具有防跑偏功能礦用帶式輸送機的分析與應用

曹 瓊

（霍州煤電集團辛置煤礦， 山西 霍州 031412）

引言

帶式輸送機在使用過程中表現出很多優勢，比如運輸距離長、裝載能力高、適應性強等，在很多行業都得到了非常廣泛的應用[1-2]。煤礦生產中，帶式輸送機是其中非常主要的器械設備。礦用帶式輸送機共有四大構成部分，分別為承載部分、傳送部分、卸載部分和驅動部分[3]。其基本工作原理就是在電動機驅動力的作用下，輸送皮帶無限循環轉動，將煤礦物料從一個地點運送到另一個地點[4]。與普通運輸工具相比較而言，該種運輸設備效率高、成本低，能夠顯著提升運載經濟效益。然而在煤礦生產中，每天需要運載的煤礦量相對很大，且整體運輸距離非常長，導致礦用帶式輸送機在日常工作中出現超負荷、長時間運轉情況，再加上煤礦生產環境惡劣，對機械設備的日常維護保養力度不足，使得帶式輸送機在工作過程中經常出現故障問題，其中最常見的就是打滑和跑偏[5-6]。一旦出現類似故障問題，小則影響設備的生產效率，嚴重時可能引發煤礦生產安全事故。基于此，有必要針對礦用帶式輸送機的跑偏問題開展針對性研究，并提出預防跑偏的措施。

1 礦用帶式輸送機的跑偏問題

辛置礦工作面回采煤層的厚度平均值為3.3 m，工作面的設計走向長度以及傾向長度分別為450 m和150 m，本礦井利用綜合機械化回采工藝，經過長時間工作，本工作面已經完成回采170 m。本礦井同時利用刮板輸送機和帶式輸送機工作實現采煤，其中刮板輸送機為SGZ-800/750 型號，帶式輸送機為DTL 型號。因為本文所述的工作面在120～130 m 范圍內總共揭露正斷層14 條，使得在這個范圍內回采巷道高差不均勻，在通過帶式輸送機運輸煤礦物料時，經常發生打滑、皮帶跑偏等問題，進而可能引發皮帶斷裂故障，對設備的正常穩定運行造成了嚴重威脅。經過實踐統計發現，該工作面的帶式輸送機在1 年時間內至少出現了4 次斷帶故障，這些事故的出現共計造成直接經濟損失超過40 萬元，給煤礦的正常生產造成了嚴重的經濟損失。同時，給設備和工作人員的安全構成了嚴重威脅。

2 礦用帶式輸送機防跑偏機構的分析

2.1 礦用帶式輸送機防跑偏機構的基本組成

從圖1 中可以看出，整個帶式輸送機共由21 個構成部分。該結構的特點在于，帶式輸送機的尾部、頭部和中部相關結構件全部直接安裝在底座上面，呈現出一體化的特點，為整個機器的穩定運行提供了堅實的保障。

在底座上面安裝固定有兩個第一支撐架和支撐臺，其中兩個支撐架呈現對稱分布。在左側的兩個第一支撐架之間設計轉軸以及第一傳動輥。位于右側的支撐臺外側壁上設置了固定架，在固定架和支撐臺中間安裝有驅動電機，主動輪和從動輪通過皮帶傳遞動力。在中間位置還設置了轉動桿和移動棍。

2.2 礦用帶式輸送機防跑偏機構的基本原理

圖1 具有防跑偏機構的礦用帶式輸送機結構設計示意圖

煤礦在采煤過程中，帶式輸送機正常工作，在傳動帶的作用下利用驅動電機驅動主動輪進而帶動傳動輪轉動。傳動輪與第二轉軸和第二轉動輥通過鍵連接在一起，傳動輪轉動就會帶動后兩者一起轉動，在傳輸皮帶的作用下又使得第一傳動輥和第一轉軸發生轉動。在上述的動力傳輸過程中，實現了傳輸皮帶的無限循環轉動，將煤礦物料放置在傳輸皮帶上實現傳輸煤礦的作用。

