皮帶輸送機保護裝置應用及糾偏爬坡性能的有關探索

摘 要：皮帶輸送機在煤炭企業當中應用非常廣泛，這主要是因為其運輸距離長和運輸過程穩定等特點特別符合于煤炭運輸的具體要求，存在的問題則主要是集中在安全方面。安全方面的工作實際上一直在做，在較多方面也已經有了相當好的成果，但發展到目前為止仍然有不盡人意的地方。文章所討論的主要是對皮帶輸送機保護裝置的應用和糾偏爬坡性能的探討。

關鍵詞：皮帶輸送機；保護裝置；爬坡性能；糾偏裝置

1 背景介紹

皮帶式輸送機因其自身顯著的特點和優勢而在我們國家的煤炭輸送當中得到了廣泛的應用，這主要就是因為皮帶輸送機具有輸送距離長、容易實現連續輸送且運行可靠安全等特點。在長期的使用過程當中，相關方面的工作人員已經對皮帶輸送機在應用過程當中可能出現的安全問題進行了分析和研究并相應的制定出了堆煤、跑偏以及煙霧和溫度等多種保護措施，但是發展到目前為止仍然存在安全事故的發生。正是因為這樣，我們在皮帶式輸送機當中安裝和推廣應用GVD防撕裂保護和KHJ沿線急停保護，將原有的切割磁力線感應速度保護裝置改變為VCS測速裝置，除此之外，我們還發現槽角的增大能夠在很大程度上提高托輥式皮帶輸送機的糾偏性能和爬坡能力，槽角的增大對于皮帶輸送機的最大爬坡角的提高也有一定幫助，不僅如此，在實際的應用過程當中我們還發現槽角的增大能夠適當降低皮帶輸送機所能夠良好適應的轉彎半徑，真對于皮帶輸送機整機性能的提高無疑也是非常有意義的，因此本文當中我們也將重點就這樣一個方面的問題展開詳述。

當然，槽角也不能夠無限度的增加，甚至于槽角在適當的范圍內增大也還是存在著一定程度的不利因素的，這主要集中在動力和資金上面，槽角的增大直接導致的就是皮帶運輸機運輸阻力的增大，相應的就會導致機架以及輸送帶等成本上的增加。即便如此，我們綜合性分析其利弊仍然認為，增大槽角在現代工業環境下仍然是非常有意義和必要的。

2 皮帶保護裝置設計的基本原理

目前在煤炭企業當中應用較多的是托輥式皮帶輸送機，對于托輥式皮帶輸送機而言，如果其槽角過小的話，就會存在一系列不良的問題，主要就是在運輸的過程當中容易出現掉渣的問題，大塊的矸石容易在運輸的過程當中直接從皮帶上掉下來，正是因為這樣，皮帶保護裝置對于皮帶輸送機而言就是非常之關鍵的。下文當中我們主要是結合VCS測速保護、GVD防撕裂保護和KHJ沿線急停保護這樣三個具體的方面來進行說明：

VCS測速保護實際上就是在皮帶輸送機運行的過程當中，如果從動滾筒的轉速持續低于正常轉速的一半超過既定的時間以后，速度傳感器就會將這樣一個低速信號及時的傳遞到單片機上去來使其發出低速停車信號，通過這樣一種方式來實現低速保護；GVD防撕裂保護則是指針對于皮帶輸送機的皮帶發生撕裂故障的問題，在皮帶發生撕裂狀況之后，皮帶上運輸的物料就會灑落到防撕裂產傳感器上去，防撕裂傳感器只要感應到物體下落就會及時的將信息傳遞到單片機上去，同樣的，單片機在接收到信號之后就會及時的對皮帶輸送機進行控制保證其及時停車，通過這樣一種方式來實現防撕裂保護；KHJ沿線急停保護裝置則是在沿線任一緊急停車開關被接通之后就會相應的采取停車保護。

3 皮帶糾偏及爬坡性能分析

在皮帶輸送機運行的過程當中防止其跑偏的方法主要有兩種，一種就是減少可能會誘發皮帶跑偏的因素，另一種就是提高皮帶輸送機抵抗跑偏的能力和在跑偏后自動恢復的能力。在我們所探討的托輥式皮帶輸送機當中實際上依舊采取了一系列的糾偏措施，但是效果并不是非常的完美，基于此，我們進一步指出，槽角的增大和連續運轉性能的提升對于皮帶輸送機的使用性能都是非常有好處的。

