芻議煤礦企業(yè)皮帶運輸機故障應對措施

摘 要：隨著煤礦工業(yè)機械化程度的大幅度提高，皮帶運輸機開始廣泛應用于煤礦井上井下作業(yè)。由于生產技術管理的不完善以及礦井環(huán)境的復雜性，皮帶運輸機故障嚴重影響到煤礦的生產安全以及人身安全。文章在分析了皮帶運輸機常見故障及其原因的基礎之上，探討了針對皮帶跑偏、皮帶縱撕、電機異常轉矩等常見故障的應對措施。

關鍵詞：煤礦企業(yè)；皮帶；運輸機；故障

作為煤礦企業(yè)煤炭運輸、提升的主要工具，皮帶運輸機隨著煤礦工業(yè)機械化程度的大幅度提高在煤礦井上井下作業(yè)過程中的使用量也日益增加。部分礦井已經開始使用皮帶運輸機一條龍輸送、提升煤炭。皮帶運輸機的廣泛應用，極大地提高了煤礦企業(yè)的生產能力。但是我們也要看到，由于生產技術管理的不完善以及礦井環(huán)境的復雜性，皮帶運輸機的故障時有發(fā)生，嚴重影響到煤礦的生產安全以及人身安全。因此，我們必須對皮帶運輸機常見故障及其原因進行科學分析，進而采取相應的防范措施，力圖避免皮帶運輸機事故的再次發(fā)生。基于本人多年的實際操作經驗，我將在本文中嘗試針對皮帶跑偏、皮帶縱撕、電機異常轉矩等常見故障提出幾點相應的處理措施，以就教于同行方家。

1 皮帶運輸機常見故障及原因分析

1.1 皮帶跑偏

煤礦企業(yè)皮帶運輸機在作業(yè)過程中，常見的一個問題就是皮帶跑偏。造成此類故障的主要原因有三個：1）滾筒、托輥粘料導致跑偏。皮帶運輸機工作一段時間之后，由于所運輸的煤炭等貨物具有一定的粘性，部分會濺落在滾筒、托輥上，這就使得其局部筒徑會產生一定的變化，從而導致皮帶兩側受力不均，引起皮帶跑偏；2）皮帶松弛。工作一段時間后，皮帶拉伸會造成一定的損耗，比如變形或者老化，致使皮帶的張緊力減弱，松弛后的皮帶極易引起皮帶跑偏；3）煤炭等貨物分布不均勻導致皮帶跑偏；4）皮帶運行速度快、機械振動大引起皮帶跑偏。

1.2 皮帶縱撕

所謂皮帶縱撕指的是在皮帶運行過程中，某類堅硬物體扎透皮帶致使其縱向撕裂，從而導致皮帶運輸機的重大故障。皮帶縱撕的產生主要與皮帶質量及其日常養(yǎng)護有著緊密聯系。

1.3 電機異常轉矩

皮帶運輸機在不同故障條件下電機轉矩會有相應的變化曲線：1）皮帶打滑時，是由于皮帶在與主動滾筒的相遇點上的實際張力大于皮帶兩端張力的極限值而產生的，此時皮帶運輸機電機輸出轉矩降低。2）皮帶斷帶時，電機輸出轉矩急速下降為零。3）皮帶過載時，由于皮帶裝載礦石量過大，對托輥的正壓力 N 增加，托滾軸上的磨擦阻力 T=f×N 增加，使得皮帶牽引力 F 小于摩擦阻力 T，電機輸出轉矩增加。4）皮帶聯軸器斷開時，電機輸出轉矩急速下降為零。

2 皮帶運輸機故障的處置措施

在科學分析煤礦企業(yè)皮帶運輸機故障及其原因的基礎上，如何正確處理并防范這些故障成為技術工程師們亟需解決的重要課題。一般說來，對于礦井皮帶運輸狀態(tài)的檢測以及事故預警主要包括以下2個方面的內容：1、設備運行狀態(tài)識別；2、設備運行趨勢預測。檢測過程可以具體細分為3個階段：狀態(tài)檢測、分析診斷、預警治理。

在生產安全管理方面，一方面要落實崗位責任制度，加強對從業(yè)人員的培訓管理，提高其業(yè)務操作能力，一旦發(fā)現問題便能及時處理；另一方面對皮帶運輸機進行定期巡回檢查，加強設備設施的維護和保養(yǎng)，確保皮帶機巷及時清潔，確保無雜物、淤泥、積水，同時使用阻燃皮帶及合格難燃介質的液力聯軸器，從根本上保證皮帶運輸機處于良好的工作狀態(tài)。

