SSJ800 型膠帶輸送機的改造與維護

任 博

0 引言

同煤集團四臺礦掘進工作面常用的皮帶機全部使用的是SSJ800 型膠帶輸送機，簡稱80 皮帶機。80皮帶機在井下使用過程中由于皮帶跑偏、打滑，以及操作不當，造成膠帶磨損、劃傷，頻繁地維修不僅影響了井下生產還增加了設備的修理費用，因此如何處理皮帶跑偏故障以及如何管理、維護、使用好皮帶機尤其重要[1]。

1 SSJ800 型膠帶輸送機的機架故障及改造

1.1 SSJ800 型膠帶輸送機機架故障

機架是由側板和底架組成，采用焊接結構，用螺栓組裝。需出井修理的80 皮帶機，大部分是由于機架與托輥連接處的托輥耳子焊接處出現了斷裂，以及耳子與托輥連接處的銷軸孔出現了斷口（圖1 中1 處即為托輥耳子與機架易出現損壞的地方），使得托輥脫落，皮帶機不能正常運轉。由于井下工作環境所限，焊接任務必須運往井上來完成，嚴重影響了井下生產進度。

圖1 80 皮帶機機架

1.2 機架改造一

考慮到井下作業環境以及耳子作為易損件需要經常更換這兩方面因素，決定制作1 件可以在井下更換的活動耳子。

首先對機架進行了改造，在其原來焊接耳子處銑1 個孔，然后再制作1 件可活動耳子（見圖2），根據其形狀稱之為酒杯。這樣，當在井下發現耳子有磨損或斷裂時就可以在井下更換，避免了往返井上修理的麻煩。同時在機架兩側焊接了加強板，對機架進行了加固，提高了機架的強度。

圖2 改造前后耳子對比

1.3 機架改造二

由于1 m 皮帶機托輥與機架之間不用耳子連接，而且托輥拆取方便，因此將80 皮帶機架結構改裝成1 m 皮帶機樣式，這樣既不用考慮耳子斷裂問題，又便于托輥拆取。根據1 m 皮帶機托輥的結構（見37頁圖3），首先將80 皮帶機架原來焊接托輥耳子處銑一個25×16 的U 形槽，并在機身架中間部位根據1 m皮帶托輥尺寸焊兩件已開好25×16U 形槽的支撐架（見圖4）；同時用1 m 皮帶機托輥代替80 皮帶托輥，將1 m 皮帶機托輥架在改造好的兩U 形槽之間（1 m 皮帶機托輥端頭為25×16），兩U 形槽恰好將皮帶托輥端頭卡住，并在U 形槽兩側焊上加強筋，做好加強防護。這樣既方便了托輥拆卸，又保證了皮帶的正常運轉，延長了皮帶機的使用壽命（見圖5）。

圖3 1 m 皮帶機耳子結構

圖4 支撐架

圖5 80 皮帶機架改造后的結構

這兩項改造在四臺礦井下使用之后，取得了很好的效果。

2 皮帶跑偏的分析及處理辦法

膠帶在皮帶運輸機中，是牽引機構又是承載機構，所以要求它不僅要有足夠的強度，還應有一定的撓性。膠帶用量較大，其長度為機身長的2 倍以上，且成本高，約為輸送機成本的45%～50%。同時它容易損壞，不能承受較大的沖擊與摩擦。但是在日常的使用過程中，由于皮帶打滑、跑偏以及尖角礦石等雜物的落入，都會造成膠帶不同程度的磨損、撕裂。在此對引起膠帶磨損的幾種情況進行分析并提出合理的處理辦法。

2.1 皮帶跑偏的分析

皮帶運輸機的皮帶跑偏根本原因是由于膠帶受力不均勻造成的。主要歸結為：安裝質量、使用和維護不當、膠帶的結構與制造質量、以及其他方面所造成的跑偏。為解決這類故障，重點要注意安裝尺寸精度與日常維護保養。

2.2 皮帶跑偏的處理

跑偏的現象和原因很多，要根據跑偏現象的不同原因采取相應的調整方法，有效地解決問題。在此利用力學原理分析說明此類故障的原因及處理方法。

2.2.1 調整承載托輥組

承載托輥組安裝位置與輸送機中心線的垂直度誤差較大，導致皮帶在承載段向一側跑偏。見圖6 所示，皮帶向前運行時給托輥一個向前的牽引力Fq，這個牽引力分解為使托輥轉動的分力Fz 和一個平行于托輥的分力Fc，這個分力使托輥軸向竄動，由于托輥支架的固定托輥是無法軸向竄動的，必然會對皮帶產生一個反作用力Fy，使皮帶向另一側移動，從而導致了跑偏。

