(鄭州水工機械有限公司,河南鄭州 450000)
在大型水電工地及砂石骨料企業開采過程中,砂石骨料主要通過膠帶機完成運輸,膠帶機是基于膠帶與驅動滾筒輪的摩擦來實現傳動,體現出運行平穩、可以保證連續運輸量、適應能力強等特點,骨料運輸中發揮著關鍵作用。膠帶機直接影響到礦山開采的有序進行。礦山膠帶機的主要部件包括電機、減速機、聯軸器、膠帶、頭輪、尾輪、電控裝置、保護裝置等,在運行中膠帶機中的各個部件配合完成運輸。由于礦山開采中膠帶機的負荷較大,運行環境惡劣,膠帶機日常運行中易發生多種故障[1]。
膠帶機主要由輸送帶、驅動滾筒、改向滾筒、托架吊掛裝置及托輥組成。其中驅動滾筒是整個系統的主要動力來源,托架吊掛裝置及托輥將輸送帶架設在驅動滾筒和改向滾筒之間,一般情況下驅動滾筒位于提升方向上部,改向滾筒位于下部上料口處用以改變膠帶傳送方向。在膠帶機作業過程中,驅動滾筒和改向滾筒以相同線速度進行作業,膠帶在2個滾筒之間循環運行。當膠帶傳輸過程中,因震動、壓力等因素影響導致膠帶運行中心線與上下滾筒中心軸線不是垂直布局時,膠帶將會產生一側松弛現象,在帶動膠帶運行過程中,驅動滾筒動力會主要集中在膠帶繃緊的一側,隨著膠帶不斷的往復運行,膠帶偏移中心線位置越來越大,即發生了帶偏現象。
膠帶機在作業過程中,通常運輸帶上部會修建皮帶廊以減少日曬雨淋對膠帶機的損傷程度,提升膠帶機使用年限。但結合生產現場實際發現,因運輸的骨料、剝離物等受地表滲水或降雨影響,運送物料較濕,膠帶機在提升該類物料時,難免會發生潮濕物料黏在滾筒外輪表面,同時,滾筒在長時間使用后外輪會發生磨耗致使滾筒發生局部、單側轉動直徑大小不一的情況。滾筒形態發生改變后也會直接影響膠帶正常運行,致使滾筒外輪直徑較大一側皮帶傳輸速度相比另一側快,進而發生帶偏現象。
膠帶機的托架及托輥裝置均以焊接或螺栓擰固方式與膠帶機主體連接,起到托扶、控制膠帶作用。托架托輥裝置尾部連接運輸機主體架身,前部懸空在運輸機架身之間,上部長時間與膠帶緊密貼合,因托架托輥裝置的結構特點致使在膠帶機使用一定年限后,因膠帶運輸物料的沖擊、壓力影響,托架托輥裝置前部會發生不同程度彎曲,且兩側彎曲程度呈現不對稱分布。膠帶機驅動滾筒提供動力時,實際牽引膠帶的拉力會降低,又因兩側膠帶拉緊程度不同步,逐漸會產生帶偏現象[2]。
日常作業中,膠帶機管理員要加強“眼看”能力,在膠帶機開啟使用前對皮帶上、下周圍是否有障礙物,皮帶下是否有落料堆積現象進行檢查,發現隱患立即進行整改處理;同時,管理人員還需要提升“耳聽”能力,在膠帶機運輸作業過程中,對各部位運轉聲音是否正常,驅動滾筒、改向滾筒轉動是否存在異響進行分析,此舉可盡早發現膠帶機帶偏現象,及時對造成帶偏隱患進行整改處理。
當檢測確定是由于震動影響、托架托輥彎曲導致膠帶發生偏移現象時可采用2種方式解決帶偏影響。一是考慮膠帶機前后滾筒距離因素,在小于200m的膠帶機設備中,優先采用修正或更換托輥支架部件,該種方式對于短距離膠帶機膠帶跑偏效果顯著;二是對于距離較長的膠帶機發生帶偏現象后,可以采取適當增加重錘墜拉程度以加大膠帶張緊力度,減少膠帶繼續跑偏程度[3]。
滾筒外輪直徑發生形變主要受膠帶磨耗或粘連物料影響。在冬季作業過程中,作業前,管理人員必須檢查各轉動部件有無凍結現象。作業過程中,要對膠帶表面及時巡視檢查,發現表面物料凍結現象,要及時進行清除結冰,避免凍塊對滾筒輪面及膠帶磨損導致膠帶跑偏現象;春夏雨水較多季節,在生產中要均衡搭配干濕物料的裝載作業,同時,需要合理布置擋料板,調整物料下落方向,減少物料灑落。該方式可有效減少滾筒外輪物料粘結量,減少膠帶機發生帶偏風險。
