煤礦皮帶運輸機特殊控制環(huán)節(jié)解決方案的選擇

摘要：煤礦皮帶運輸機是煤炭企業(yè)必不可少的傳送設備，本文以一種新型的全封閉左右旋彈簧托輥皮帶運輸機為背景，對特殊環(huán)節(jié)控制方案的選擇進行比較說明。

關鍵詞：皮帶運輸機 控制環(huán)節(jié) 解決方案

煤礦皮帶運輸機是煤炭企業(yè)必不可少的傳送設備，其控制系統(tǒng)必須充分考慮實際工作情況，尤其針對特殊控制環(huán)節(jié)的要求，選擇合適的控制方案，避免發(fā)生安全生產(chǎn)事故，本文以一種新型的適用煤礦的全封閉左右旋彈簧托輥皮帶運輸機為背景，對特殊環(huán)節(jié)解決方案的選擇進行比較說明。

1 跑偏

1.1 影響皮帶跑偏的外在因素 ①一些重量大的煤塊對皮帶產(chǎn)生較大的撞擊造成皮帶損傷或者跳動。②掉落的煤塊不是均勻、平穩(wěn)的，使得某些落點上受力過大或者位置偏移。③煤塊與皮帶粘附在一起，出現(xiàn)受力不均而跑偏。④有一些煤塊可能會灑落在滾筒上而導致皮帶跑偏事故。

1.2 外因導致皮帶跑偏的解決對策 ①煤塊在落下時會對皮帶產(chǎn)生一定的作用力，導致皮帶因為作用力出現(xiàn)跑偏，因此可以在煤塊出口處安裝擋板來緩沖煤塊漏出時所發(fā)生的的作用力，以此減少對皮帶的壓力，進而保證煤塊勻速落到皮帶上，以此降低皮帶跑偏的現(xiàn)象出現(xiàn)。②對于煤塊與皮帶粘附在一起的問題，一般解決方法是采用橡膠清掃刷，將其分別安裝在上下皮帶的表面處，不僅能夠起到清掃上皮帶處皮帶，還可以分散皮帶上成堆的煤塊，從而減少皮帶的壓力；下皮帶處的清掃刷主要是利用煤塊自身的重力，提高清掃效率。③灑落在滾筒上的煤塊，隨著滾筒的轉動，可能會導致運行中的皮帶偏離中心線，一般采用較軟清掃刷，因為它不僅可以清掃皮帶，還能保護滾筒柱面，同時不會影響皮帶與滾筒表面的摩擦性能。

1.3 影響皮帶跑偏的內(nèi)在因素 ①皮帶與滾筒的摩擦過大或過小時，會使皮帶發(fā)生嚴重的變形、移位，從而跑偏。②當皮帶的運動方向與滾筒的安裝方向不垂直時，皮帶將隨滾筒轉動而發(fā)生偏移，最終跑偏。③當上述兩對象是垂直時，如果其中心線位置不相符，又因皮帶上煤塊自身的重力，會使皮帶傾斜，造成跑偏。④如果皮帶接頭部出現(xiàn)彎曲，就會容易出現(xiàn)跑偏，而且使用一定年限的皮帶也會因為內(nèi)外作業(yè)力，導致運行跑偏。

1.4 內(nèi)因導致皮帶跑偏的解決對策 ①地面進行混凝土澆筑，避免因為地面原因導致機械下沉，出現(xiàn)皮帶跑偏。②滾筒的安裝方向與皮帶運動的方向垂直，且中心線一致。③接頭彎曲的問題，可通過重新膠合、重新裁剪或重打皮帶扣等方法來解決。④定期更換皮帶運輸機的部件可有效防止跑偏。

2 堆煤

皮帶輸送機由于在礦下作業(yè)，其工作環(huán)境非常復雜，皮帶輸送機由于在開機與停機的時候存在瞬間的加速或減速動力，皮帶輸送機產(chǎn)生一定數(shù)量的煤堆。皮帶堆煤使傳動滾筒空轉、皮帶打滑、跑偏，皮帶經(jīng)過長期的磨損，其使用周期就會大大降低，導致皮帶輸送系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定特征，如果再加上煤堆的影響，導致輸送設備工作出現(xiàn)故障，如果嚴重的話可能會造成機械設備的損壞，甚至會出現(xiàn)人員傷亡的事故。解決煤堆影響的主要措施就是使用煤堆傳感器，煤堆傳感器可以監(jiān)測輸送機運作，當傳感器接觸到煤堆時傳感器就會采取自動模式將輸送器停止作業(yè)。傳感器安裝在皮帶兩側，并且保持傳感器安裝位置要與皮帶輸送煤的方向相同。

3 撕裂

皮帶撕裂是皮帶損害中最為嚴重的一種故障，如果皮帶出現(xiàn)撕裂對企業(yè)和工人都是巨大的損失，皮帶的市場價格非常昂貴，重新選用會為企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，而且在輸送器運作的時候皮帶斷裂就會造成物資以及人員的傷亡。分析皮帶撕裂的原因主要是：①皮帶跑偏撕裂。②皮帶抽芯撕裂。③皮帶卡壓堵塞撕裂。④皮帶異物劃傷。

