皮帶運輸機皮帶撕裂原因探析及防治措施研究

王翔

摘 要：皮帶運輸機是煤礦最關鍵的運料設備，皮帶機作業中容易發生皮帶撕裂故障，給企業造成重大的經濟損失。論文對皮帶運輸機發生皮帶撕裂的原因進行了分析總結，提出了皮帶撕裂檢測機理和方法，有針對性的從設備安裝、操作管理和設備改造三方面提出了綜合預防措施。

關鍵詞：皮帶運輸機;皮帶撕裂;原因分析;防治措施;檢測

皮帶運輸機是煤礦的最關鍵的運料設備。皮帶是皮帶運輸機的主要部件，連接驅動裝置和運輸物料，皮帶的成本占皮帶機的50%左右。皮帶機日常運行后，因原煤中矸石含量大，皮帶上物料經常滿載，重量極大，因前部無有效支撐，皮帶因物料重力作用下降被拉伸，進而發生皮帶跑偏等情況，嚴重影響正常生產。同時由于皮帶上表面不再水平運行，當放下刮矸器后，如果太緊，刮矸器頂部時常頂住皮帶，長時間運行后有可能劃破皮帶，造成皮帶撕裂等嚴重事故的發生，但是松的話，矸石又會從刮矸器下方與皮帶的間隙通過進入破碎機。最后，因為無有效支撐，皮帶下表面與揀矸平臺會產生一定間隙，當矸石等雜物進入后不容易清理，并且皮帶長時間運行會被這些雜物磨損，甚至劃破。因此為保障皮帶的安全，降低運輸故障的發生，對皮帶撕裂原因探析及防治措施的研究意義重大。

1 皮帶運輸機皮帶撕裂的原因分析

1.1 運輸機皮帶跑偏撕裂

皮帶機正常作業當中，皮帶是處于皮帶機架的中軸位置，因各種原因的出現，使得皮帶偏離中軸位置而跑偏時，皮帶就會在跑偏側折疊堆積，這時皮帶兩側所受力是不均勻的，在這種不均勻的拉力作用中，在跑偏一側的皮帶就非常易發生撕裂現象，但是另一側不會發生撕裂。從實踐調研和觀察來看，皮帶跑偏引發的皮帶撕裂現象有明顯的癥狀，從跑偏到撕裂的作用時間也比較長。因此對于此種撕裂情況在對皮帶進行日常維護和檢修時就可以發現，并及時根據相應的情況進行皮帶的維修和更換。

1.2 縱向劃傷撕裂

皮帶運輸機的運輸物料主要是煤炭和矸石等，非常容易給皮帶造成皮帶縱向劃傷撕裂現象。縱向劃傷撕裂現象主要包括桿狀利器壓力劃傷和利器穿透劃傷兩種。桿狀利器壓力劃傷主要是指運輸物料中些物料及雜物的尺寸比較大，在運輸途中卡在皮帶溜槽底部，在前驅動力的帶動下就會對皮帶進行劃傷;利器穿透劃傷主要是指利器從高處落下，因高度差著在著較大的動能和勢能，綜合作用下利器的下尖端穿透皮帶并卡在托輥上，皮帶要前進當中就會使得撕裂越來越嚴重。

1.3 皮帶抽芯撕裂

皮帶機的作業當中，當遇到大塊的矸石及相應硬物料的撞擊時，就會撞斷皮帶中的鋼芯斷裂，大長期的長期承載、磨壓、拉伸作用下，撞斷部位的鋼芯就會穿透皮帶出現撕裂。

2 皮帶撕裂檢測方法及原理

2.1 皮帶的壓力監測

皮帶正常運行當中受力是平衡的，當其受到異物干擾時，就會有一個附加力的產生作用于皮帶上。該附加力值即為刺穿皮帶所需力，持續時間為250-300 ms時，就會發生撕裂問題。基于此原理，將傳感器安裝在皮帶托輥上對皮帶受力情況進行實時的監測。正常運行時，受力平穩，出現撕裂時附加力作用下受力瞬間增大，保持相應的時間后又恢復原值。

2.2 皮帶的帶寬監測

皮帶在撕裂后因自重兩邊出現重疊，從而使得皮帶帶寬減小。當前一般采用超聲波檢測手段來對小物件的進行損壞檢測的常用方法。因此將超聲波檢測技術應用于皮帶運輸機皮帶帶寬的在線監測。華北電力大學的周福成等人利用超聲波檢測技術，設計了相應的檢測設備。在溜槽前面皮帶一側正上方安裝一擋板，在另一側擋板正對應位置安裝超聲波傳感器，通過測量傳播時間來計算帶寬，從而掌握皮帶帶寬的變化情況。

3 皮帶撕裂預防措施的研究

3.1 設備安裝方面的措施

皮帶機的安裝過程嚴格按規程進行，中間部分要依照中線進行施工，施工偏差控制在±40 mm內;安裝中必須保障托輥齊全、運轉靈活，支架必須保持平直;機頭傳動裝置運行平穩，滾筒轉動正常，拉緊裝置可靠，使得皮帶的受力平衡。皮帶運輸機安裝后，必須按規程進行嚴格的驗收，同時還需要進行相應的試運行，發現問題及時進行優化和調整。

3.2 操作管理方面的措施

工作人員必須掌握皮帶產生撕裂的主要原因，同時也需要掌握相應的維修和保養措施，能在發現問題后及時的消除各類撕裂隱患。加強對皮帶機的檢查和檢修頻率，同時對物料中的大塊矸石、尖利物品及時進行處理;加強對技術人員的業務水平和操作技術的培養，同時加強現代化監控設備的使用;加強崗位責任制的落實，從而加強工作人員的責任心。

3.3 設備改造方面的措施

為降低皮帶跑偏導致的撕裂問題，從機尾至機頭每隔一定間距安設立滾和向心托輥組，立滾可阻擋皮帶跑偏，向心托輥組可促使皮帶在向心力的作用下處于機架中心。同時選擇JZB系列綜合保護裝置對皮帶撕裂起到了提前預防作用。

4 總結

論文對該皮帶運輸機發生皮帶撕裂的原因進行了分析總結，提出了皮帶撕裂檢測機理和方法，有針對性的從設備安裝、操作管理和設備改造三方面提出了綜合預防措施。該綜合預防措施能降低皮帶撕裂故障，有效的保障了工作效率。同時皮帶撕裂故障還具有偶然性和突發性。技術人員應該加強對皮帶機的檢修和保養的力度，加強對技術人員的業務水平和操作技術的培養，同時加強現代化監控設備的使用，全面保護皮帶機的正常運行。

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