淺談皮帶機不良運行工況的成因及解決途徑

沈大偉 劉銳建

摘 要：帶式輸送機在工業生產領域中應用比較廣泛，尤其在電力行業中帶式輸送機是不可缺少的燃料輸送設備。結合本單位多年設備運行維護的實踐經驗，本文從多個角度分析不良工況形成的原理，并從實用角度探討解決方案，從每個細節處著手，以期改良設備的運行工況。

關鍵詞：帶式輸送機;運行工況;改良

中圖分類號：TH222 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0153-03

帶式輸送機又稱皮帶輸送機，輸送帶根據摩擦傳動原理而運動，適用于輸送易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料及袋裝物料，如煤、碎石、砂、水泥、化肥、糧食等。帶式輸送機具有輸送能力強、輸送距離遠、結構簡單、易于維護等特點，能方便地實行程序化控制和自動化操作，在電力行業中帶式輸送機是不可缺少的燃料輸送設備。

皮帶機在設計、制造、安裝、調試、運行幾個過程中產生的各種問題，需要根據現場運行的實際工況進行修正和改進。帶式輸送機可靠性的高低，直接關系到整個企業的生產調度是否順利、經濟效益是否良好。輸送帶是皮帶機的重要部件，現結合本單位多年設備運行維護的實踐經驗，圍繞不良運行工況對輸送帶產生的故障進行研討。

1 輸送帶跑偏

1.1故障表征

輸送帶跑偏剮蹭到設備機架而損傷帶邊。

1.2原因分析

（1）皮帶機頭部漏斗、三通擋板、鎖氣器、導流板等部位在日常運行使用過程中容易產生積煤，積煤逐步加厚以后使煤流運行軌跡發生變化，從而導致落煤點發生偏移。

（2）清掃器刮不干凈導致輸送帶工作面與非工作面殘留的煤粉較多，煤粉粘結在托輥和滾筒表面形成一層高低不平、分布不均的積煤，導致托輥與滾筒的直徑、摩擦力發生變化。

（3）由于高水分濕煤在斜坡段倒溜以及犁煤器運行控制不到位導致大量積煤落入回程皮帶。

（4）輸送帶非工作面干濕不均勻導致摩擦力不均勻。

1.3解決途徑

（1）對以上各個部位根據運行情況進行定期或不定期的檢查、清理積煤工作。

（2）雨天運行前排水，運送濕煤時應酌情控制出力，減少或避免煤流在斜坡段的倒溜現象，從而避免煤流撒落到回程皮帶上。

（3）使用犁煤器加煤時應規范運行操作，避免滿倉溢出導致煤流涌入回程皮帶。

（4）檢查清理所有清掃器的積煤，檢查調整壓緊力，及時更換磨損報廢的刮板，保障清掃效果，減少輸送帶工作面與非工作面殘留的煤粉。

（5）規范保潔清掃工作，避免向輸送帶非工作面上沖水。

2 輸送帶拍打

2.1故障表征

輸送帶在棧橋上坡以及從地面轉運上斗輪機副尾車的凹弧段在啟動時抬起落下拍打機架。

2.2原因分析

通常在基建設計選型時，皮帶機電機未設計安裝變頻器，采用硬啟動方式啟動皮帶機。硬啟動的啟動電流是額定電流的3-7倍，而且還帶來很大的沖擊載荷。位于凹弧段的輸送帶在啟動瞬間繃緊脫離下方托輥架而抬起，在松緊變化的過程中快速落下，對下方的承載托輥造成嚴重的沖擊，同時降低了輸送帶所有接頭的壽命。

2.3解決途徑

（1）驅動電機增加變頻器，使硬啟動轉變成軟啟動，使輸送帶可由靜止無極加速到額定速度，減小啟動沖擊力，保護輸送帶及皮帶機架，同時降低對輸送帶拉緊力的需求。參數設定可根據現場試機工況進行修改，以達到輸送帶無明顯上下波動為宜。

（2）在凹弧段安裝壓帶輪，并對壓帶輪的安裝高度進行合理調整，在不影響煤流的情況下盡可能降低高度貼近輸送帶，減小輸送帶抬起落下的高度差，減小沖擊力。

（3）提高運行操作人員的操作水平，盡量避免運行途中跳停的情況發生，并合理安排設備運行計劃，減少輸送帶啟停次數。

3 輸送帶磨損

3.1故障表征

輸送帶非工作面橡膠異常磨損，橡膠與帆布脫層，摩擦系數降低，輸送帶需強制報廢。

3.2原因分析

（1）斗輪機司機精神不佳或注意力不集中時，開機操作出現上煤出力超負荷的現象，導致上煤線皮帶機超負荷運行，輸送帶非工作面的磨損加劇，甚至出現打滑現象，嚴重磨損輸送帶的非工作面。

（2）我單位上煤線輸送帶為聚酯帆布輸送帶，設備在基建選型時選定工作面覆蓋膠厚度為6mm，非工作面覆蓋膠只有1.5mm。經過9年的運行使用，多條輸送帶非工作面的覆蓋膠已產生嚴重磨損，大面積露出帆布;而工作面的覆蓋膠仍有3～4mm厚度，使輸送帶未能物盡其用，只能提前報廢進行更換。

