淺談皮帶機(jī)不良運(yùn)行工況的成因及解決途徑

沈大偉 劉銳建

摘 要：帶式輸送機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛，尤其在電力行業(yè)中帶式輸送機(jī)是不可缺少的燃料輸送設(shè)備。結(jié)合本單位多年設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文從多個(gè)角度分析不良工況形成的原理，并從實(shí)用角度探討解決方案，從每個(gè)細(xì)節(jié)處著手，以期改良設(shè)備的運(yùn)行工況。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī);運(yùn)行工況;改良

中圖分類號(hào)：TH222 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2020）08-0153-03

帶式輸送機(jī)又稱皮帶輸送機(jī)，輸送帶根據(jù)摩擦傳動(dòng)原理而運(yùn)動(dòng)，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(jī)具有輸送能力強(qiáng)、輸送距離遠(yuǎn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)等特點(diǎn)，能方便地實(shí)行程序化控制和自動(dòng)化操作，在電力行業(yè)中帶式輸送機(jī)是不可缺少的燃料輸送設(shè)備。

皮帶機(jī)在設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行幾個(gè)過程中產(chǎn)生的各種問題，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的實(shí)際工況進(jìn)行修正和改進(jìn)。帶式輸送機(jī)可靠性的高低，直接關(guān)系到整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度是否順利、經(jīng)濟(jì)效益是否良好。輸送帶是皮帶機(jī)的重要部件，現(xiàn)結(jié)合本單位多年設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，圍繞不良運(yùn)行工況對(duì)輸送帶產(chǎn)生的故障進(jìn)行研討。

1 輸送帶跑偏

1.1故障表征

輸送帶跑偏剮蹭到設(shè)備機(jī)架而損傷帶邊。

1.2原因分析

（1）皮帶機(jī)頭部漏斗、三通擋板、鎖氣器、導(dǎo)流板等部位在日常運(yùn)行使用過程中容易產(chǎn)生積煤，積煤逐步加厚以后使煤流運(yùn)行軌跡發(fā)生變化，從而導(dǎo)致落煤點(diǎn)發(fā)生偏移。

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

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

（4）輸送帶非工作面干濕不均勻?qū)е履Σ亮Σ痪鶆颉?/p>

1.3解決途徑

（1）對(duì)以上各個(gè)部位根據(jù)運(yùn)行情況進(jìn)行定期或不定期的檢查、清理積煤工作。

（2）雨天運(yùn)行前排水，運(yùn)送濕煤時(shí)應(yīng)酌情控制出力，減少或避免煤流在斜坡段的倒溜現(xiàn)象，從而避免煤流撒落到回程皮帶上。

（3）使用犁煤器加煤時(shí)應(yīng)規(guī)范運(yùn)行操作，避免滿倉(cāng)溢出導(dǎo)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(diào)整壓緊力，及時(shí)更換磨損報(bào)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(guī)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(zhuǎn)運(yùn)上斗輪機(jī)副尾車的凹弧段在啟動(dòng)時(shí)抬起落下拍打機(jī)架。

2.2原因分析

通常在基建設(shè)計(jì)選型時(shí)，皮帶機(jī)電機(jī)未設(shè)計(jì)安裝變頻器，采用硬啟動(dòng)方式啟動(dòng)皮帶機(jī)。硬啟動(dòng)的啟動(dòng)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(dòng)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(duì)下方的承載托輥造成嚴(yán)重的沖擊，同時(shí)降低了輸送帶所有接頭的壽命。

2.3解決途徑

（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)增加變頻器，使硬啟動(dòng)轉(zhuǎn)變成軟啟動(dòng)，使輸送帶可由靜止無極加速到額定速度，減小啟動(dòng)沖擊力，保護(hù)輸送帶及皮帶機(jī)架，同時(shí)降低對(duì)輸送帶拉緊力的需求。參數(shù)設(shè)定可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試機(jī)工況進(jìn)行修改，以達(dá)到輸送帶無明顯上下波動(dòng)為宜。

（2）在凹弧段安裝壓帶輪，并對(duì)壓帶輪的安裝高度進(jìn)行合理調(diào)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(yùn)行操作人員的操作水平，盡量避免運(yùn)行途中跳停的情況發(fā)生，并合理安排設(shè)備運(yùn)行計(jì)劃，減少輸送帶啟停次數(shù)。

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(shù)降低，輸送帶需強(qiáng)制報(bào)廢。

3.2原因分析

（1）斗輪機(jī)司機(jī)精神不佳或注意力不集中時(shí)，開機(jī)操作出現(xiàn)上煤出力超負(fù)荷的現(xiàn)象，導(dǎo)致上煤線皮帶機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，輸送帶非工作面的磨損加劇，甚至出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，嚴(yán)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(shè)備在基建選型時(shí)選定工作面覆蓋膠厚度為6mm，非工作面覆蓋膠只有1.5mm。經(jīng)過9年的運(yùn)行使用，多條輸送帶非工作面的覆蓋膠已產(chǎn)生嚴(yán)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(bào)廢進(jìn)行更換。

