楊成軍
(山西大同煤礦集團有限公司煤峪口礦, 山西 大同 037041)
膠帶輸送機是煤礦生產中必不可少的一個組件,膠帶的跑偏是膠帶機運行中經常出現的一種故障,如果不及時處理,膠帶被上下托輥和機架撕裂的幾率增加,從而造成膠帶的斷裂和所屬設備的間接損壞,最終影響礦井全天的煤炭產量。所以,在膠帶機正常運轉期間,如何避免和解決膠帶跑偏的問題是關系到礦井煤炭正常生產的重要一環。
膠帶輸送機是以摩擦驅動來連續輸送物料的機械,結構緊湊,機架輕巧,另外拆裝也十分方便,膠帶輸送機的膠帶不僅是擔負物料的承重裝置,而且還是電機動力輸出的牽引裝置。在膠帶運輸機的工作過程中,通常有不同的各種負荷疊加于膠帶上,因此,膠帶在運行中處于一種復雜的受力狀態[1]。
造成膠帶輸送機跑偏的原因是當膠帶在礦料運輸中膠帶受力不平衡,從而在膠帶上形成垂直于膠帶運動方向的水平分速度,造成輸送機膠帶跑偏,但最終應該從膠帶輸送機的設計優化、加工質量、運轉調試、交付使用及維護等多個方面來入手解決。
1)上托輥安裝位置誤差大:上托輥的固定位與輸送機驅動滾筒軸向線的平行度存在角度偏斜,致使膠帶向承重較大的一側跑偏。膠帶機運轉時會給上尾部滾筒在膠帶上施加一個向前的牽引力Fq,同時牽引力Fq可分解為帶動托輥轉動的分力Fz和一個垂直于托輥的分力Fc,分力Fc勢必會使托輥產生軸向竄動,托輥在出廠加工裝配后不允許發生沿軸向兩邊竄動,分力Fc勢必會產生一個相反的作用力Fy作用于膠帶,在作用下膠帶會在反作用力Fy的驅使下向受力小的一邊移動,輸送機膠帶就會出現跑偏現象,如圖1。
圖1 膠帶機托輥受力分析圖
2)滾筒軸線與輸送機中心線不垂直:頭部的驅動滾筒與尾部的改向滾筒的中心軸線不平行,或尾部的驅動滾筒與膠帶機機架中心線不垂直、與機架水平線不平行,膠帶勢必會在頭部滾筒或改向滾筒處跑偏,最終發生膠帶卷邊故障的出現。當滾筒安裝位置出現偏斜時,膠帶在滾筒兩側所受到的拉力也不一致,這樣就會在膠帶上多出一個向遞減方向的位移力Fy,位移力在水平方向施加于膠帶,迫使膠帶向松的一側跑偏。
3)滾筒表面誤差:拉緊滾筒與驅動滾筒包膠表面存在缺陷或損壞、表面有附著物都可能造成滾筒外圓直徑局部變化,這時運轉的膠帶就會趨向直徑較大的一側位移。
4)膠帶自身存在問題:如繼續使用舊膠帶出現的跑偏或者在膠帶使用過程中重新制作的閉合接頭與尾部驅動滾筒軸線不平行,都會造成膠帶整體所受的拉力不平衡而導致跑偏。
5)膠帶的拉緊力不夠:膠帶在空載運轉或有局部少量負載時不跑偏,當隨著負載增大時就會出現跑向一側的現象。尾部拉緊滾筒是給膠帶提供足夠拉緊力的裝置,如果尾部拉緊滾筒的拉緊力不夠或受力不均勻,那么膠帶的回轉穩定性就變得不穩定,在受外力干擾下影響就越大,嚴重時就會出現打滑現象[2]。
1)托輥組安裝偏斜時:無論膠帶向左右哪一側跑偏,托輥組的一側則必須向膠帶運動前進方向進行前移,或者是把另外一側向后移動,如圖2。
圖2 膠帶機托輥調整圖
2)輸送機膠帶縱向線與尾部滾筒軸線不垂直時:以尾部滾筒為例,如果膠帶向哪側軸承座跑偏,就將哪側軸承座向膠帶的運行方向移動,或將另一側軸承座向運行的反方向移動。但要注意,調整前必須確定滾筒的中心線與膠帶中心線的實際偏移量,以保證調整后的滾筒位置正確。應根據“跑緊不跑松”的規律,重新調整張緊機構的絲桿或配重;如果膠帶左右無固定方向偏斜,則說明膠帶所受的拉緊力不夠,這時應通過調整尾部的漲緊滾筒。經過反復調整直到膠帶調到較理想的位置,如圖3。
圖3 膠帶機尾部滾筒調整圖
3)滾筒外圓誤差時:如果滾筒外部包膠存在磨損,就需要更換滾筒或者重新制作外部包膠。如果滾筒、托輥的局部有物料粘連,這時膠帶與滾筒會由原來的面接觸變為局部面接觸,粘有物料的地方將會增大直徑,從而使該處膠帶的拉力局部增大,導致膠帶發生跑偏。這時需要將滾筒表面的附著物清理干凈。一般膠帶回程底部都加裝一個45°清掃器如圖4 所示。
圖4 45°清掃器圖
4)膠帶自身有問題時:隨著膠帶連續運轉,難免會出現橡膠帶的老化、變形、兩側脫膠起毛或膠帶由于尖銳物體而導致撕裂后重新制作的閉合接頭與驅動滾筒中心線不垂直。出現這種情況后輸送帶會在最長一側處出現跑偏,而最大偏移量是出現在重新制作的膠帶閉合接頭處,遇到這種情況后最有效的解決辦法就是重新制作與尾部驅動滾筒軸線不正的兩個接頭,由于膠帶隨著運行時間的增加難免會產生老化和變形,這就需要在實際安裝使用過程中做到早發現早更換處理。
5)膠帶的拉緊力不夠時:調整拉緊行程來增大拉緊力。但也要適當預緊,以免使皮帶承受不必要的過大拉力而降低皮帶的使用壽命[3]。
輸送機在實際運行過程中不可避免會出現跑偏位移現象,如何能在第一時間內找出故障原因并采取有效的解決方法,是綜采預備隊日常工作的重點。