皮帶輸送機(jī)安全保護(hù)裝置的改進(jìn)

蔡治軍

（同煤集團(tuán)云岡礦強(qiáng)力皮帶隊(duì)，山西 大同 037000）

引言

皮帶輸送機(jī)作為煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵運(yùn)輸設(shè)備，其運(yùn)輸效率和可靠性間接決定綜采工作面的生產(chǎn)效率。在實(shí)際運(yùn)輸任務(wù)中，皮帶輸送機(jī)常會出現(xiàn)斷帶、跑偏、打滑以及堆料等事故，從而影響設(shè)備的運(yùn)行效率和安全性，故為皮帶輸送機(jī)設(shè)計了斷帶、跑偏、打滑以及堆料保護(hù)裝置[1]。為進(jìn)一步提升皮帶輸送機(jī)的運(yùn)輸效率和安全性，需對上述保護(hù)裝置不斷優(yōu)化設(shè)計。

1 皮帶輸送斷帶保護(hù)裝置的現(xiàn)狀及改進(jìn)

1.1 斷帶保護(hù)裝置現(xiàn)狀分析

皮帶輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置的主要功能是當(dāng)輸送帶發(fā)生斷帶事故時，可在輸送帶的斷口位置將輸送帶夾持并完成設(shè)備的及時制動操作。目前，皮帶輸送機(jī)的斷帶保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 皮帶輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)圖

如圖1 所示，皮帶輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置主要由支腿、制動閘、制動梁、上閘塊、防偏立輥、撥板、觸發(fā)輥輪、支架以及導(dǎo)軌等組成[2]。斷帶保護(hù)裝置在實(shí)際應(yīng)用中存在如下問題：當(dāng)皮帶輸送機(jī)運(yùn)量較大時，存在上閘塊阻擋無料的可能；該斷帶裝置采用螺栓組實(shí)現(xiàn)支架與支腿的連接，降低了斷帶保護(hù)裝置的整體強(qiáng)度；該斷帶保證裝置缺乏遮擋裝置，容易導(dǎo)致煤塵落入設(shè)備中；由于工作面環(huán)境相對潮濕，斷帶保護(hù)裝置中零部件容易出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。

1.2 斷帶保護(hù)裝置的改進(jìn)

為解決當(dāng)前斷帶保護(hù)裝置所存在的問題，在保留原斷帶保護(hù)裝置優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對原斷帶保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化改造。具體改造措施為：為斷帶保護(hù)裝置設(shè)計一種整體式斷帶保護(hù)裝置，即將斷帶保護(hù)裝置的安裝支架改造為整體式，如圖2 所示。

圖2 整體式安裝支架的斷帶保護(hù)裝置

如圖2 所示，整體式安裝支架的斷帶保護(hù)裝置增長了楔形閘塊的楔形鋼板，并對楔形滑槽和楔形閘塊進(jìn)行鍍鋅處理。改進(jìn)后的斷帶保護(hù)裝置可通過調(diào)節(jié)鎖定螺栓和螺母實(shí)現(xiàn)對固定支架位置的調(diào)整。

2 皮帶輸送機(jī)糾偏保護(hù)裝置的現(xiàn)狀及改進(jìn)

2.1 糾偏保護(hù)裝置的現(xiàn)狀分析

1）鑒于工作面地質(zhì)條件的復(fù)雜性，皮帶輸送機(jī)在工作面的布置存在多處拐彎、上下坡等情況，從而導(dǎo)致輸送帶出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的故障；

2）皮帶輸送機(jī)輸送帶長度過長，導(dǎo)致對輸送帶的更換效率低，且由于輸送帶韌性以及張緊力的變化導(dǎo)致輸送帶出現(xiàn)階段性的扭轉(zhuǎn)；

3）糾偏裝置缺乏相應(yīng)的限位功能，當(dāng)輸送帶跑偏且未能糾正時無法及時實(shí)現(xiàn)停機(jī)處理[3]。

綜合分析，皮帶輸送機(jī)實(shí)際生產(chǎn)所存在的問題，本節(jié)著重對（3）中的問題進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。

2.2 糾偏保護(hù)裝置的改進(jìn)

為解決皮帶輸送機(jī)輸送帶糾偏保護(hù)裝置能力偏弱的問題，為原糾偏保護(hù)裝置添加3 組反壓托輥，具體如圖3 所示。

圖3 添加3 組反壓托輥的糾偏保護(hù)裝置

如圖3 所示，在原糾偏保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上為其增加3 組反壓托輥，在反壓托輥的作用下能夠避免皮帶運(yùn)輸機(jī)回程輸送帶由于跑偏的原因進(jìn)入滾筒中。此外，在輸送帶展口處增加炮彈托，從而避免輸送帶跳出的同時避免輸送帶出現(xiàn)相互疊加的現(xiàn)象[4]。

