膠帶輸送機常見撕裂故障分析及防治措施

付華

(攀鋼集團攀枝花新白馬礦業有限責任公司， 四川 攀枝花市 617063)

膠帶輸送機作為一種連續運輸和轉載的設備，具有可連續運輸、運量大、運距長、運輸成本低等優點，在鐵礦應用非常廣泛。

膠帶作為帶式輸送機的承載及牽引機構，是帶式輸送機的重要組成部件，貫穿于整個輸送機。膠帶損耗量大，單價相對較貴，其成本可占整機成本的 35%以上。膠帶在運行過程中除了正常磨損外，還可能會因其他不利因素，使得膠帶撕裂，導致輸送機出現故障，影響礦山的正常生產，嚴重時可能導致巨大的經濟損失，甚至引發安全事故。因此，總結歸納膠帶撕裂的常見類型，分析其撕裂原因，采取針對性的防治措施，對礦山安全、高效生產具有重要意義。

1 膠帶撕裂的常見形式及原因分析

1.1 膠帶接頭撕裂

膠帶對接方式主要有兩種，一是硫化連接法，二是機械連接法。目前常用的主要是耐磨性相對較好的硫化接頭，但其耐壓性能較差，在使用過程中常常因礦粉等物料覆蓋在鋼絲和膠料上而產生腐蝕，直至開膠。膠帶接頭也可能因所使用材料不達標，或硫化工藝標準執行不嚴，出現接口磨損、起皮、開膠、裂紋等現象。如果不及時處理這些問題，物料不斷侵蝕以及在滾筒摩擦的作用下，接頭部位損傷、劣化速度加快，裂痕不斷擴大，膠帶強度不斷降低，導致接頭部位成為整條輸送帶最薄弱的位置，一旦膠帶張緊力突然變大，很容易造成徹底撕裂。

1.2 膠帶縱向撕裂

根據攀枝花新白馬礦業公司膠帶撕裂情況統計，膠帶產生縱向撕裂的概率高于橫向撕裂，主要原因有：

（1）物料中如果混入了尖銳鐵器或未經破碎的鐵礦石等，在膠帶運行過程中，這些鐵器或礦石容易卡在導料槽下料口及清掃器滾筒等部位，或有脫落的托輥、清掃器等設備部件及尖銳雜物進入滾筒與膠帶間造成膠帶縱向劃傷，導致開裂；

（2）膠帶接頭及其他部位開膠或局部損傷，如果沒有及時修補或更換，隨著開裂位置越長，越容易被清掃器、導料槽等卡住，而徹底撕裂。

1.3 膠帶跑偏撕裂

根據新白馬礦業公司的應用統計，因膠帶跑偏導致的撕裂現象最為常見，其根本原因是膠帶兩側驅動力大小不一致，產生的摩擦力方向和大小也不相同，或因存在側向力，使得膠帶偏移量達到帶寬的 5%以上。膠帶過量跑偏后，容易與托輥架、機架等機構產生刮擦、翻邊，產生劃痕，導致開裂，長時間運行后，開裂部分被卸料器、機架等其他設施不斷撕扯，最終徹底斷裂。經過分析，膠帶跑偏原因主要有以下幾種：

（1）在運行過程中，滾筒、托輥難免會粘連礦泥，隨著長時間累積，使其局部變粗大，導致膠帶兩側張力大小不一，引起跑偏；

（2）膠帶生產質量不達標，在運行過程中，張力和伸長量不同，從而引起跑偏，或對長時間使用引起的變形未及時處理，導致膠帶張緊力下降，與滾筒摩擦力減小，繼而引起膠帶內部應力分布不均，導致跑偏；

（3）安裝膠帶輸送機時，機尾、機頭滾筒軸線不平行，或托輥未垂直膠帶中心線，導致牽引力產生橫向分力，使托輥受其影響而產生橫向跑偏；

（4）帶式輸送機輸送物料時容易產生機械振動，導致膠帶受力不均衡，運輸速度越快，振動越大，尤其是托輥徑向跳動，更加容易引起膠帶跑偏。

1.4 膠帶打滑磨裂

膠帶正常運行時，理論上其傳送速度應與驅動滾筒表面旋轉的線速度保持一致，但實際運行時，由于多種因素，很難保證膠帶與滾筒轉速同步，當帶速低于滾筒表面線速度的95%，或滾筒轉動而膠帶不轉時，就會產生打滑現象。膠帶與滾筒之間的摩擦會使膠帶的溫度不斷升高，磨損、劣化加劇、變薄直至開裂。經過分析，打滑的原因主要有下列幾種。

（1）膠帶經過一段時間的運行，產生塑性變形而變長，拉緊裝置調節不合理，造成膠帶張緊力不足而引起打滑。在現場安裝時往往是因為螺旋液壓拉緊裝置的行程太短，或重錘拉緊裝置的配重不夠。

（2）重載停機或因操作不當時，膠帶輸送機在運行時承載負荷出現過大，或是帶負載重載啟動，出現過負荷運行狀態，均會引起膠帶打滑。

（3）驅動滾筒通常采用鑄膠或包膠工藝，為了提高摩擦因數，增大摩擦力，膠面還會制作人字形或菱形溝槽。帶式輸送機經過長時間運行后，驅動滾筒膠面、溝槽以及膠帶都會出現不同程度的磨損，滾筒表面與膠帶之間的摩擦因數隨之降低、摩擦力不斷減小，引起膠帶打滑。

