煤礦皮帶機跑偏機制與防護措施

馬永成，劉明星，楊光普，姜 瑞

（中煤能源新疆煤電化有限公司，新疆 昌吉 831799）

0 引言

皮帶機在煤礦開采中占有舉足輕重的地位，而皮帶機跑偏是煤礦中普遍存在的問題，它不但影響了煤礦皮帶機的正常運轉，而且還導致了資源的大量消耗，嚴重情況下還會造成安全問題。而造成皮帶機跑偏的因素有很多，如生產和安裝操作不當、皮帶機兩側力不均衡、皮帶機本身的構造不夠完美、有一些帶連接處的偏差等。為了避免皮帶機出現跑偏的問題，要正確地調節卷軸的位置，合理安裝設置托輥的位置，并且安裝調心托輥組，適當調整轉載點下料的位置，以確保皮帶機的正常工作，有效防止皮帶機發生跑偏。

1 煤礦皮帶機運行機制

在煤礦開采中，皮帶機起到了至關重要的作用，通過采用摩擦驅動的理念來確保皮帶機的運行傳送帶的彈性很大，可以適應不同的傳送狀況，而且可以在橫向和傾斜狀態下進行傳送。在運行過程中，皮帶機的工作效率高，且具有很高的穩定性，并且皮帶機結構簡單，當出現問題是也比較容易開展維修工作，因此，在煤礦開采中經常采用皮帶機開展物料運輸工作。但隨著煤礦開采深度加大，皮帶機的使用范圍不斷擴大，其運輸線路不斷拉長，皮帶機也出現了跑偏現象，妨礙了采礦作業的正常開展。

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皮帶機是一種線性機器，它由牽引部件、皮帶及承載部件構成，通過皮帶與上下托輥及傳動滾輪的相互摩擦來實現輸送材料任務。皮帶機經常出現的跑偏是由于輸送材料時，帶條的中軸線與車軸的中軸線不一致而產生偏差，如果不能進行及時的調節，引起超過技術規格的偏差，就會發展為皮帶跑偏故障。如果出現這種情況，就會造成皮帶磨損或撕裂，煤料灑落，生產被迫停止，造成煤炭生產被迫停止的嚴重后果[1]。

2 煤礦皮帶機運行偏差的成因

2.1 生產及安裝原因

一些企業為了節省成本或時間，在皮帶機的制造上沒有進行嚴密的檢查，遺留了一些隱患。比如選用了輕鋼或非標準材料，導致皮帶不平整和變形嚴重，不能精確地調節傳動輥的偏差，皮帶的受力不均，造成皮帶跑偏。對于這樣的狀況，企業一定要進行質量標準和檢驗，并及時進行修理和替換，避免了安全風險。皮帶機各型零件裝配的質量方面存在問題。在皮帶機的裝配中，往往存在著張力組織配置不當、進料道與導向槽的裝配誤差大、膠帶的連接不牢、中框兩邊不在一個平面上等問題。其中，最普遍的就是托輥裝置不正確，在運送過程中會產生卡頓和不流暢。這是由于皮帶機的托輥軸線與中心線沒有完全垂直，這時的皮帶機的側向力并不等于0，就造成了跑偏現象。要想解決此類的問題，要找有經驗的專業人員來進行皮帶機的安裝，并且要按照相應的操作程序來確保皮帶機的正常工作。

煤礦工人在輸送中經常遇到的一個問題就是煤礦工人在放置煤料時不對稱或不均勻，造成了皮帶機的偏差。從機械上進行了計算，當煤炭向左側移動時，兩邊的摩擦系數會發生變化。皮帶朝右邊移動，反之也會發生變化。要想有效地控制煤礦工人的操作，就要嚴格遵守操作規程。此外，由于煤礦皮帶機內的原煤經過多道運輸，在各個輸送站下移時，會對皮帶機造成很大的沖擊，導致皮帶機在運轉中出現劇烈的震動。這樣的震動必然導致皮帶徑向跳動，兩側受力不均勻，導致皮帶的跑偏[2]。