為解決皮帶輸送機(jī)糾偏裝置無法完成糾偏任務(wù)并及時對設(shè)備進(jìn)行停機(jī)操作的問題，對原糾偏裝置的限位結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。具體改進(jìn)措施如下：將輸送帶回程段的跑偏開關(guān)更改至距離滾筒3 m 的位置處。此外，在原跑偏保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上加裝了橫梁和支座，并加裝了一組炮彈輥，該炮彈輥改進(jìn)為可自由擺動的裝置。

完成上述改進(jìn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸送帶正常運(yùn)行時，炮彈輥隨皮帶運(yùn)行而轉(zhuǎn)動。當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏時，炮彈輥隨著輸送帶邊緣的扭轉(zhuǎn)升降而擺動，從而觸發(fā)皮帶輸送機(jī)開關(guān)，可避免進(jìn)一步故障的發(fā)生，完成皮帶輸送機(jī)的停機(jī)操作。

3 皮帶輸送機(jī)堆料保護(hù)裝置的現(xiàn)狀及改進(jìn)

3.1 堆料保護(hù)裝置的現(xiàn)狀分析

堆料保護(hù)裝置為當(dāng)皮帶機(jī)輸送帶上堆積的物料較多時，為避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大及時對皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行停機(jī)操作。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中常出現(xiàn)堆料保護(hù)裝置異常動作的問題，不僅會導(dǎo)致故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，還會嚴(yán)重影響工作面的生產(chǎn)效率。

目前，應(yīng)用于皮帶輸送機(jī)的堆料保護(hù)裝置以門式結(jié)構(gòu)為主。在正常情況下，當(dāng)輸送帶上堆積物料超過限值時，皮帶輸送機(jī)會及時停機(jī)。但是，由于門式堆料保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)存在一定的缺陷導(dǎo)致當(dāng)發(fā)生物料堆積現(xiàn)象時無法觸發(fā)開關(guān)，進(jìn)而導(dǎo)致故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。此外，在運(yùn)輸過程中由于煤炭無意砸到活動門，導(dǎo)致堆料保護(hù)裝置的誤動作，使得皮帶輸送機(jī)停機(jī)，從而影響物料的運(yùn)輸效率。

3.2 堆料保護(hù)裝置的改進(jìn)

為解決傳統(tǒng)門式堆料保護(hù)裝置的問題，設(shè)計如圖4 所示的料流上部堆料保護(hù)裝置。

圖4 料流上部堆料保護(hù)裝置

如圖4 所示，當(dāng)皮帶輸送機(jī)正常執(zhí)行運(yùn)輸任務(wù)時，物料離開輸送帶時呈現(xiàn)拋物線的運(yùn)動軌跡，位于料流的右上方，而當(dāng)皮帶輸送機(jī)輸送帶上發(fā)生堆料現(xiàn)象時，物料離開輸送帶時呈現(xiàn)自由落體運(yùn)動，位于料流的左下方[5]。料流上部堆料保護(hù)裝置利用杠桿，當(dāng)發(fā)生堆料現(xiàn)象時物料會觸碰到杠桿的底部，在杠桿作用下觸碰行程開關(guān)，從而完成停機(jī)。

與傳統(tǒng)門式堆料保護(hù)裝置相比，料流上部堆料保護(hù)裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏的優(yōu)勢，從一定程度上提升了皮帶輸送機(jī)的穩(wěn)定性，而且料流上部堆料保護(hù)裝置具有方便維修的特點(diǎn)。

4 結(jié)語

皮帶輸送機(jī)作為綜采工作面的關(guān)鍵運(yùn)輸設(shè)備，為保證設(shè)備的可靠性和運(yùn)輸效率為其配置了多樣的保護(hù)裝置，主要以防縱撕、防滑、防堆煤、防斷帶等保護(hù)裝置為主。為進(jìn)一步提升皮帶輸送機(jī)安全保護(hù)裝置的性能，需根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對其進(jìn)行改進(jìn)，即：為皮帶輸送機(jī)配置整體式安裝支架的斷帶保護(hù)裝置；在原糾偏保護(hù)裝置上加裝炮彈輥和反壓托輥；將傳統(tǒng)門式堆料保護(hù)裝置改進(jìn)為料流上部堆料保護(hù)裝置。改進(jìn)后的皮帶輸送機(jī)安全保護(hù)裝置應(yīng)用效果良好。