周寬 李利慧 王勇


摘要:皮帶機是一種以輸送帶作為物料承載和牽引構件的連續輸送機械。適用于水平和傾斜方向輸送物料,由于其結構簡單,工作平穩可靠,輸送能力大,功耗小,被廣泛應用于工業生產的各個領域。但其如果出現跑偏故障,輕則影響生產效率,重則可能釀成安全事故。本文對皮帶機的運行特點及其跑偏影響進行了概述,在此基礎上對跑偏原因進行了分析,最后就如何避免皮帶機跑偏的防跑偏技術進行了探討,希望對業內同仁能夠起到一些有意義的參考和借鑒。
關鍵詞:皮帶機;跑偏故障;原因分析;防偏技術
一、引言
皮帶機的全稱是帶式輸送機,它的主要用途是輸送物料,能夠顯著降低勞動強度和提升生產效率,在散貨港口、煤礦生產等相關領域應用較為廣泛。隨著當前工業生產自動化水平的不斷提升,生產效率得到了進一步提高,這使得皮帶機的應用也越發頻繁。但是工業生產現場的環境條件一般都比較差,再加上可能存在人為操作失誤以及沒有做好維護保養工作等因素的影響,皮帶機運行中就可能出現跑偏故障,輕則造成皮帶磨損和撒料,使得生產線被迫中斷,降低生產速率,重則可能釀成安全事故,所以必須引起充分的重視。鑒于此,有必要采取技術措施以避免跑偏故障發生。本文正是立足于這一出發點,對皮帶機的運行特點及其跑偏影響進行了概述,在此基礎上對跑偏原因進行了分析,最后就如何避免皮帶機跑偏的防偏及糾偏技術進行了探討,希望對業內同仁能夠起到一些有意義的參考和借鑒。
二、皮帶機的運行特點及其跑偏影響
神華粵電珠海港煤炭碼頭共有皮帶機52條,其中地面物料中轉皮帶機34條。最大帶寬2米,最高帶速5米/秒,最大額定輸送能力5400噸/時。皮帶機由輸送帶、驅動裝置、滾筒、托輥組、張緊裝置及皮帶機架等組成。皮帶機采用高壓電機通過減速機、液力耦合器、聯軸器與皮帶機驅動滾筒相連,從而驅動皮帶沿改向滾筒、托輥運行(圖一)。
皮帶機在運轉時主要靠輸送帶與滾筒之間的摩擦力,以及托輥和輸送帶間的摩擦力來完成各物料轉接點的銜接輸送任務。一旦出現跑偏,就說明皮帶機的某個部位或接觸點可能出現了某種故障和問題,這會加劇皮帶的磨損和老化,如果不能及時進行處理,則會導致皮帶磨損迅速軟化,嚴重地甚至可能造成皮帶燒焦甚至燒毀等安全事故;如果跑偏皮帶與皮帶機剛結構發生干涉,還有可能造成皮帶損傷甚至撕裂,造成設備損壞停用,嚴重影響現場生產作業;由于皮帶跑偏,還可能造成物料撒落,造成物料運輸損失及污染現場作業環境,給現場清潔生產工作帶來不必要的工作任務,嚴重時還可直接導致現場生產作業流程中斷,對生產作業造成影響。所以在生產作業中為了能最大限度的保障生產高效、節能、環保,同時減少損失及安全事故,我們必須高度重視解決皮帶跑偏這一問題。
三、跑偏原因分析
(一)輸送帶兩側受力不均
根據皮帶機的工作原理可知,要保證皮帶機的正常穩定運行,一個首要先決條件就是確保輸送帶的兩側受力均勻,否則就可能引發皮帶機跑偏故障,這也是造成跑偏的主要原因。在實際工作中,導致輸送帶兩側受力不均的因素有很多,主要包括以下幾個方面:第一,在進行皮帶機安裝時,沒有保住輸送帶兩側的松緊程度一致,比如張緊裝置兩側不平行,一側緊,一側松,進而導致輸送帶在工作時出現兩側受力不均的問題。第二,輸送帶自身的質量較差,比如輸送帶不直、輸送帶接頭接歪等,這些都會引發輸送帶的兩側張力不等,進而在運輸物料時出現跑偏;第三,輸送帶有使用壽命要求,如果長時間使用又不及時更壞,那么輸送帶就會老化甚至損壞,造成拉力下降,此時也容易造成兩側受力不均,進而引發跑偏故障;最后,輸送帶上的物料如果由于落料點不正導致分布不均,那么會造成皮帶兩側承受的壓力不一致,進而導致兩側運行時存在不同的阻力,而這也會造成跑偏。
(二)安裝與維護原因
