖保護

在日常生產中，經常出現因下料不穩而造成皮帶機超載運行的情況，嚴重時會壓死皮帶、燒毀電機、磨斷皮帶。為此，在有改造條件的控制系統單獨設計一個PLC控制單元，按照皮帶機的額定電流或皮帶上實際料量大小所對應的電流值，分別設定出空載值、正常運行值、報警值、跳停值，通過皮帶機的電流變化對系統設備進行連鎖保護，從而杜絕因壓料造成的設備事故，確保生產的連續進行。

4.5 通過電流自動記錄對生產量進行考核

在現代企業生產中，員工的工作績效在很大程度上是通過對該員工工作量的考核來評定的，而在有些生產崗位，只能反映出集體的勞動結果，對每一個員工，還缺乏必要的區分，如原燃材料堆場的作業；通過生產實踐，發現可以通過對輸送物料的皮帶機的電流變化來統計生產量的完成情況。具體做法是統計皮帶上實際料量大小所對應的皮帶機電流值，分別設定出空載段、正常運行段，并在DCS系統的報表統計中進行生產核算，作為員工生產量完成的考核依據，同時設定報警值和跳停值，對系統設備進行必要的連鎖保護，從而杜絕因過載而造成的設備事故。

4.6 耐熱皮帶在使用中應注意的問題

根據多年的使用經驗，筆者認為在輸送熟料等有一定溫度的物料時，應選用耐熱皮帶，而且在使用中要注意以下問題：

（1）在選用耐熱皮帶時，耐熱溫度應適當高一個等級；

（2）皮帶粘接不宜采用冷粘方法，而應使用硫化的粘接工藝；

（3）皮帶硫化溫度及保溫時間的選擇：按照硫化機的使用說明書要求，硫化溫度為145±5℃、保溫25min，我們經長期使用摸索后認為，原要求的硫化溫度和時間偏低，接頭強度并未達到最佳，耐熱皮帶硫化溫度為160±5℃、保溫45min為宜。

（4）由于不同廠家、不同耐熱溫度、不同批次的耐熱皮帶，其硫化所用的原膠成分是不一樣的，而硫化原膠要求必須使用同一廠家、同一批次、同一成分組成的，因此選用耐熱皮帶時，最好是同一個廠家、同一耐溫系列、同樣線層厚度的產品。

4.7 皮帶層數的確定和長度的計算

在運送熟料等有一定溫度的物料時，經長期運行的耐熱皮帶，其內部的帆布層顏色逐漸變為似灼燒后的淡黃色，說明溫度通過橡膠層將熱量逐步傳遞到帆布層，長期運行后，皮帶的抗拉強度必然會下降，給皮帶的安全運行帶來隱患，因此，在對皮帶層數的選擇時，應增加上膠的厚度，減少下膠厚度，適當減少帆布層數。

在皮帶長度的確定上，按設計規范計算，往往會造成10m多的浪費，經實踐，筆者認為皮帶長度的確定應為：頭尾輪中心距離×2+頭輪的圓周長+2～4m(取決于皮帶的寬度和接頭形式)+（3m—垂直拉緊裝置時）。

5 皮帶機的安全使用

皮帶機是一種在工礦企業廣泛使用的輸送設備，由于其結構簡單、運行速度相對較慢，因此員工在使用、操作、維護中對其安全性和安全防護工作往往疏忽大意，由此引起的人身安全事故非常普遍。在我公司，僅僅3年時間，因皮帶造成的傷害事件占到了總事故量的70%，重傷也占到了一半，傷害的主要點在機頭和機尾滾筒處。為避免類似人身傷害事件的再次發生，在皮帶機的使用中應做好以下幾點：

（1）加強安全培訓工作，從設備結構、運行特點、事故多發點、案例分析等作全面培訓。

（2）加強設備安全防護工作，在頭尾滾輪處安裝簡易防護網，防止人的肢體接觸到這些運轉部位，設置緊停控制裝置，縮短故障時間。

（3）制定詳實的操作規范，并在執行中嚴格管理。

[1]劉志江.新型干法水泥技術[M].北京:中國建材工業出版社,2005.

[2]郭俊才.水泥工廠實用技改新技術[M].北京:中國建材工業出版社,2000.