【技術文】皮帶運輸機的常見故障分析和處理
皮帶運輸機的常見故障分析和處理
張 強
（山西焦煤西山煤電杜兒坪礦， 山西 太原 030022）
來源：山西冶金 /張強
摘 要：皮帶運輸機，井下簡俗稱“皮帶”，被廣泛地應用到巷道的開掘開采中。詳細分析了皮帶運輸機的常用故障，并且提出相應的處理方法，提高皮帶運輸機的使用壽命和煤礦企業效益。目前我國礦山運輸中仍然存在很多問題，也由此引發了一系列安全事故，給企業的財和工作人員的生命安全帶來了極大威脅。所以，礦山企業應加強煤礦運輸過程中的安全管理，保證礦山運輸過程的安全，從而真正實現企業的安全生。
皮帶運輸機，井下簡俗稱“皮帶”，被廣泛地應用到巷道的開掘開采中。但是由于井下的地質條件復雜，環境惡劣，常常會出現很多的突如其來的故障，如皮帶跑偏、打滑、撕裂、減速器斷軸、托輥不轉、聲音異常等。一旦出現故障后，就會影響出煤效率。因此，必須對其認真分析，并整理出一套行之有效的解決辦法。
1 皮帶運輸機的基本構成和工作原理
皮帶運輸機主要由電機、減速器、滾筒、輸送帶、機架、上下托輥、拉緊裝置、清掃裝置等構成。其工作原理是皮帶繞經主動滾筒、傳動滾筒、拉緊滾筒形成閉環，拉緊裝置拉緊皮帶，提供其正常運轉所需要的張力。工作時，電機啟動后帶動滾筒轉動，利用滾筒、托輥和皮帶的摩擦力相互作用帶動皮帶持續轉動，物料隨皮帶一起運行至卸載端，從而達到運輸物料的作用。
2 皮帶運輸機常見故障及處理
2.1 皮帶跑偏及處理方法
皮帶在運轉過程中，其中心位置脫離了機架的中心位置，偏向一邊，這種現象就是皮帶跑偏。在煤礦運輸中，皮帶跑偏是最常見的故障，會導致煤炭被撒向皮帶兩邊和底皮帶，磨損皮帶、機架和憋死機尾，嚴重時會撕裂皮帶或斷帶。對此分析，其主要是由以下幾方面造成[1，2]：
1）在安裝時，機架和皮帶中心線不重合，滾筒和托輥組軸線與皮帶中心線不垂直，滾筒、機架兩邊高低不平，發生跑偏。
2）皮帶質量不合格或者皮帶老化，從而導致受力不均勻，或者皮帶僵硬，沒有凹槽，皮帶接口不平整而發生跑偏。
3）由于井下地質構造多變、皮帶較遠、巷道壓力大小不同，從而導致巷道高低不平，進而使皮帶左右傾斜，發生跑偏。
4）受料點位置不對，物料下落不能居中，也是引起跑偏的重要因素。為了有效預防皮帶跑偏，具體方案如下：第一，安裝時，要保證機頭、機架和皮帶的中心線一致，機架、滾筒左右高低水平一致，確保皮帶輸送機架構的安裝精準度。第二，要對各廠家進行嚴 格的審查，控制皮帶的材質選擇，選取優質的皮帶；兩條皮帶間的接口要卯好，保證其平整性；對于局部變形皮帶，截取掉變形部再卯接，老化皮帶要及時替換。第三，在安裝調試好之后，工作人員要及時清理皮帶兩幫浮煤和巷道擠壓變形處；隨著巷道的延伸，每隔一定的距離加一組跑偏托輥，并且安裝跑偏保護，使皮帶跑偏后皮帶及時停止工作，減少損失。第四，在受料點安裝一些擋板，合理適當地調整落料的方向，保證下料點在皮帶中心，使皮帶平穩均衡地運轉。
2.2 皮帶聲音異常及處理方法
由于煤礦運輸的特殊性，皮帶開啟時間長，皮帶運輸機在正常運行中，電機、減速器、滾筒以及托輥組在不正常的情況下，會發出異常刺耳的噪音，而根據噪音的位置可以判斷出設備的故障。其主要故障如下：
1）在電機和減速器之間的聯軸器，兩軸不同心時會發出異常的聲音，并且還伴有電機轉動頻率的改變。
2）在滾筒正常工作時，聲音很小，而在軸承損壞的時候，會發生異常的噪音，并且還伴有咯吱咯吱的響聲。
3）在皮帶正常運行時，一方面由于托輥的鋼管壁薄厚不均勻，產生離心力比較大，會產生異常的聲音；另一方面由于托輥的損壞，托輥的軸承和鋼管壁分離，產生咣當咣當的聲音，從而導致托輥發出異響，同時還伴有周期性的震動。
煤礦運輸設備皮帶機的異常聲音和托輥組、聯軸器、驅動滾筒、減速機等組件有關，可通過預防、檢測、維修工作來處理實際問題。具體方法如下：
1）對于聯軸器的問題，應及時對電機、減速器的位置進行調整，確保安裝精度；對聯軸器要經常清洗、注油，保持潤滑，做好相應的防護措施。