（3）輸送帶拉緊力過大。

3.3解決途徑

（1）規(guī)范運(yùn)行人員的操作流程，提高操作水平，避免過載運(yùn)行工況出現(xiàn)。

（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(jī)、斗輪機(jī)配合運(yùn)行的皮帶機(jī)，其輸送帶在經(jīng)過卸船機(jī)、斗輪機(jī)落煤管下方導(dǎo)料槽時(shí)被兜起，其成槽角部位打折彎曲嚴(yán)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(jī)與斗輪機(jī)落煤管下方的導(dǎo)料槽高出皮帶機(jī)機(jī)架接近1米，因此輸送帶在此導(dǎo)料槽處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在成槽角部位產(chǎn)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(yīng)力。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，整圈輸送帶的非工作面橡膠在兩側(cè)成槽角處很快便產(chǎn)生嚴(yán)重的老化開裂，從而無法包裹鋼絲繩芯，發(fā)生非工作面露鋼絲的缺陷。

4.3解決途徑

（1）將卸船機(jī)與斗輪機(jī)落煤管下方的導(dǎo)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(shè)備安全的前提下，盡可能地降低導(dǎo)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(shù)量，使輸送帶在導(dǎo)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(yīng)力。

（4）將過渡托輥組的緩沖托輥改為光面托輥，減小相鄰?fù)休佒g的間隙，避免輸送帶打折卷入間隙中。

（5）將落煤點(diǎn)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(jìn)行了新舊輸送帶、不同品牌的新輸送帶進(jìn)行硫化搭接后，運(yùn)行中這種混合搭接的接頭之間會(huì)發(fā)生整段明顯的周期性跑偏。此現(xiàn)象在鋼絲繩芯輸送帶以及聚酯帆布芯輸送帶均有發(fā)生。

5.2原因分析

我單位基建安裝剩余的輸送帶與新采購(gòu)的輸送帶品牌不同、存放時(shí)長(zhǎng)不同。根據(jù)工作計(jì)劃或設(shè)備老化程度情況，決定了個(gè)別輸送帶只需更換一部分，無需整帶更換;決定了個(gè)別輸送帶在進(jìn)行整帶更換時(shí)既使用了基建材料，也使用了新采購(gòu)材料。在這種情況下，就會(huì)出現(xiàn)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(qiáng)度與內(nèi)應(yīng)力分布不一致，因此拉緊力的分布也不均勻。即使檢查確認(rèn)了輸送帶接頭對(duì)中良好，但在運(yùn)行中混合搭接的兩個(gè)接頭之間仍發(fā)生整段跑偏現(xiàn)象。而相同品牌、相同存放時(shí)長(zhǎng)輸送帶的兩個(gè)接頭之間則運(yùn)行正常無跑偏。

5.3解決途徑

（1）在更換輸送帶時(shí)，如有條件需盡量使用品牌相同、生產(chǎn)時(shí)間相同、存放時(shí)間相同、存放環(huán)境相同的輸送帶，以確保輸送帶各段的內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量、壽命一致，同時(shí)也可以確保輸送帶整體到達(dá)磨損老化到達(dá)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，避免新舊混搭的情況出現(xiàn)。

（2）若不得已使用新舊混搭方式制作接頭，則需要將皮帶機(jī)調(diào)心托輥機(jī)架調(diào)整至折中的位置進(jìn)行固定，使輸送帶兩側(cè)跑偏量都在可控范圍內(nèi)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(dǎo)料槽的高分子托板、普通導(dǎo)料槽的旁膠處磨損冒煙發(fā)臭，輸送帶表面產(chǎn)生明顯的磨損印跡，煤粉被高溫點(diǎn)燃產(chǎn)生明火。

6.2原因分析

在設(shè)備安裝時(shí)過度追求緩沖或密封效果而使緩沖床的緩沖條、密封式導(dǎo)料槽的高分子托板、普通導(dǎo)料槽的旁膠與輸送帶貼合過緊，導(dǎo)致摩擦力過大，在運(yùn)行過程中發(fā)熱嚴(yán)重，產(chǎn)生的高溫使輸送帶的橡膠發(fā)熱受損而冒煙與發(fā)臭。若未及時(shí)處理，則使整條輸送帶相同位置產(chǎn)生明顯的磨損凹痕，降低密封效果。產(chǎn)生的高溫還會(huì)點(diǎn)燃周邊的積煤積粉，以至產(chǎn)生明火導(dǎo)致嚴(yán)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(dǎo)料槽的高分子托板、普通導(dǎo)料槽的旁膠處的積煤積粉。

（2）調(diào)整以上部件的安裝高度和壓緊力，適度調(diào)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(shù)，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(jié)語

綜上所述，帶式輸送機(jī)在運(yùn)行中需觀察設(shè)備的劣化趨勢(shì)，防微杜漸，將故障隱患及時(shí)消除，提升設(shè)備的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張振文，宋偉剛.帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2015.

[2] 金豐民等.帶式輸送機(jī)實(shí)用技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.