檢測發現是滾筒位移導致膠帶跑偏情況,需要及時對驅動滾筒、改向滾筒重新進行精準定位,調整滾筒中心軸線與膠帶中心線垂直布置。膠帶中心線垂直于滾筒軸線是保證膠帶平穩運行,不跑偏的最根本基礎,處理各種跑偏現象本質上都要回歸到調整皮帶與滾筒軸線相互垂直上。調整方法如圖1所示。

圖1 頭尾改向滾筒調整方法
在無載荷的狀態之下,如果出現頭部及尾部跑偏的問題,大多數都是因為制造和安裝的原因所導致。對于這些故障的處理,首先就是要以首輪和尾輪為基準,之后對機架水平進行調整,若滾筒表面直徑存在較大誤差,通常可將其拆下,再經過處理之后進行調整。
如果是在空轉的情況下出現輸送帶跑偏的問題,這通常是因為更換的輸送帶張力過大所導致,此時需要對膠帶松緊度進行適當調整,這樣在運行一段時間之后,就能夠逐漸的調整過來,不再出現膠帶跑偏的問題。
輸送帶帶載荷的狀態下也經常會出現左右跑偏的問題,但通常不會出現頭部跑偏的問題。在膠帶運輸機運行的過程中,如果出現膠帶中部跑偏的問題,那么相關工作人員一定要及時對托輥組位置加以調整,通過這種方式,能夠將由于震動、礦料分布不均、機架偏斜等原因所導致的膠帶跑偏故障解決。
對于尾部跑偏的問題,一般原因都是因為落料不正所導致,在對下料口進行設計時存在缺陷。另外如果長時間下料,也會對下料口造成不同程度的磨損,從而使料無法正確地落在膠帶中心。但在實踐過程中,如果下料口、鋼板磨損不嚴重,通常不用對其進行更換,都是在收料槽和下料管之間增加迎料板,之后對其角度進行調整,這樣就不會再出現上述問題。另外,輸送帶清掃器在經過長時間的應用之后,且未能得到及時徹底的清掃,在冬季和雨季時,由于部分骨料濕度過大,從而也會在托輥上聚集大量濕料,這樣也很容易導致膠帶跑偏的故障,如果出現上述情況,要立即停機,同時清除滾筒及清掃器上的積塵,之后再對設備進行重新啟動。
帶式輸送機中的防偏開關主要用于防止皮帶跑偏故障,并在跑偏情況下自動停機。當帶式輸送機在運行中開始跑偏時,會立即將防跑偏開關的立桿傾斜一定角度,并發出警告,引起工作人員的注意,并采取一定的預防措施,避免皮帶更加嚴重跑偏的發生。如果輕微偏差不能及時處理和進一步發展,垂直桿將向二次角傾斜,并在發出二次報警信號后自動停止。經工作人員處理后,防偏開關立桿回到原位,繼續運輸。該開關不僅能有效地防止皮帶跑偏,防止跑偏故障進一步惡化,而且能檢測出皮帶跑偏故障的原因,有助于提高故障排除的效率。
除了機器本身的技術問題和設計缺陷外,加強監督,完善相關管理制度也非常重要。根據帶式輸送機的工作特點,相關企業應建立相應的科學完善的管理制度,安排相關人員到相應崗位,完善獎懲機制,提高相關人員的責任心。同時,要完善相關管理制度,聽取運輸機運營管理的理論依據。企業要加強對相關人員的培訓,提高員工的責任感和安全感,確保機器和員工處于良好狀態。
綜上所述,膠帶機在水電工地及砂石骨料企業的大型露天礦山應用越來越廣泛。在大型水電工地砂石骨料生產作業過程中,需要由多組膠帶機協同作業,各組運輸機由轉載站聯結,各組運輸機之間保持同步運作狀態,如果其中1組運輸機出現故障將會對整個生產鏈條造成停產影響。由此可見,膠帶機的平穩運行對水電工地砂石骨料生產效率意義重大。膠帶機日常使用過程中,每天需要進行檢修維護,提高檢修質量,及時對易損件進行更換處理,在此基礎上,膠帶跑偏仍是膠帶機投入生產使用以來最為顯著的故障問題。由于該問題初期難以被技術人員發覺,但逐步造成的隱患風險卻極其嚴重,水電工地及砂石骨料企業在使用膠帶機進行運輸作業時,在基礎維護外還要定期對滾筒進行定位,校正膠帶中心線,以避免因膠帶跑偏導致企業停產的生產事故。