根據上文所提及的幾種常見故障，下面我們重點進行論述。

2.1 皮帶跑偏

因皮帶跑偏的原因不盡相同，需要根據具體故障原因分別確定相應的故障處理措施：

1）皮帶運輸機空載時出現皮帶跑偏的現象，需要首先考慮托輥的方向調整問題。也就是說，在皮帶開始跑偏的地方順向或逆向移動托輥。2）皮帶運輸機載物時才出現皮帶跑偏的現象，說明問題出在卸煤斗處。處理措施是，調整卸煤斗位置，確保物料平衡置放，盡可能地減少煤炭等物料對皮帶造成的影響。3）安裝檢測裝置，監(jiān)測皮帶運輸機的運行狀態(tài)，一有跑偏的情況，及時發(fā)出警報信號；同時利用調心托輥自動矯正跑偏。4）因污物、粘黏物等引起的皮帶跑偏，需要及時清理滾輪、托輥的雜物，避免因長期累積致使?jié)L輪和托輥外直徑增加，從而造成皮帶跑偏。5）養(yǎng)護皮帶。皮帶在長期運轉過程中，會產生一定的損耗。超過使用期限的皮帶，一定要及時更換；在使用期限范圍內，要及時調整較為松弛的皮帶，對其磨損處要進行修補。

2.2 皮帶縱撕

在皮帶運輸機作業(yè)的過程中，一旦發(fā)現皮帶跑偏的情況，必須及時停機，防止皮帶受力不均引起皮帶縱向撕裂。同時為了避免過度的張力，還需要調整張緊裝置。目前預防、檢測皮帶縱撕的主要措施是安裝皮帶縱撕傳感器。皮帶縱撕傳感器安裝在皮帶機機頭受料段皮帶下緩沖托輥間，滑板和索桿使攔索距膠帶下表面距離 20-30mm，調線器使攔索張緊，使得開關處于動作狀態(tài)。縱向撕裂傳感器的工作原理是基于攔索式方法，攔索通過滑板與開關連接，當皮帶運輸機出現皮帶縱撕故障時，便會出發(fā)攔索，使之產生位移變化量，通過檢測位移變化量的變化來檢測皮帶縱撕信號量。及時發(fā)現斷裂事故便于修理。

2.3 電機轉矩

CQG 電機轉矩傳感器基于數字式轉矩傳感器原理之上研制而成，主要安裝于功率傳動軸之間，用來測量各種發(fā)動機、電機等動力機械及傳動機械的轉矩。其中 CQG 電機轉矩傳感器是通過磁電變換輸出具有相位差的二個電壓訊號的傳感器，應用相位差原理和數字顯示的轉矩轉速測量方法，因此能進行穩(wěn)定、可靠、快速、靈敏的高精度測量。

CQG 電機轉矩傳感器主要包括四個部分：磁檢測器、扭力軸、轉筒和殼體。磁檢測器主要由配對的內、外兩組齒輪，永磁鐵和感應線圈組成。被測電機轉動時，會帶動轉筒使內齒輪隨之旋轉。內、外齒輪在相對旋轉運動時，齒頂與齒槽交替相對，每轉動一個齒位時，相應的工作氣隙產生一個周期性的改變，磁路的磁阻和磁通隨之相應的產生周期性的改變，因此線圈中感應出訊號電壓瞬時值的變化和內外齒輪的相對位置的變化一致的正弦波的電壓信號。感應線圈電壓信號經過 TR-1 轉矩轉速功率測量儀的放大、整形、檢相、變換成計數脈沖，然后計數和顯示，便可直接讀出扭矩和轉速的測量結果。

3 結束語

綜上所述，如何更好地預防和監(jiān)測皮帶運輸機的故障，避免造成煤礦安全事故，需要我們進一步設計、開發(fā)礦井皮帶運輸狀態(tài)監(jiān)測與事故預警系統，同時制定出一套合理的應用研究方案，有步驟有計劃地實施模擬測試和工業(yè)測試，為綜合監(jiān)控技術的廣泛應用和提高煤礦礦井皮帶運輸狀態(tài)監(jiān)測與事故預警提供理論基礎和應用借鑒。

參考文獻

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