帶式輸送機常見故障原因與處理措施

安燕輝

（西山煤電東曲礦多經機電公司，山西 古交 030200）

引言

帶式輸送機是選煤廠和煤礦運輸煤炭的重要設備，隨著產量的增加，新投產的帶式輸送機向著大功率、遠距離的方向發展，對于長期運行在滿負荷的老舊帶式輸送機，越來越不能滿足產能需求，表現出膠帶跑偏、打滑、斷裂，減速箱齒輪崩齒，減速箱蝸桿斷軸，電機線圈燒毀等故障，給一線的機電維修工作者帶來了考驗，維修工需要根據具體設備的工作原理和歷史數據，準確判斷故障部位，對癥施治，及時處理故障，保障煤炭運輸通道的暢通。本文結合工作經驗，給出了上述故障的原因分析和處理建議，對帶式輸送機設備維修和管理具有借鑒意義。

1 膠帶跑偏、打滑、斷裂

1.1 故障原因分析

膠帶跑偏、打滑、斷裂是帶式輸送機常見的故障，出現這些現象的原因都有共同點，有時多種現象共存。膠帶是由織物或鋼絲繩做芯，外包一層橡膠的復合體，在電機的牽引力和自身的張緊力共同作用下，既表現內芯的彈性，也表現出橡膠的非線性，在多個力的作用下和自身材料的復雜因素下，共同導致了膠帶跑偏現象。為了研究膠帶跑偏時的受力情況，首先需要建立膠帶和托輥之間的物理模型，然后用此理論模型分析膠帶跑偏的主要原因，才能對癥施治，提出符合實際的糾偏或預防措施。膠帶跑偏的原因有兩大類，一是帶式輸送機安裝時未按照說明書進行嚴格校驗，導致機頭和機尾的中心線不重合，二是托輥在長時間使用過程中導致曲面摩擦系數差別較大或軸徑存在誤差。

1.2 處理措施

當工作中遇到膠帶跑偏現象時，按照上面的理論分析屬于哪種原因引起的膠帶跑偏，然后采取相應的解決措施。對于安裝誤差引起的膠帶跑偏，可以通過調整機頭或機尾的軸承座位置進行矯正，如圖1所示，若是機頭出現膠帶向軸承座A 方向的跑偏，則應采取將承座A 向膠帶運動方向調整或承座B 向相反方向調整的措施，若機尾出現膠帶向軸承座D方向的跑偏，則應采取將承座C 向膠帶運動方向調整或承座D 向相反方向調整的措施。在調整過程中需要注意：在設備停機狀態下進行微調，每次只調整一個軸承座，避免矯枉過正，每次軸承座位置調整后均應當確保安裝緊固，防止機械連接不牢固損傷設備或調整過程中傷人。對于托輥質量引起的膠帶跑偏現象，應當拆卸托輥和托輥軸，檢查軸徑和軸承的情況，對于托輥曲面光滑度或者軸徑不同的情況，應當及時更換質量合格可靠的托輥，對于軸承安裝質量和潤滑不足的情況，應當及時維護，延長托輥的使用壽命。

圖1 滾筒軸承座調整方向示意圖

2 減速箱崩齒

2.1 故障原因分析

目前被廣泛應用的帶式輸送機基本采用異步電機進行驅動，異步電機需要通過液力耦合器和減速器與傳動滾筒進行連接，減速器承擔著電機和滾筒之間力矩傳遞的作用，是十分重要的受力部件。減速箱內配置軸平行安裝的斜齒輪，采用三級減速方式進行傳動。減速箱最常見的故障是內部齒輪崩齒，在減速箱設計和使用過程中的各種問題都會造成齒輪崩齒現象。減速箱的功率是與皮帶機電機功率匹配設計的，設計人員根據現場條件和設備參數進行校核，包括小時數、可靠度、散熱等條件，與滾筒的軸功率進行匹配。

