帶式輸送機快速換帶設備與換帶工藝

王戰義

（山西平舒煤業有限公司， 山西 晉中 045400）

引言

1 換帶方法研究

目前，國內各煤礦的換帶方法主要有兩種，一種是非連續性換帶法，是指更換輸送帶時，舊帶的回收與新帶的鋪設不是同時進行，先將舊帶回收后再鋪設新帶；另一種方法是連續性換帶法，即新帶的鋪設與舊帶的回收同步進行[2]。

1.1 非連續性換帶法

這種方法應用比較廣泛，主要有以下兩種形式。

1.1.1 交替拉帶換帶法

交替拉帶換帶法是利用絞車與人工配合的一種換帶方法，如圖1所示。新膠帶及輔助材料到位后，用夾板將舊膠帶與絞車鎖緊，拆開舊膠帶的接頭，利用絞車緩慢拉出舊膠帶，拉出的舊膠帶用盤架卷好，待繩頭拉出井口后，在井口處將膠帶固定于輸送機機架上以防止發生溜帶現象，拆開夾板，將繩頭下放適當距離后再用夾板將鋼絲繩與舊膠帶鎖緊，松開井口處的舊膠帶，重復進行拉帶作業，直至將所有舊膠帶全部拉出盤好，放置到合適位置。

鋪設新膠帶時，先進行下帶的鋪設，拆除輸送機上托輥架后，依然利用井口的絞車，將新帶頭與絞車用夾板鎖緊后，工人向下拉新膠帶，絞車進行配合，每下放一定距離都要將繩頭拉回井口，再進行固定，重復操作直至新膠帶下放至機尾處。上帶的鋪設與下帶的鋪設相同。上帶鋪設完畢后，預留足夠長度將膠帶劇斷，然后將上帶與下用膠帶扣接頭帶連接起來，拉緊后即完成了輸送帶的更換工作。

圖1 交替拉帶換帶法

1.1.2 中部可逆卷筒換帶

將電動卷筒安裝在輸送機中部，使用該卷筒與輸送機驅動滾筒互相配合將舊膠帶完全抽出盤好，再將新膠帶鋪設到輸送機上。

使用非連續換帶法進行輸送帶的更換需要耗費大量時間及人力，機械化程度很低，操作不當容易造成溜帶，不符合煤礦生產現代化的趨勢。

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1.2 連續性換帶法

1）機頭換帶法。機頭位置一般空間較大，工人操作方便，因此在換帶時將輸送帶的斷點位置選擇在機頭附近，具體工藝設備布置如圖2所示。

圖2 機頭換帶法示意圖

在A、B點將舊膠帶固定在機架上，固定好后將舊膠帶在C點斷開。選取合適長度的一截連接膠帶，在C2點將舊膠帶和連接膠帶連接好，繞過導向輪2、2'，牽引到舊膠帶滾筒上，然后將新膠帶拉出，繞過導向輪1、1'，在C1點把新膠帶和舊膠帶連接好。啟動輸送機，在下運過程中，新膠帶跟隨舊膠帶運動，逐漸鋪設在輸送機上，舊膠帶則隨著輸送機的運行回收到卷筒上。待卷筒收滿后或新帶放完后，停機并更換卷筒，重復上述操作，直至將新膠帶鋪設完成，最后將新膠帶硫化膠接，拆除輔助設備，即完成了輸送帶的更換。

2）機尾換帶法。機尾換帶法與機頭換帶法原理基本相同，不同之處在于舊膠帶斷開點選擇在機尾位置，換帶時不宜發生溜帶現象。

無論是機頭換帶法還是機尾換帶法，總體效率比非連續性換帶法有所提高，但是需要有足夠的作業空間，因此推廣使用具有一定局限性。下面介紹一種新型換帶裝置，采用連續性換帶的方法，占用空間小，有效提高換帶效率。

2 快速換帶設備介紹

快速換帶設備是機電液一體化設備，主要由電控柜、液壓站、快速換帶裝置組成。其中液壓泵站為整個設備提供動力，電控柜控制整個設備按設定好的邏輯程序聯動，快速換帶裝置完成換帶動作。

快速換帶裝置由機架、傳帶機構、夾緊機構、導向機構組成，傳帶機構由上下兩套履帶組成，下履帶固連在機架上，上履帶可以在豎直方向上運動，由導向機構對其導向，夾緊機構提供夾帶時所需的正壓力。

傳帶機構是整個裝置的核心機構，采用履帶式傳帶設計，利用履帶與輸送帶間的摩擦力進行傳帶，使用履帶增大了傳帶機構與傳送帶的接觸面積。履帶式傳帶機構如圖3所示。

圖3 履帶式傳帶機構

履帶式傳帶機構由履帶、導向鏈輪、履帶機架、連接橫梁、支重輪、動力鏈輪組成的。履帶與輸送帶接觸，通過液壓馬達帶動動力鏈輪從而帶動履帶進行運動，在摩擦力的作用下可以實現輸送帶的平穩運動，足夠大的摩擦力還防止溜帶現象的發生。通過控制液壓馬達的流量即可控制動力鏈輪的轉速，達到控制傳帶速度的目的[3]。

3 快速換帶工藝流程

1）做好前期準備工作。清理場地，將設備安裝在合適的位置，做好作業安全防護標識，檢查電源情況，保證作業順利進行。

2）將設備連接好，給設備供電，試運行，檢查電控系統有無故障，液壓系統有無泄漏，各運動機構是否動作靈活無卡阻現象。

3）提前對新膠帶進行硫化連接。該設備的換帶工藝是采用連續性換帶法，新帶的鋪設與舊帶的拆除同步進行，新膠帶是由若干新膠帶卷經熱硫化而成，由于大約2 h才能完成一個輸送帶接頭的硫化，為了減少作業時間，應提前將新膠帶進行硫化連接至合適長度，并在快速換帶設備附近碼放整齊。

4）在輸送機機架兩側安裝豎直導向托輥，防止在換帶作業過程中發生輸送帶的跑偏現象。

5）帶式輸送機停機，正式開始換帶作業。在快速換帶設備附近將舊膠帶斷開，一端穿過換帶設備上、下傳帶機構間的空隙，與回收舊帶的卷筒相連接，另一端與已提前硫化好的新膠帶連接。

6）啟動快速換帶設備，液壓系統開始運行，夾緊油缸動作，使兩傳帶機構夾緊舊膠帶，液壓馬達開始轉動，帶動履帶機構運動，舊膠帶跟隨履帶同步進行運動，與卷筒配合完成舊膠帶的回收，新膠帶跟隨舊膠帶運動，逐漸完成鋪設，如圖4所示。

圖4 快速換帶工藝圖

7）舊膠帶完全回收，新膠帶完全鋪設完成后，傳帶機構停止傳帶，將新膠帶固定在輸送機機架上，液壓系統完全泄壓，夾緊油缸動作，松開膠帶，撤出設備，拆除豎直導向托輥。

8）將新膠帶硫化連接好，張緊輸送帶，空載試車，換帶作業完成。

4 結語

傳統的換帶工藝需要5～7 d才能完成輸送帶的更換，機械化程度與工作效率極差，采用快速換帶設備進行輸送帶的更換，可以大幅縮短停機時間，取代傳統的工人與絞車配合的換帶方法，提高了換帶作業的安全性和效率，具有較大推廣價值。