2 膠帶撕裂的防治措施

2.1 膠帶接口橫向撕裂控制

根據膠帶接口橫向斷裂的原因分析，主要可以從以下幾個方面進行預防及控制：

（1）膠帶接口膠接時，控制好硫化溫度和硫化壓力；

（2）接口處留有合適的長度，過短會直接影響接口的拉力；

（3）嚴格按國家標準進行膠接，膠接過程中應保持接口部位清潔、干燥。

2.2 膠帶縱向撕裂防治措施

根據膠帶縱向撕裂的原因分析，主要可以從以下幾個方面進行預防及控制：

（1）在物料源頭上控制大塊鐵礦石、鐵件、設備脫落的零部件等進入；

（2）在進料口處加裝格篩，出料口加裝除鐵器等清除大塊異物的設施、設備，可防止銳器劃裂膠帶、卡塞膠帶；

（3）根據物料的安息角，導料槽出口順著膠帶輸送方向傾斜一定角度，增大導料槽安裝弧度，利于排料順暢，可大大減少大塊礦石卡堵現象。

2.3 膠帶跑偏撕裂防治措施

根據膠帶跑偏的原因分析，可以從以下幾個方面進行預防及控制。

（1）安裝滾筒及皮帶清掃器，減少粉塵、物料等附著物在滾筒及膠帶上的積聚，其清掃效果直接關系到膠帶的穩定運行和使用壽命。開機運行前，首先清除滾筒和托輥上的黏連物，然后檢查滾筒同軸度，如果滾筒的加工誤差偏大，則應重新加工或更換，避免跑偏現象的發生。

（2）調整張緊裝置，保持合適的張緊狀態。如果運行一段時間膠帶出現了永久性變形，或拉緊裝置的行程不夠，可將膠帶截去一小段重新硫化對接。現場實踐證明，當拉緊裝置兩端載荷差距過大時，膠帶極易發生跑偏。

（3）安裝膠帶輸送機時，機尾及機頭支撐架的安裝定位要準確，確保頭、尾部滾筒與膠帶中心線垂直，機頭傳動滾筒軸線與機尾滾筒軸線平行，機頭與機尾中心線在一條直線上。調試時檢測頭部滾筒的運行狀態，如果輸送機往滾筒左側跑偏，左側軸承座則應往前移動，如果輸送機往滾筒右側跑偏，右側軸承座則應往前移動，頭部驅動滾筒調整方向要和尾部滾筒相反。

（4）合理設計物料落料距離和位置，減小物料對膠帶的沖擊力。通常可設計相應規格的導料槽，引導物料落料點在膠帶中部，并盡量減小落料口與皮帶的間距；同時可在落料點前安裝導料擋板等緩沖裝置，以減小物料對膠帶的沖擊。

2.4 膠帶打滑磨裂防治措施

根據膠帶打滑的原因分析，主要可以從以下幾個方面進行預防及控制。

（1）合理調整膠帶張力，既不能使膠帶承受過大張力而降低膠帶的使用壽命，也不能使膠帶張緊力過小而打滑。對于螺旋和液壓拉緊方式，可調整行程增大張緊力，對于重錘拉緊方式，則可增加配重增大張緊力。

（2）加強計量監控，控制物料量，避免過載運行，同時盡量避免重載啟動和停機。

（3）當驅動滾筒包膠磨損嚴重時，應及時重新包膠或更換滾筒，日常巡檢中，加強對滾筒的檢查，發現問題及時處理。

2.5 膠帶撕裂綜合防治措施

結合攀枝花新白馬礦業公司的生產實踐，主要可以從以下兩個方面進行綜合預防及控制。

（1）加強人和設備、設施的管理，強化操作和維修人員的技術培訓，提前消除導致膠帶撕裂的各種隱患，檢查并完善相關設施，落實崗位責任制，加強膠帶、滾筒、托輥等設備、機構的巡查力度，發現問題及時處理。

（2）安裝綜合保護系統，可根據現場輸送要求，增加防撕裂保護、防滑保護、防跑偏保護、溫度保護、速度保護等安全保護模塊。有條件的礦山也可安裝自動巡檢機器人，并沿輸送線設置緊急停車開關。保護裝置在傳感器監測數據出現異常時，采取報警、緊急停車保護措施，及時控制事故惡化，避免產生較大損失。

3 結論

結合膠帶輸送機在鐵礦日常使用、檢修維護、管理等實踐經驗，對常見膠帶撕裂問題進行認真總結分析，接頭撕裂、縱向撕裂、跑偏撕裂、打滑磨裂是膠帶撕裂常見形式。首先確保設備安裝精度，其次排除尖銳異物來源，減少礦石卡堵，控制膠帶的打滑、跑偏，應用綜合保護系統，加強設備日常維護和檢查，可減少膠帶發生撕裂概率，延長膠帶使用壽命，降低維修強度和維護成本，大大提高設備運行的可靠性，對礦山安全高效生產有著非常重要的意義。