2.2 處理措施

在日常使用和保養過程中，要重點檢查潤滑油情況、皮帶機作業流量等，在正常連續作業過程中，如果皮帶機前方的運輸設備出現了故障，皮帶機需要停機配合檢查，在重新啟動過程中，由于皮帶機上的煤炭是滿載，啟動電流和啟動轉矩非常大，就會在減速箱齒輪上形成一個急劇增加的力，導致減速箱崩齒。在安裝減速箱時，電機軸線、滾筒軸線、減速箱軸線必須在同一直線上，如果輸入聯軸器或輸出聯軸器受到油封或齒輪的影響偏離了軸線，就會造成齒輪點蝕、軸承損壞等故障，在滿負荷長時間運轉的情況下極易崩齒。在出現減速箱崩齒后，應當從功率校核、潤滑油、齒輪硬度、軸對中等方面進行分析，更換減速箱、更換齒輪、調整軸承安裝位置等措施中進行選擇，避免出現同樣的故障。

3 減速箱斷軸

3.1 故障原因分析

減速箱又稱減速機，如圖2 所示，其主要作用是通過降低電機軸的轉速，增加輸出轉矩，以此來拖動皮帶轉動，減速箱內最主要的部件就是齒輪和蝸桿，齒輪崩齒和蝸桿斷軸是常見的故障現象。斷軸的原因有很多，本文根據帶式輸送機維修的工作經驗，將工作中遇到的出現斷軸現象的原因歸納為內部原因和外部原因，內部原因包括減速箱內部軸應力設計不合格、過度圓角設計不足、機械加工的熱處理不合格、硬度或材料不合格，外部原因包括操作時人員選擇減速檔位不合適、減速箱的固定裝置安裝不到位、聯軸器和制動輪的動平衡不合格、減速箱和軸線和電機軸線不對中等。

圖2 減速機與電機的安裝

3.2 處理措施

在出現斷軸故障后，首先應將設備停電，拆卸減速箱進行全面檢查，確保除斷軸以外無其他故障點，重新安裝新的軸后要全面緊固所有緊固件，仔細校核安裝距離保證軸對中，在軸承等關鍵連接部位補充潤滑油，然后進行上電試驗。在皮帶機日常維護工作中，要保證減速機的功率不過載，對減速箱的操作人員進行教育培訓，提高其責任心和技術水平，避免操作失誤對設備的傷害。

4 電機燒毀

4.1 故障原因分析

電機是帶式輸送機的驅動裝置，也是核心部件。在電機故障中，最常見的是電機過負荷或者輸入電壓質量不符合要求引起的線圈燒毀。在煤礦生產任務較重的階段，為了保障煤炭運輸通道的暢通，帶式輸送機的工作時間長、負載重，在連續運轉一段時間后容易引起電樞電流過大，導致電機內部熱量無法及時排出，電機線圈一旦過熱就會觸發停機，此時如果冷卻環境或冷卻裝置不理想，就會導致停機時間不足，再次啟動電機時就會造成線圈燒毀。井下用電設備越來越多，例如大量的整流裝置帶來的諧波電流注入或者大功率的采掘設備啟停時的大電流沖擊，供電能質量會受到影響，帶式輸送機的電機在滿載工作時，如果電壓忽高忽低或者電壓畸變嚴重，就會導致電機內部電動力分布不均，造成線圈短路或者軸的機械損傷。

4.2 處理措施

對于電機燒毀，可采取的措施有：改善帶式輸送機配電裝置，如果是電能質量引起的電機頻繁燒毀，可考慮增大供電容量或者單獨配置一條專線。如果是冷卻裝置性能下降，應及時更換電機的風扇或者增加除塵裝置等，保證電機繞組得到及時冷卻。目前，帶式輸送機的電機主要采用異步電機通過液力耦合器和減速器與傳動滾筒相連，異步電機的購買和維護成本低而被廣泛應用，但是存在減速器和液力耦合器等機械部件，系統中產生了更多的摩擦和損耗，在輕載情況下調速性能不佳，電能消耗大，為了改善上述缺點，目前我國很多廠商開始將永磁同步電機應用在帶式輸送機上，這種電機無需減速器和液力耦合器，可直接與驅動滾筒連接，安裝空間小，輕載情況下調速和節能效果顯著。

5 結語

針對帶式輸送機關鍵部位的常見故障進行了分析和處理。如膠帶出現跑偏、打滑和斷裂等現象，采用調整軸承座位置等措施進行維修；減速箱內齒輪出現崩齒現象，采用增加潤滑、檢查軸對中等措施進行維修；減速箱蝸桿斷裂后，采用校核應力、調整動平衡、提高操作人員安全意識和專業技能等方面進行應對；電機線圈燒毀后，可采取改善配電裝置、更換冷卻裝置以及永磁同步電機進行技術改造等措施進行應對。