（3）輸送帶拉緊力過大。

3.3解決途徑

（1）規范運行人員的操作流程，提高操作水平，避免過載運行工況出現。

（2）為了平衡上下覆蓋膠的磨損速度，可將非工作面覆蓋膠加厚至3mm以增加其壽命。

（3）在皮帶不打滑的前提下，盡量降低拉緊力，降低損耗。

4 輸送帶開裂

4.1故障表征

與卸船機、斗輪機配合運行的皮帶機，其輸送帶在經過卸船機、斗輪機落煤管下方導料槽時被兜起，其成槽角部位打折彎曲嚴重，該處的非工作面覆蓋膠容易開裂從而露出鋼絲繩芯。

4.2原因分析

由于卸船機與斗輪機落煤管下方的導料槽高出皮帶機機架接近1米，因此輸送帶在此導料槽處產生應力集中，在成槽角部位產生明顯的小半徑打折，下陷至兩條托輥之間的間隙里，非工作面的覆蓋膠受到很大的拉伸應力。經過長時間運行后，整圈輸送帶的非工作面橡膠在兩側成槽角處很快便產生嚴重的老化開裂，從而無法包裹鋼絲繩芯，發生非工作面露鋼絲的缺陷。

4.3解決途徑

（1）將卸船機與斗輪機落煤管下方的導料槽前后增加過渡托輥組，使輸送帶兜起的角度更平緩。

（2）在保證設備安全的前提下，盡可能地降低導料槽的安裝高度。

（3）將單組托輥支架從三托輥組改為五托輥組，增加支撐托輥的數量，使輸送帶在導料槽處更接近圓弧形，減小輸送帶在成槽角部位受到的拉伸應力。

（4）將過渡托輥組的緩沖托輥改為光面托輥，減小相鄰托輥之間的間隙，避免輸送帶打折卷入間隙中。

（5）將落煤點下方的緩沖托輥改為緩沖床形式。

5 混合搭接故障

5.1故障表征

在進行了新舊輸送帶、不同品牌的新輸送帶進行硫化搭接后，運行中這種混合搭接的接頭之間會發生整段明顯的周期性跑偏。此現象在鋼絲繩芯輸送帶以及聚酯帆布芯輸送帶均有發生。

5.2原因分析

我單位基建安裝剩余的輸送帶與新采購的輸送帶品牌不同、存放時長不同。根據工作計劃或設備老化程度情況，決定了個別輸送帶只需更換一部分，無需整帶更換;決定了個別輸送帶在進行整帶更換時既使用了基建材料，也使用了新采購材料。在這種情況下，就會出現新舊輸送帶之間、不同品牌的新輸送帶之間的搭接。由于兩段輸送帶的強度與內應力分布不一致，因此拉緊力的分布也不均勻。即使檢查確認了輸送帶接頭對中良好，但在運行中混合搭接的兩個接頭之間仍發生整段跑偏現象。而相同品牌、相同存放時長輸送帶的兩個接頭之間則運行正常無跑偏。

5.3解決途徑

（1）在更換輸送帶時，如有條件需盡量使用品牌相同、生產時間相同、存放時間相同、存放環境相同的輸送帶，以確保輸送帶各段的內應力、質量、壽命一致，同時也可以確保輸送帶整體到達磨損老化到達報廢標準，避免新舊混搭的情況出現。

（2）若不得已使用新舊混搭方式制作接頭，則需要將皮帶機調心托輥機架調整至折中的位置進行固定，使輸送帶兩側跑偏量都在可控范圍內便可。

（3）適度提高輸送帶的拉緊力，減小跑偏幅度。

6 輸送帶超溫

6.1故障表征

輸送帶在緩沖床的緩沖條、密封式導料槽的高分子托板、普通導料槽的旁膠處磨損冒煙發臭，輸送帶表面產生明顯的磨損印跡，煤粉被高溫點燃產生明火。

6.2原因分析

在設備安裝時過度追求緩沖或密封效果而使緩沖床的緩沖條、密封式導料槽的高分子托板、普通導料槽的旁膠與輸送帶貼合過緊，導致摩擦力過大，在運行過程中發熱嚴重，產生的高溫使輸送帶的橡膠發熱受損而冒煙與發臭。若未及時處理，則使整條輸送帶相同位置產生明顯的磨損凹痕，降低密封效果。產生的高溫還會點燃周邊的積煤積粉，以至產生明火導致嚴重事故。

6.3解決途徑

（1）定期清理緩沖床的緩沖條、密封式導料槽的高分子托板、普通導料槽的旁膠處的積煤積粉。

（2）調整以上部件的安裝高度和壓緊力，適度調整密封與緩沖效果，降低摩擦力。

（3）緩沖條、托板、旁膠選用高分子的材料，降低材料表面的摩擦系數，減小摩擦力。

（4）安裝噴霧或噴水裝置，在以上幾處部位的上游增加噴淋裝置將輸送帶表面噴水打濕，提升密封性能、大幅降低摩擦力、大幅降溫。

7結語

綜上所述，帶式輸送機在運行中需觀察設備的劣化趨勢，防微杜漸，將故障隱患及時消除，提升設備的安全性和可靠性。

參考文獻：

[1] 張振文，宋偉剛.帶式輸送機工程設計與應用[M].北京：冶金工業出版社，2015.

[2] 金豐民等.帶式輸送機實用技術[M].北京：冶金工業出版社，2012.