帶式輸送機在長時間重載荷條件下進行工作時，其傳輸皮帶不可避免地會出現松弛問題，這是導致傳輸皮帶發生跑偏問題的根本原因所在。在本文所述的防跑偏機構中，一旦出現了傳輸皮帶松弛問題，可以將鎖定螺釘進行擰松處理，此時第二支撐板就能夠以螺釘為軸進行轉動，其在轉動過程中會使得移動輥隨之一起發生移動，從而實現張緊傳輸皮帶的目的。然后再將鎖緊螺釘擰緊。一旦傳輸皮帶得到張緊，其與最上端和最下端的傳動輥之間的摩擦力增加，能夠有效防止發生跑偏現象。

2.3 礦用帶式輸送機防跑偏機構的優缺點分析

2.3.1 優點

1）本文所述的礦用帶式輸送機防跑偏機構只是在傳統帶式輸送機的基礎上進行了一些簡單的改進。整體上結構相對簡單，改造成本也很低。本設備利用傳送皮帶就完成了輸送機的軟啟動工作，如果輸送距離不是非常遠，不需要專門設置減速機，這樣就在很大程度上節省了設備的資金投入，減少了設備成本。

2）整個輸送裝置安裝過程簡單方便，并且安裝結果較為牢固。從圖1 可以看出，帶式輸送機有一個完整的底座，本文所述的輸送機頭部位置、尾部位置和中部位置相關的零部件都直接安裝固定在底座上，確保了整個皮帶輸送機的一體化。將其投入工作時只需要將底座牢牢固定在地面上即可，安裝過程簡單方便。傳統的帶式輸送機在完成安裝工作后還需要進行調偏處理，而本機器不需要該工序，且降低了很多H 架安裝數量。

3）具有良好的防跑偏效果。該新型帶式輸送機在正常工作過程中，一旦發現傳輸皮帶存在松弛現象，可馬上將鎖緊螺釘松開，然后旋轉第二支撐板，通過移動輥實現傳輸皮帶的張緊，進而防止傳輸皮帶發生打滑或者跑偏的問題。整個調整過程非常簡單，且能夠取得較好的防跑偏效果。

4）能夠適應各種工作環境。本文所述的新型帶式輸送機防跑偏機構不僅可以用在本案例的工作環境，還可以將其應用到更加復雜的工作環境中，或者具有很大彎度的巷道中。傳輸距離也可以根據實際需要進行適當調整。可見，本文所述的帶有防跑偏機構的帶式輸送機能夠適應各種工作環境，具有較強的適應性。

2.3.2 缺點

雖然本文所述的防跑偏功能的帶式輸送機具有上述的很多優勢和好處，但不得承認，其在使用過程中仍然存在一些問題，需要進一步完善改進。主要表現在以下幾個方面：第一，最大的缺陷就是其運輸長度不能太長，在實踐應用中發現，該新型帶式傳輸機構傳輸距離應該控制在200 m 范圍內，該問題在一定程度上限制了其運輸效率的提升。第二，如果通過一臺電機進行驅動，有時會出現驅動動力不足的現象，基于此，特殊情況下需要通過兩臺電機進行同時驅動才能夠滿足實際使用需要。第三，該新型帶式輸送機防跑偏的基本原理是通過增加皮帶的張緊力，由于傳送皮帶長時間處于大張力狀態下工作，長此以往皮帶必然容易出現疲勞損傷問題，這在一定程度上縮短了皮帶的使用壽命，每間隔一段時間就需要更換傳輸皮帶，如果不及時更換就存在斷帶的風險。

3 應用效果分析

辛置礦采集工作面使用的傳統帶式輸送機經常發生打滑和跑偏問題，為了避免該問題，將本文所述的具有防跑偏功能的帶式輸送機應用到辛置礦工作面中，替換傳統的帶式輸送機進行工作。該新型帶式輸送機于2019 年3 月21 日被正式投入使用并正常運行半年后分析其使用效果，發現新型帶式輸送機能夠有效地防止輸送皮帶出現打滑和跑偏現象，整個輸送機的傳輸效率得到顯著提升。此外還保證了機器的安全穩定運行，為工作人員的生命財產安全提供了有效保障，為煤礦企業創造了良好的經濟效益和社會效益。可見，本文所述的防跑偏機構的帶式輸送機具有進一步推廣使用的價值。

4 結論

新型的具有防跑偏機構的帶式輸送機，與傳統帶式輸送機相比，能夠很好地防止跑偏和打滑問題。實踐證明，新型帶式輸送機的應用取得了良好的效果，值得進一步推廣使用。