2.2 維修和保養原因

當前，我國的皮帶機維修和保養工作存在一定的缺陷，其原因是維修資金短缺、維修人員替換部件不及時、不能規范存放材料、對于下落材料的清除不夠主動等。這幾種人為會加劇皮帶機的損壞程度，而且很容易造成皮帶機的跑偏。

2.2.1 煤塊的布置不均勻或不對稱

因皮帶機上的煤料分布不均，皮帶機負荷運轉時，兩邊的壓力存在差異，導致皮帶機兩邊的摩擦產生偏差，這是導致跑偏的最普遍原因。從機械的理論上可以看出，煤料偏左，由力學原理可知皮帶會向右跑偏，煤料偏右則皮帶向左跑偏。

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對皮帶機進行定期的維修和保養工作，并對其進行嚴格的管理，防止皮帶斷裂、跑偏等現象。①定時仔細清潔皮帶機輥子上的雜質、粘連煤等污垢，并保證用彈簧清掃裝置清潔。正確操作，避免因堆積的煤炭而影響到皮帶機的工作性能而造成帶的變形。②安排專業的員工，對皮帶機的故障進行檢測，修理和替換損壞的零件。作好追蹤紀錄。在此項工作中，應著重對皮帶的接合處和易磨損部位進行檢查，嚴禁長期使用磨損嚴重的皮帶，并適時更換新的皮帶。③及時調整與托輥支架，可在單側的托輥軸承位置添加潤滑脂，以增加皮帶的彈性。

因皮帶機的滾筒及上下托輥保養不到位，其上的煤粉顆粒尺寸增大，張力增大，張緊力不均勻，最后導致皮帶發生跑偏。

由于長時間的工作會出現老化、磨耗等問題，導致傳動帶的內力分布不均，傳動帶兩端的張緊力產生偏差。皮帶機的膠帶通常使用的是硫化機和機械聯軸器，如果聯軸器的連接處出現了傾斜，或出現了不均勻的情況，也會引起皮帶機的側向應力分布。

2.2.2 皮帶機的壓力不均勻

綜合以上分析，造成皮帶機跑偏的因素多種多樣，但究其根源，最大的問題在于在軋機上運轉時，皮帶機的應力不均勻。在高速運動過程中，由于皮帶的受力不均，其側面的側向位移增大，造成應力分布的更加不均勻，這樣就會造成皮帶的跑偏。

3 煤礦皮帶機跑偏的特點與危害

3.1 煤礦皮帶機的運行

煤礦皮帶機跑偏的特點是：跑快不跑松，跑大不跑小，跑高不跑低，跑后不跑前。跑快不跑松簡單來說，就是在運輸的時候，皮帶機的兩端會有不同的松緊，而最緊密的一面則會發生偏差；跑大不跑小、跑高不跑低是因為在壓力較大的一側、較高的一側更有可能發生跑偏；跑后不跑前是因為托輥座的安裝位置前后不夠科學，導致皮帶在后邊發生跑偏。煤礦企業和工人要掌握這些變化，采取相應的對策。

3.2 煤礦皮帶機跑偏的危害

煤礦皮帶機跑偏對采礦生產的安全造成了如下影響：①加速了皮帶機的損耗，減少了皮帶機的壽命。皮帶機的跑偏不但造成了軸的飛濺、損壞了軸承，而且造成皮帶膠面磨損和撕破嚴重。②皮帶機的跑偏將會對正常的運輸和生產操作的效率造成一定的影響，在實際工作中，由于發生了跑偏而導致的停運的例子有很多。③未對散落物進行及時清掃會造成環境的污染。如果散落的材料掉到回路皮帶機上，堆積在輥子內，就會造成更大的安全風險。

