皮帶運輸機運輸問題與效率優(yōu)化的研究

盧 凱

（山西焦煤西山煤電杜兒坪煤礦機電二隊，山西 太原030022）

1 皮帶運輸機結構原理及主要功能

皮帶運輸機具有平穩(wěn)運行、結構簡單、少污染、維護管理便捷、運輸能力較強、易于運輸、節(jié)約人力等優(yōu)勢，因此目前得到廣泛的應用。目前，我國企業(yè)采用的皮帶機基本構成如1圖所示：

圖1 皮帶機結構組成圖

皮帶機工作的時候，動力滾筒裝置通過與皮帶摩擦產(chǎn)生的張力使皮帶隨滾筒轉動起來，貨物也會隨著皮帶的移動而移動，從而實現(xiàn)貨物的運輸。皮帶機是在設備前端上貨終點卸貨，皮帶機也有專用卸貨設備，能夠實現(xiàn)運輸中途卸貨[1]。

1）托輥與機架。皮帶機在工作生產(chǎn)中，托輥的主要作用是可以達到皮帶質量支撐、減少皮帶運轉阻力，并且能夠保障皮帶在預定范圍內應用的垂懸度。托輥的基本構成包括：軸和軸承以及套筒。皮帶式運輸機的基本機架分為落地式與繩架掛吊式[2]。

2）制動的裝置。當皮帶機運行工作時，會根據(jù)各種運輸?shù)牟煌枨筮x擇合適的角度運輸。一般情況下，運輸?shù)慕嵌热绻?°，就需要進行制動的裝置配置，以此避免在停止皮帶機運轉工作時，導致皮帶因槽受所載貨物重力的影響發(fā)生逆轉，造成皮帶機的損害。

3）拉緊調整裝置。拉緊調整裝置的功能是保護皮帶在進行物料的運輸過程中具備充分的拉力，不僅把各個支架相互之間垂度控制在規(guī)定范圍內，而且促使皮帶與滾筒產(chǎn)生摩擦力，以此確保皮帶機能夠不穩(wěn)運轉，主要包括張緊螺桿式、張緊重錘式和機械式調緊式三種。

4）清掃功能裝置。皮帶式運輸機在工作運行中產(chǎn)生的臟物容易造成膠帶脫出而跑偏，甚至會造成嚴重的部件損壞，因此，及時清理滾筒、膠帶以及托棍等裝置，具有十分重要的作用。基本上都在滾筒卸載后裝配刮板對污染的膠帶面進行清理或者在底部配置回轉刷進行清掃[3]。

2 皮帶式運輸機運行中存在的問題

不管是用于地面還是井下的皮帶式運輸機，容易發(fā)生皮帶打滑或是脫離跑偏、不勻撒料、減速機斷軸、噪音異常等一系列故障。

1）因為皮帶機工作環(huán)境復雜，致使在進行交叉作業(yè)施工時，為皮帶機的銜接、布置帶來相當大的困難。

2）由于井下運輸巷道地質及施工等綜合因素，運輸巷道多呈傾斜、陡峭形式，因此在安裝皮帶機時，應傾斜安裝，但傾角過大，在煤炭運輸過程中會出現(xiàn)落煤、撒煤的情況。

3）因為井下巷道會存在一定的彎曲性，皮帶機在運輸巷道工作時會出現(xiàn)飄帶、懸空的現(xiàn)象，導致撒煤，另外，皮帶機在運行時會同巷道的頂板發(fā)生擦刮，甚至造成皮帶被撕裂的現(xiàn)象。

3 提升皮帶機式運輸機運行效率的具體措施

3.1 實現(xiàn)皮帶機交叉作業(yè)效率的優(yōu)化措施

皮帶機生產(chǎn)環(huán)境不同，其運行的負荷也各不相同，比如在工作條件比較復雜的環(huán)境中作業(yè)，會經(jīng)常存在交叉性施工作業(yè)的狀況。此時，怎樣解決連接皮帶機的問題已成為提高機械工作生產(chǎn)率的關鍵問題。改造措施：運輸機的機頭架改造，利用延長皮帶運輸機架上的滾筒卸載支架長度，實現(xiàn)將皮帶機底坐加高的目的，以此達到調整底板和皮帶高度的作用，同時可以實現(xiàn)行人、軌道物料運輸以及皮帶物料運輸互不影響，可實現(xiàn)交叉式生產(chǎn)作業(yè)。

3.2 避免落物效率的優(yōu)化措施

當皮帶機處于比較特殊的運輸生產(chǎn)條件時，應大幅度調節(jié)角度來滿足作業(yè)需求。而此時也是容易產(chǎn)生貨物墜落甚至還會出現(xiàn)煤撒等狀況，導致不必要的浪費。改造措施：將槽鋼、鋼板、鋼管廢舊的材料進行防落物防護裝置設計，并按要求裝在有較大坡度的皮帶上，可達到防止所運物料滑落的問題。另外，在陡坡較急的地方安裝防跑矸的保防設施，在兩邊皮帶和頂端加設了防護網(wǎng)，使運輸?shù)呢浳锏玫礁行У姆雷o，從而避免發(fā)生滑落的運輸貨物導致人員受傷的事故，提高了工作人員的生產(chǎn)安全[5]。

3.3 變坡點連帶問題的解決措施

皮帶機運輸時由于巷道起伏較大，當通過半徑曲率比較小的區(qū)域時皮帶容易出現(xiàn)懸空，從而造成運輸?shù)奈锪媳粸⒙洹Ａ硗猓瑔悠У臅r候，還容易同巷道的頂板發(fā)生擦刮，導致皮帶被撕裂及浪費。因此在凹處點位增加一部運輸皮帶以及相應的皮帶操作人員，配置也需要增加一倍，不僅增加了維護人員工作量，而且設備所需電能的消耗量也隨之增加，此外，皮帶運行至變坡點位時的運輸距離大概為10～20 m，這給物力及人力造成較大的浪費。改造措施：根據(jù)應用皮帶吊掛理論，使用打錨桿通過錨鏈把皮帶機的中間部分掛吊于巷道的頂板面，使皮帶半徑過曲率比較小的變坡點位導致的問題得到有效解決。