3.1 增大輸送帶和托輥之間的摩擦力

不難理解，在皮帶輸送機輸送帶發生跑偏的時候，輸送帶和托輥之間就會沿著托輥的徑向發生不良的滑移現象，針對于這樣一種實際的情況我們可以看出，當皮帶輸送機的輸送帶與托輥之間的相互摩擦力越大時，其抗跑偏的能力就越越強。除此之外，在皮帶輸送機輸送帶已經向一側跑偏時，就會使得該側側邊的拉力明顯增大，在這樣一種情況下，其另一側的側邊壓力相應的減弱，這樣兩個側邊之間的拉力差能夠較好的抑制輸送帶的進一步跑偏，這實際上也能夠較好的起到回正跑偏的作用。在實際的應用過程當中，一般還會在皮帶輸送機的兩側加上防護欄，這樣做的目的是為了防止物體在運輸的過程當中發生跌落。總之，通過這樣一種分析和描述我們就可以看到，皮帶糾偏輥輪顯著的優勢就是簡單有效，基本上能夠直接代替一些常規的電動校正手段，不失為一種非常好的控制手段。

3.2 重心影響增大

皮帶輸送機在跑偏現象發生之后，輸送帶上面輸送的物料就會隨著輸送帶的跑偏而發生不良的偏移狀況，在這樣一種情況下，整個物料的重心就會增高，相應的導致整體勢能的增大，這同樣能夠較好的起到阻止跑偏的作用，這樣一種阻止跑偏的作用在槽角越大的時候表現的越為明顯，這是因為槽角大跑偏后重心增加的程度也大，糾正的效果當然更加明顯。但與此同時還需要減小上料偏裁的影響，所謂的上料偏裁主要強調的就是在上料的過程當中沒有將物料堆放的剛好符合幾何對稱，使得在后續的運輸過程當中發生偏離對稱線的情況，相應的物料的重心也會發生變化，這對于跑偏同樣有著非常直接的影響。在帶寬完全相同的情況下，槽角的增大就意味著帶截面開口的減小，這樣一種形狀上的分布會使得物料在偏裁后重心偏離軸線的程度減小，實際上減小的也就是誘發跑偏的誘因。

3.3 減少運輸過程當中的撒料狀況

在皮帶輸送機輸送物料的過程當中如果發生撒料狀況的話，不僅僅是會對物料本身造成浪費和損失，更為重要的是物料的撒落會導致托輥與滾筒之間發生不良的磨損現象，而這樣一種磨損現象的存在就有可能導致跑偏的發生，正是因為這樣，盡可能的避免撒料實際上也就是降低了跑偏現象發生的可能性。而在跑偏的過程當中，如果能夠通過合適的方法增大跑偏所需要的能量消耗的話，實際上也是能夠達到較好的防跑偏效果的，而達到這樣一種效果也需要從兩個具體的相關條件來說：一是調整摩擦力的大小，在材料不變的情況下，摩擦力的大小實際上取決于物料的內應力，物料的內應力首先就是和物料本身的性質有關，其次還與其與輸送帶之間相關的擠壓程度有關，槽角越大，擠壓程度越大，內應力就越高；二是摩擦距離的長短，在槽角的存在下，輸送帶實際上處于空間狀態，且其各個位置上的位移方向有所區別，此時槽角越大，則該點的實際跑偏位移就越大，這也就意味著，在槽角增加之后，輸送帶實際上就需要消耗更多的能量來實現跑偏，從另一方面來看，就是實現了對跑偏的有效抑制。

4 結束語

在長期的實踐中發現，上述保護裝置的安裝、應用與推廣確實能夠較好的保證輸送帶的應用安全和正常運轉，這對于企業本身安全以及效益都是非常有意義的。而槽角的增大則是能夠較好的改善托輥式皮帶輸送機的糾偏能力，對于最大可爬坡角的提高也有非常好的促進效果。

參考文獻

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作者簡介：李響（1984，1-），男，北京市平谷區，漢，大學本科，助理工程師，研究方向：皮帶輸送機、鋼帶輸送機、氣力輸送等物料輸送系統設備。