4 煤礦皮帶機跑偏的防護措施

為了避免在煤礦開采過程中發生皮帶機的跑偏，要調整其位置。在皮帶機輪的兩側設有固定孔，在調整皮帶機時，可以延長固定孔的長度，如果遇到不正常的狀況，可以通過長孔調整支架的定位，避免了皮帶機的跑偏。在實際的建設中應留意以下內容：①確定傳送帶的偏轉方位，然后將該方向的傳送輪挪向前方，也可以將另一端的傳送輪挪向后移。②適當調整滾筒方向，可避免皮帶機發生跑偏的情況。根據滾筒安裝時的特殊要求，滾筒的中部應與皮帶機的中心線相重合。工作過程中，若中心線發生偏差。那么皮帶機可能發生偏差，應根據具體情況確定其實際處置方法。如果帶向左邊，就要將支承支座塊移到右邊，也可以把右邊支承支座移回，但對尾輥的調整方式與這種方式存在很大的差別，其處理辦法恰恰相反[3]。

4.1 調節托輥及轉鼓的定位

根據皮帶跑偏機制，應認真地剖跑偏產生的原因，并提出了從設計到生產的對策，在設備的安裝、調試和保養中，避免了皮帶機的跑偏，有效完善皮帶機和促進皮帶機質量的提高。采用一系列的方法，使皮帶機只需進行簡單的安裝和調整，就可實現兩邊的受力均勻，降低輸送時的震動，針對煤礦皮帶機存在的問題，應加強檢修，并對其進行及時替換。

4.2 對皮帶機進行張緊調節

在礦井皮帶輸送機使用中，如果發生了跑偏事故，可以對其改變輥子和傳動輥子的定位進行有效的調節，從而解決了問題。一般情況下，卷筒數為2～5 個，在安裝卷筒時，應確保卷筒部與卷揚式卷筒機縱向的中線平行。如果縱向偏差比較大，則會增加偏差。為了解決這個問題，需要合理地調節皮帶機轉子和傳動輥子的定位。當頭部卷筒皮帶機朝右邊運動時，左邊的支承架應該朝后面運動。若帶式輸送機發生了左邊的偏轉，就必須將右邊的支承架往后移。當尾部皮帶機運轉時，若發生右邊的偏轉，則將右邊的支承塊移到后面。當發生左邊的偏轉時，應將左邊的支承塊移到后面。在調節帶式轉鼓和傳動轉鼓的位置時，應確保轉鼓的定位在最優的位置，但應在調節轉輥和傳動輥子之前，必須確保其安裝在符合規范規定的地方。

4.3 轉載點落料位置的調整

在礦井中，轉載點落料位置對皮帶輸送機的工作品質有很大的影響。水平投影式垂直皮帶機在操作過程中，要對轉載點的落料位置進行調整，必須綜合考慮轉載點兩個皮帶機的相對高度，若高度較低；這樣的話，物流的橫向速度就越高，并且下層皮帶機的橫向撞擊會明顯增大，影響到物料的下落集中，從而導致皮帶機發生跑偏。若物料下落向皮帶的左側偏向，皮帶會向右側跑偏。因此，在礦井皮帶輸送機的安裝和設計中，應注意兩條皮帶輸送機的高度，盡量增加高度。

4.4 安裝防偏器

在皮帶機上設置防偏裝置，可以避免出現跑偏的情況，如果出現了跑偏，可以立即發出警報或者關閉皮帶機，避免出現更大的意外，保證員工的人身安全。警報與停機是皮帶機防偏開關的一、二級操作而三級操作是警報。當防偏器發現皮帶機有跑偏的傾向時，它會發出警報，并且在運轉中會逐步增加拉桿傾角，使立輥棒的傾角比第二個要大。工作人員在檢修完了皮帶機后，一旦皮帶歸位，工作正常，拉桿就能回到原來的位置，皮帶機防偏器也能正常工作。

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