膠帶機保護裝置在選煤廠實際生產運輸作業中的應用

劉廣成 國家能源集團神華準能公司選煤廠

膠帶機輸送機是煤炭洗選加工的過程中主要的機械運輸設備。膠帶輸送機在生產作業中的皮帶跑偏、緊急故障停機、皮帶撕裂、發生堵料等故障，將直接影響膠帶輸送機的使用壽命和實際安全生產。為了保證安全生產，除選擇本身設備所配備的保護裝置外，整個膠帶機輸送機系統仍需結合實際，裝設防撕裂、打滑、跑偏、堵料等必要的安全保護裝置，從而及時預警、發現和處理相關故障，保證設備的安全運轉。

一、帶式輸送機常見故障原因分析

（一）帶式輸送皮帶機跑偏的原因分析

經過對選煤廠帶式輸送機生產運行觀察發現，帶式輸送機在實際生產運行過程中出現的皮帶跑偏，主要有以下幾點：

（1）由于在實際生產運行中帶式輸送機無法保證皮帶在每一個位置的張力相同，如果輸送機張力相差較大，皮帶會向著張力較大的一側偏移。

（2）由于在實際生產運行中帶式輸送機無法保證在每一個位置都能無差別的運行，每個位置運行的煤塊的大小和重量也不一樣，導致皮帶在不同位置的高度不同，在實際運行中皮帶會偏向物料重和高的一側。

（3）由于在實際生產中帶式輸送機的托輥支架的安裝角度和皮帶的運輸方式保持不一致，一端前一端后，皮帶在實際運行的喲出中會朝著位置靠后的方向偏移。

（二）帶式輸送機皮帶撕裂的原因分析

經過對選煤廠帶式輸送機生產運行觀察發現，帶式輸送機在實際生產運行過程中出現的皮帶撕裂一般以縱向撕裂為主，主要有以下幾點：

（1）由于皮帶跑偏造成的撕裂。在生產運行過程中，皮帶一側發生偏移較多時會在其側面形成褶皺堆積，受到不均衡拉力，極易造成皮帶撕裂。

（2）物料卡堵造成的撕裂。在生產運行過程中，溜槽下沿送料擋板和皮帶間由于受承載能力不均勻，容易使大塊物料卡在溜槽和皮帶直接，造成強力擠壓皮帶撕裂。

（3）鋼絲等異物造成的撕裂。在生產過程中，主要是鋼絲、耐磨板、篩板以及坑下等尖銳性異物卡落在皮帶上，皮帶在向前運行過程中造成的皮帶撕裂。

（三）帶式輸送機溜槽堵料的原因分析

由于煤中水分、設備故障等原因，經常發生堵料。堵料若不及時停機進行處理，很可能造成壓設備等安全隱患?，F有的選煤廠堵料開關為溜槽開窗口，已經可以解決堵料報警的基本要求。但在堵料動作的過程中，都會撒料。由于選煤廠溜槽數量巨大，堵料后清理撒料工作量繁重，造成點檢人員身心疲憊、效率低下、工作量加大的情況。然而目前并沒有一種新型的堵料開關來解決既能夠做到堵料報警，又能實現報警動作但又不出現撒料的情況。

三、帶式輸送機防跑偏安全保護裝置的改進措施

（一）設計改進自動防跑偏裝置

對帶式輸送機實際跑偏故障原因分析，在帶式輸送機驅動滾筒位置以及改向滾筒裝置前后安裝糾偏托輥裝置和跑偏位置控制裝置，將防偏托輥固定端和機架結構的支撐板進行連接或者焊接，確保防偏托輥可以受到調節端氣缸的推力作用的同時進行旋轉，以使托輥旋轉，防偏托輥部件的調節端在受氣缸推動時，可以自動改變和皮帶物料方向之間的夾角，并自動校正偏差。

（二）自動防跑偏裝置運行原理

當防跑偏裝置連接電源并開始運行時，電磁閥為未連接狀態，帶式輸送機持續運行，運轉方式為物料方向，此狀態下跑偏監控裝置的位置檢測部件的導輪沒有與皮帶進行接觸，其控制裝置由于彈簧的拉力作用處在原始狀態。

電磁閥為未連接時，閥芯處在壓縮狀態。防跑偏托輥的中心線和皮帶運行方向成直角，由于皮帶在生產運行過程中會朝著前后偏移，達到最大偏移程度后就和與導輪發生接觸，帶動導輪轉動，導輪的轉動又會使連桿發生運行，連桿會以彈簧為中心逆時針旋轉，旋轉軸檢測跑偏裝置會根據旋轉的結果發出指令，在氣缸的推動作用之下，活塞桿進行移動，跑偏托輥會自動調解。

根據帶式輸送機的皮帶在運行過程中會向一側發生偏移，在自動防偏裝置發生作用的過程中，皮帶和導輪將逐漸脫離，此時彈簧的張力惠作用在防偏檢測裝置的連桿壓縮方式切換閥，使換向閥能夠在保障安全的情況下正常平穩完成氣路轉化。該裝置對帶式輸送機的保護效果明顯提升，可靠性更高。節約了人力、物力，為選煤廠的安全生產運輸提供了有效的解決措施。