2）對于滾筒軸承的問題，要及時更換軸承，并且要對各個組件緊固調整，按時加注黃油減少磨損。
3）對于托輥的問題，要使用正規優質的托輥，并且及時更換壞掉和不轉的托輥，按時為托輥加油潤滑，減少磨損。
2.3 皮帶撒料及處理方法
皮帶機在日常工作中，撒料是一個不可避免的共性問題，造成撒料的原因也是多方面的。總體來說主要原因如下：首先是由于井下地質條件復雜，巷道凹凸不平，在凹段時，曲率半徑偏小，皮帶會產生“飄帶”的現象，即皮帶懸在空中，脫離托輥組的支撐，造成撒料的現象；其次，由于皮帶嚴重過載、導料槽擋板損壞或者設計不合理等原因，在轉載點也會經常撒料；然后在皮帶跑偏的時候，皮帶偏向一側，導致物料從低的一側撒出，也是常見的撒料原因。
針對撒料這一問題，重點還是在于日常生產中，工作人員要加強對皮帶的維護、保養和檢修。在凹段，可以借助堆取料機設備調整巷道平整度，增大曲率半徑。對于轉載點的撒料，要盡量避免皮帶的過載，加強皮帶運送能力，計算調整導料槽的方向長短，調整下料點在皮帶的位置。對于跑偏時的撒料，則應調整皮帶的跑偏，避免皮帶兩個邊緣的高度出現較大的落差，使物料滑下。
2.4 皮帶打滑及處理方法
當皮帶和滾筒、托輥之間的摩擦力產生的牽引力不夠時，滾筒空轉，皮帶打滑。而皮帶打滑產生的原因多樣，危害性也較大。主要原因是皮帶張力不夠、機尾堆煤多、重載啟動等多種原因造成的[3]。
為了防止因為皮帶打滑而影響了生產效率，應當針對不同的故障采取不同的措施。如果皮帶張力不夠可以調整張緊裝置，但不能過大造成拉斷皮帶，或者更換老舊皮帶，增大摩擦力；如果是機尾堆煤多，可以派專門的人員清理機尾的浮煤，防止底皮帶拉回煤；如果是重載啟動的話，可以減少皮帶的上料，使其平穩地運行。另一方面要增加煙霧保護和速度保護，發生故障時可以及時停止皮帶，防止皮帶和滾筒空轉長時間摩擦，造成更大事故的發生。
2.5 減速器故障及處理方法
減速器是皮帶運輸結構中最重要的一部分，而常見的減速器故障為減速器漏油和減速器斷軸。造成減速器漏油的主要原因是在井下皮帶機長時間工作，減速器內部的溫度持續升高，壓力變大，導致抗磨油的滲出，其次就是由于螺栓的松動、密封圈的損壞而滲出。減速器的斷軸一方面是由于電機和減速器的選型不當，使得減速器超負荷運轉，并且長時間的超負荷運轉很容易導致減速器的斷軸；另一方面是在安裝的過程中，電機和減速器安裝得不到位，導致減速器的兩軸出現不同心的情況，久而久之的減速器軸超出承受極限后，就會產生斷軸的故障。
對于減速器所暴露出來的故障，要在嚴格的分析后，采取一系列穩妥有效的措施來解決它。對于減速器漏油來說，一方面要緊固減速器各個螺栓，及時更換新的密封圈；另一方面就是加設透氣口來加速減速器內部的散熱，或者采取熱加工的方法來來獲得減速器內部的鑄件，減少減速器內外部的溫差，降低內部壓力。對于減速器斷軸來說，選擇合適的電機、減速器，避免出現不同心的問題是主要的解決辦法，同時，由于減速器的軸肩是易斷部位，可以加強軸肩的強度。
3 結語
隨著國家煤礦事業的發展，皮帶運輸機的應用會越來越廣泛，作用會越來越大。而皮帶出現故障后的損失也會越來越大，更甚者會導致煤礦停產。為了企業的效益和發展，必須熟知皮帶機會產生的一系列故障和產生原因，并且對故障要有行之有效的解決措施。面對故障，要以預防為主，高效快速解決問題為輔，盡量減少損失，為國家煤礦事業的發展添磚加瓦。
參考文獻
[1] 張宏海.淺談皮帶運輸機常見故障分析與處理方法[J].科技創新與應用，2013（24）：91.
[2] 鄧曦和.皮帶運輸機常見故障的分析與處理[J].信息系統工程，2012（6）：124-125.
[3] 祝恩江，韓利華.論煤礦運輸設備皮帶機應用[J].冶金叢刊，2016（6）：120-121.
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