皮帶機皮帶防抽條系統在秦皇島港煤四期擴容工程中的應用

殼?煤炭港口普遍采用膠帶輸送機運送燃煤。皮帶在運輸過程中，皮帶撕裂是一種破壞性很大的損壞形式，嚴重的可將價值百萬以上的整條皮帶報廢，造成流程停止，無法進行正常作業，帶來巨大的經濟損失。本文對現有膠帶縱向防撕裂裝置進行了綜合性研究，在此基礎上提出了一種新型的防撕裂系統。

關鍵詞:秦皇島港 皮帶 皮帶撕裂 皮帶抽條

中圖分類號:TH24文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0117-01本文提出的縱向防撕裂系統主要特點是用最簡單的方法，最少的投入檢測到皮帶抽條的存在且監測靈敏度高，誤動作少，監測系統在正常工作是對被監測的輸送帶的速度沒有影響，對輸送帶無特殊要求。

本文首先介紹了皮帶撕裂的嚴重后果，分析了皮帶撕裂的原因。其次，分析縱向防撕裂系統的發展現狀，提出了基于監測膠帶抽條的縱向防撕裂辦法。第三，介紹了防抽條系統的研制過程以及安裝方法。

1 改造背景

目前，煤炭港口普遍采用膠帶輸送機運送燃煤。皮帶在運輸過程中，皮帶撕裂是一種破壞性很大的損壞形式，嚴重的可將價值百萬以上的整條皮帶報廢，造成流程停止，無法進行正常作業，帶來巨大的經濟損失。而且每年的設備維護資金投入占總維修費用的40%，而主要的發生列項為皮帶的維護及更換。從本質上講皮帶沿線的全部維修都與皮帶的運行狀況直接有關；皮帶運行狀態的好壞集中體現在對皮帶的防撕裂控制上。如何有效的防治皮帶撕裂已經成為現有港口最擔心、最頭痛而又未解決的難題之一，因此研究和設計一套皮帶撕裂保護和預防裝置已經成為港口安全運營的重要課題。

經過長期統計和觀察，發現在皮帶機皮帶故障中有很大一部分是因為皮帶抽條造成的。皮帶經常使用和磨損，使其內部增加縱向抗拉性的鋼絲繩有時就會外露，這對生產作業的連續性和正常性干擾很大；而且抽條對皮帶運行的不良影響極其顯著，嚴重時可造成皮帶撕扯、斷裂等嚴重問題的發生。并且由于皮帶運轉速度快，行程長，抽條發生后可能短時間進一步惡化，甚至導致皮帶斷裂，故通用人工監護的方法難以及時發現抽條現象。因此設計一套檢測皮帶抽條的防撕裂裝置成為了關鍵的技術問題。

2 皮帶防抽條裝置的設計與安裝

近幾年來，國內一些單位研制了皮帶縱向防撕裂裝置，多數為物料泄漏器以一類。國內的多數企業也都采用物料泄漏式，即輸送帶撕裂后，其上輸送的物料將通過裂口泄漏，所漏物料堆積在托盤上，待達到重量后將壓其下方的開關，發出停機信號。這類裝置需要再皮帶撕透，物料落到傳感器或從側面碰到傳感器時才投入保護，并且容易出現誤動作。

目前國外較為先進的檢測方法有超聲波掃描技術、X光探傷、原子物理方法、嵌入法等。比較這幾種方法，超聲波技術使用上有局限性，只能用于地面的輸送機上，而且中間環節多，系統設備多，耦合問題較為復雜。X光探傷監測精度較高，但不宜在惡劣環境下操作，要求帶速不可過高，且費用較高。原子物理法還在研究討論中。嵌入法應用較多，嵌入法是在皮帶中埋金屬導線或導電橡膠，光導纖維等，當皮帶被撕裂后，嵌入皮帶中的物體也被撕裂，監測信號中斷，控制停機。埋設導電橡膠，光導纖維工藝復雜，成本高。另外某種意義上說，由于嵌入物與橡膠之間有一個相容性問題，如果處理不善，會降低皮帶的強度。預埋金屬導電線圈在國外應用比較廣泛，雖然理論上可以達到較高的檢測精度，實現無損檢測，但由于其電磁信號的檢測需要發射和接收兩部分組成，現場操作困難，成本也比較高。因此如何用最簡單的方法，最少的投入檢測到皮帶撕裂就成了下一步設計的關鍵。

發生皮帶撕裂的主要原因是皮帶抽頭導致皮帶接頭處其他鋼絲繩收力變大，加速皮帶接頭的失效，嚴重時發生皮帶斷裂，嚴重影響了皮帶及皮帶機的正常使用壽命。

要解決此難題，首先應從檢測皮帶抽條后彈出的鋼絲繩入手，我們通過對沿線皮帶抽條情況的系統摸索、總結和反復設計修正，找出了問題入手點——皮帶抽條后會脫離皮帶表面，根據長短的不同會在皮帶表面伸出一部分，如果能檢測到這一部分的存在就會知道皮帶已經出現抽條現象。初步設想是用另外的裝置檢測鋼絲繩，然后觸碰限位，限位動作即皮帶出現抽條。下一步的問題是用什么方法檢測脫離皮帶的這部分鋼絲繩。經過觀察，發現抽條出來的鋼絲繩會在各個方向都會出現，所以設計用另外一根鋼絲繩圍繞皮帶一圈，一旦出現抽條，就會碰觸這條另加的鋼絲繩，而它是與限位相連的。限位一旦動作，即為出現皮帶抽條現象，這樣就可以準確的判斷出出現皮帶抽條現象。

設計出合理的監測方式后，再以現場設備為準，然后合理設置監測點，因地制宜地解決此難題。

最后我們加裝了以托棍架為基礎的監測設備(見圖1)，從根本上解決了皮帶抽條導致皮帶斷裂的問題。

首先，在改進前我們制作了類似于托棍架的拉線架子，為了便于安裝，架子采用螺栓連接形式，分多個小件制作。

然后開始安裝:制作好的架子安裝在皮帶機第一組拉線的位置上的兩個托棍架之間，以便于限位接線。穿好拉線，把拉線的兩個頭分別連接到“件一”的兩個孔上。在“件一”附近的合適位置安裝限位。

改進原理:當皮帶抽條后，抽頭皮帶運行到監測裝置的位置，抽出來的鋼絲觸碰拉線，改變拉線長度，拉線拉動“件一”，使“件一”觸碰限位，從而起到及時發現皮帶抽條的作用，有效解決了皮帶抽條引起的皮帶撕裂的問題。

3 改造后的效果

我們分別按上述改進方式對現有皮帶機進行了改進，改進后皮帶抽條得到了及時的發現，減少了皮帶撕裂的現象，保證了皮帶的正常使用壽命，為港口的安全穩定運營提供了可靠地保障。實踐證明此改進是安全有效的。