目前國內(nèi)外輸送帶縱向撕裂檢測方法很多：接觸式保護裝置、超聲波掃描技術、X光探傷和嵌入法等，他們在使用過程中具有優(yōu)點與缺點，因此在選擇檢測方法時要依據(jù)皮帶的使用環(huán)境、使用范圍等方面選擇使用。比如接觸式保護裝置使用方便，而且價格不貴，是目前傳統(tǒng)企業(yè)使用最多的一種方法，但是其安全系數(shù)不高、經(jīng)常出現(xiàn)技術故障；超聲波掃描技術在使用范圍上比較單一，其只能在地面皮帶輸送機上使用，而且安裝比較復雜，涉及使用機械比較多，在使用磨合過程中出現(xiàn)問題比較多；X光探傷檢測方法能夠做到精密檢測，但是它的設備精細不能在惡劣環(huán)境下工作；嵌入式檢查方法是當前企業(yè)使用最普遍的方法，但是在皮帶中摻入嵌入式的檢測原料就會造成生產(chǎn)成本增加，但是由于嵌入物安置不準確等就會影響輸送帶的速度以及其使用周期。本文企業(yè)所使用的檢測方法是利用漏料檢測器進行檢測，其優(yōu)點是使用簡單、檢測過程簡單，其使用范圍廣泛；其缺點是壽命短、智能化程度低等缺點。

4 過熱

滾筒溫度過高的主要原因有皮帶堆煤和滾筒軸承卡死兩個方面。皮帶堆煤會導致滾筒受力過大、皮帶啟動困難。當滾筒軸承在出現(xiàn)不能工作時導致滾筒溫度瞬間提高，而當溫度提高到一定程度時就會因為溫度達到皮帶的燃燒值引起皮帶燃燒進而引起周圍物質的燃燒，進而引發(fā)礦井火災，造成財產(chǎn)損失和人員傷亡。我們采用紅外線溫度傳感器進行監(jiān)測，可有效預防火災事故發(fā)生。紅外線溫度傳感器不必與被測物體直接接觸，并且有響應速度快、靈敏度高等優(yōu)點。

5 打滑

皮帶打滑是因為皮帶松動或者設備安裝垂直水平不一致，導致皮帶出現(xiàn)運作不穩(wěn)定，皮帶出現(xiàn)打滑造成上處出煤處堵塞，進而導致皮帶在長期的工作狀態(tài)下出現(xiàn)磨損，而皮帶打滑就會影響皮帶的正常工作，結果煤不能及時輸送出來，最后導致皮帶尾部的煤堆越來越多，最終影響皮帶的開啟程序。皮帶打滑故障會嚴重影響煤的輸送，導致輸送器堵塞，導致輸送器損害，引起火災，造成礦毀人亡。

目前一般采用接近開關進行監(jiān)測，根據(jù)不同的情況選取最佳性價比，主要從以下幾個方面考慮：①如果檢測的物體為非金屬時，在選用開關時應該為電容式接近開關。②如果檢測的物體是遠距離檢測時，無論其是金屬物體還是非金屬物體都應該選用光電式接近開關。③如果對于檢測沒有高標準，而檢測物體為金屬就可以使用電感式接近開關或者霍爾式接近開關。④如果檢測的物體為金屬，而且其檢測物為鋼鐵材質時可以使用高頻振蕩式接近開關，它能對金屬類材料物體進行高敏感的檢測，但是其對鋁銅類物質的檢測敏感度就比較低。

本文企業(yè)所使用的開關為電感型接近開關，它是一種帶有開關量輸出的位置檢測傳感器，振蕩感應頭在金屬物體接近時能產(chǎn)生電磁場，使金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生旋轉的渦流。電感式接近開關可以識別這個渦流，使振蕩電路的振蕩能力減弱，接近開關內(nèi)部電路的參數(shù)也隨之改變。

6 煙火

在皮帶發(fā)生著火的事故中，主要是由于滾筒停轉或滾筒在皮帶表面打滑而導致滾筒溫度升高甚至著火。采用煙霧報警器可在事故初期有效監(jiān)測、報警，避免造成嚴重影響。其中主要有光電式煙霧報警器和離子式煙霧報警器兩大類。如果在皮帶著火時，火勢速度不快時，它就會產(chǎn)生大量含有較大煙霧粒子的煙霧，就要安裝光電式煙霧報警器，因為光電式煙霧報警器具有高敏感度。如果皮帶燃燒導致大火時，其產(chǎn)生的煙霧含有的顆粒就非常少，而離子式煙霧報警器會比光電式煙霧報警器敏感一些，這種情況下建議安裝離子式煙霧報警器。如果想全面保護，可以將兩種煙霧報警器都安裝。

綜上而言，沒有哪一種方案是適合所有場合的，在滿足要求的同時，追求最佳性價比才是最好的解決方法。

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