現實中,皮帶機安裝不當會造成皮帶輪兩側的張力和摩擦力不一致,進而就會造成跑偏故障。這里說的安裝不當主要指在維修過程中由于機架在安裝時出現兩側高低傾斜、輸送帶的接頭不平直以及導料槽兩側的防溢裙板出現受力不均等等。此外,皮帶機在使用期間還應加強維護保養,否則長時間運行后會出現裝置老化,進而導致跑偏故障。比如皮帶滾筒橡膠磨損嚴重,導致滾筒與皮帶之間摩擦力降低,如果不進行及時的包膠維修,那么在雨天或空氣濕潤的季節就極易發生皮帶左右來回跑偏的故障。
(三)人為誤差
大量的生產實踐已經證明,人為誤差也是造成皮帶機跑偏的一個重要原因。人為誤差主要體現在制造誤差和安裝誤差兩個方面。制造誤差主要指皮帶機生產廠商指導的輸送帶不符合相應的標準規范,或者對輸送帶的接頭處理不當,皮帶的中心線存在一定的誤差,這會造成輸送帶在工作時出現兩側受力不均。安裝誤差主要是皮帶機在安裝過程中沒有嚴格遵守相關的技術標準和操作規范,進而導致出現機架歪斜等問題,造成皮帶機運行跑偏。值得注意的是,制造誤差和安裝誤差造成的皮帶機跑偏通常都難以調整,不易被檢查發現,所以需要從源頭就加強管控。
(四)皮帶機自身原因
首先,輸送帶自身的質量不合格,或者輸送帶在長時間運行后會出現老化,這些都會使得其內部的應力分布不均,進而導致輸送帶兩側的張力不平衡,引發跑偏故障。其次,一些輸送物料具有粘性,托輥和滾筒在使用一段時間后會粘有物料,而這會造成輸送帶兩側的張緊力出現不均,引發跑偏;第三,托輥和滾筒的安裝位置如果不正,高低前后存在誤差,那么會導致垂直度誤差,使得跑偏加重。最后,物料不均勻或者落料點不正會造成輸送帶兩側的摩擦力不一致,使得輸送帶整體或者局部發生不同沉降,引發跑偏故障。
四、防偏糾偏技術探討
(一)調整托輥組
針對皮帶機跑偏故障的預防和處理,最主要采用的防偏技術就是調整托輥組,通過將托輥支架兩側的安裝孔加工成長孔,就可以在安裝操作中對皮帶機的偏移進行適當調整,從而實現對跑偏的預防避免。比如當皮帶機出現偏移時,可以將偏移側的托輥向前移動一定距離,或者將另一側的托輥向后移動一定距離,這樣就可以實現對偏移的及時調整與糾正,簡單總結為:皮帶跑后不跑前(圖二)
(二)調整滾筒
皮帶機的滾筒主要分為驅動滾筒和改向滾筒,一個皮帶機上通常具有五個以上的滾筒,這些滾筒的安裝位置必須與皮帶機長度方向上的中心線垂直,否則就可能引發跑偏。調整滾筒的方法與調整托輥組類似,這里不再贅述。
(三)負載調偏處理
負載調整及物料落點調整,皮帶機在運行使用中,會受到內外各種因素的影響,比如煤種顆粒大小、粘濕度不同,落料調節擋板調節不當等,最終都會使得物料落點偏離中心線。此時就需要操作人員及時對落料點處調節擋板進行調整,或者通過調節皮帶機托輥架等方法給輸送帶施加一定的斜向力,進而促使物料落點重新偏移回輸送帶的中心線,進而實現防跑偏目的。
(四)調整皮帶張緊度
輸送帶兩側的張緊程度不一致也是造成跑偏故障的一個重要因素。目前主要采用的輸送帶張緊方式有懸掛重錘張緊和利用液壓張緊。前者應保證改向滾筒和皮帶中心線相互垂直;后者不論如何變換滾筒位置,都必須確保滾筒軸線與輸送帶的縱向方向相互垂直。
(五)做好設備的維修與養護工作
皮帶機在長期使用后會出現老化和磨損嚴重等問題,這些都是導致跑偏的重要原因,因此需要在日常工作中就做好皮帶機的維修與養護工作。一方面,要做好皮帶機的日常清潔養護工作,對輸送帶、滾筒、軸承、托輥組進行定期清理與養護,發現皮帶破損及時修補硫化,托輥磨損及時更換修復,保障其工作質量和性能。另一方面,對皮帶機要加強維修檢測,一旦發現裝置出現老化和皮帶破損、滾筒包膠磨損等問題,就應及時進行維修和更換,保證其始終處于良好的工作狀態。
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