四、帶式輸送機防撕裂安全保護裝置的改進措施

帶式輸送機防撕裂安全保護裝置主要是利用電磁感應原理，接收器通過傳感線圈接收發生器產生的電磁脈沖信號，當輸送帶發生縱向撕裂時，傳感線圈被切斷，接收器將接收不到電磁脈沖信號，從而產生輸送帶縱向撕裂信號，進而發出報警信號并使輸送機停止運轉。

皮帶縱向撕裂保護裝置的系統組成：由勵磁電流發生器、傳感器、信號處理模塊、單片機、輸送帶運行距離檢測器、輸送機電源控制器等組成。該系統是實時智能撕裂監測系統，其目的是監測運行中輸送帶的縱向撕裂，如有一處撕裂被監測到，撕裂監測系統就會自動停止輸送帶運行并確定撕裂部位，在輸送帶啟動及正常運行時，撕裂監測系統均發揮作用。如有斷電，則在重新接通電源時，撕裂監測系統可自動復位。主要包括發射傳感器、接收傳感器、接近傳感器、TL傳感器、轉換及信號處理板以及端子盒。檢測信號來自：帶式輸送機中埋設環形線圈的檢測傳感器，帶式輸送機尾部或頭部滾筒上安裝用于檢測膠帶運行距離和膠帶轉動力一向的接近開關傳感器。

選煤廠不同材質的膠帶（主要為EP、鋼絲繩芯）運行時，根據膠帶運行的坡度、物料中隱藏的鐵器、膠帶正常運轉的轉速及膠帶使用時間的長短等因素綜合分析，雖已安裝了設備“五保”裝置，傳統防撕裂保護裝置，但其效果仍有提升的空間，為此通過 不斷研究嘗試，重新研制出了便捷式防撕裂裝置，全方位預防膠帶橫向、縱向撕裂。

采用輕質護網、6分管材、重量合適的配重塊，通過焊接及螺栓調節固定于膠帶機上下皮帶中間，依靠兩側帶座的外球面軸承實現靈活轉動，附加靈敏的電控報警裝置，解決了膠帶大范圍撕裂的隱患問題。

增設短接感應片、定位銷，重載啟機時將防撕裂架傾斜45°，定位銷定位，短接感應片正常反饋信號，既避免回程膠帶的物料誤觸碰防撕裂架，同時不影響正常聯鎖啟機。設備運轉正常后取出定位銷，防撕裂裝置恢復正常位置，保護感應片正常投入。良好的銜接既保證順利啟機又實現高效防撕裂功能。

可有解決傳統防撕裂裝置笨重、動作不靈活、報警不及時的問題，原有的防撕裂裝置通過管與管相互滑動來實現報警裝置動作，但是由于膠帶機現場煤塵多，環境差，經常造成粗細管中間集煤嚴重，二者摩擦系數增加，即使膠帶機已經出現撕裂故障也無法及時動作報警，無法起到保護作用。通過減輕裝置重量，配備轉動靈活的軸承作為支撐、轉動點，使得改造后的防撕裂裝置不存在積煤或報警延遲等現象。

五、帶式輸送機溜槽堵料安全保護裝置的改進措施

（一）堵料開關的結構組成

堵料開關的結構組成主要由堵料窗口（傳動軸、感應鐵片、窗口）防護罩（防護門、擋料插板）和感應探頭。

（二）帶式輸送機堵料開關安全保護裝置工作原理及過程

為防止堵料造成更大的安全隱患，增加堵料開關是必不可少的工作。但在傳統的堵料開關中，由于感應到停機會有一定的延遲，往往造成一定量的物料外溢到溜槽外。造成工作量加大，以及對文明生產造成影響，所以研發一種防劃傷皮帶的輔助硫化皮帶機架顯得尤為重要。

在溜槽堵料時，物料達到一定高度，將堵料窗口頂開。感應探頭感應到窗口動作，執行停機指令。由于外加防護罩，物料不會灑出防護罩外。清理堵料時打開防護門，防護門底座是帶坡度的，可直接使物料輕易的流向溜槽內。大大減少了員工清理堵料時的工作量，同時減少堵料對文明生產帶來的影響。清理堵料工作省時、省力。

經過實踐使用效果良好。操作安全快捷，很好的達到了設計要求，基本杜絕堵料時從堵料開關撒料的情況發生。減少從堵料開關撒料帶來的工作量，同時對文明生產起到促進作用，既節省了檢修人員的體力。使用新型堵料開關后，膠帶機輸送機溜槽堵料的過程中，減少工作量，同時對文明生產起到了很好的促進作用。再未發生過從堵料開關撒料的情況發生，使用效果良好，完全達到了設計效果，簡單適用。

六、結束語

針對選煤廠帶式輸送機的運行特點以及選煤廠膠帶輸送機在實際生產運行過程中存在的主要問題，進行分析了產生上述問題的主要原因及解決措施，重點介紹了膠帶機跑偏保護裝置、防撕裂保護裝置、堵料保護裝置在實際生產作業中的創新應用，為高效智能選煤廠的生產運輸提供了可靠的保障，值得同行業推廣借鑒。