圖6 皮帶跑偏受力分析

根據承載托輥組安裝偏斜時的受力情況，不難得出調整方案：皮帶偏向哪一側，托輥組的哪一側朝皮帶前進方向前移，或另外一側后移(制造時，托輥組的兩側安裝孔都加工成長孔，以便進行調整)。

2.2.2 調整驅動滾筒與改向滾筒位置

一條皮帶運輸機至少有2～5 個滾筒，所有滾筒的安裝位置必須垂直于皮帶運輸機長度方向的中心線，偏斜過大必然導致膠帶在頭部滾筒或尾部改向滾筒處跑偏。

滾筒偏斜時，皮帶在滾筒兩側的松緊度不一致，沿寬度方向上所受的牽引力也就不一致，成遞增或遞減趨勢，這樣就會使皮帶附加一個向遞減方向的移動力，導致皮帶向松側跑偏，即所謂的“跑松不跑緊”。其調整方法為：相對頭部滾筒，如果膠帶向滾筒的右側跑偏，則右側的軸承座應當向前移動；如果膠帶向滾筒的左側跑偏，則左側的軸承座應當向前移動；相對應的也可將左側軸承座后移或右側軸承座后移。改向滾筒的調整方法與驅動滾筒相反。經過反復調整直到皮帶調到較理想的位置。在調整驅動或改向滾筒前其安裝位置一定要準確。

2.2.3 安裝調心托輥組

安裝調心托輥組，是在普通托輥的兩側分別增加一個立滾，立滾可以沿膠帶運行方向旋轉，立滾下方托架和一個止推軸承相連，下面用一根槽鋼焊接在皮帶架上，托架可以在槽鋼上的止推軸承上轉動。其原理是采用托輥在水平面內方向轉動與膠帶摩擦產生橫向推力使膠帶自動向心達到調整膠帶跑偏的目的。其受力情況和承載托輥組偏斜受力情況相同[2]。一般帶式輸送機總長度較短或帶式輸送機雙向運行時采用此方法比較合理。原因是較短帶式輸送機更容易跑偏并且不容易調整。而長帶式輸送機最好不采用此方法（調心托輥組的使用會對膠帶的使用壽命產生影響）。

2.2.4 張緊力的調整

張緊裝置是保證膠帶始終保持足夠張緊力的有效裝置。張緊力不夠，膠帶的穩定性就很差，受外力干擾的影響就越大，嚴重時還會產生打滑現象。對于使用重錘張緊裝置的帶式運輸機可添加配重來解決，但不應添加過多，以免使皮帶承受不必要的過大張力而降低皮帶的使用壽命。對于使用螺旋張緊或液壓張緊的帶式運輸機可調整張緊行程來增大張緊力[3]。若張緊行程不夠，皮帶出現了永久性變形，這時可將皮帶截去一段重新進行膠接。

2.2.5 皮帶直徑大小不一導致的跑偏

滾筒外表面加工誤差、粘煤或磨損不均使得皮帶直徑大小不一，皮帶會向直徑較大的一側跑偏，即所謂的“跑大不跑小”。膠帶的牽引力產生一個向直徑大側的移動分力，在此作用力下，膠帶產生偏移[4]。對于這種情況，解決方法就是清理干凈滾筒表面粘煤，加工有誤差和磨損不均的就要更換下來重新加工處理。

2.2.6 皮帶本身導致的跑偏

皮帶本身的問題，例如膠帶中有數根鋼絲繩芯，制造時如果各鋼絲繩受力不均或者整條膠帶在縱向方向上成S 形；又如皮帶使用時間長，產生老化變形、邊緣磨損，或者皮帶損壞后重新制作的接頭中心不正，這些都會使皮帶兩側邊所受拉力不一致而導致跑偏[5]。在這種情況下皮帶全長會向一側跑偏，最大跑偏在不正的接頭處，處理的方法只有對中心不正的膠接頭重新制作，皮帶老化變形的給予更換處理。

3 帶式輸送機的安裝、使用與維護

當然所有的故障發生究其原因都與帶式輸送機前期的安裝和后期的使用、維護分不開。所以歸根到底是要做好設備的安裝、使用和維護工作。

3.1 帶式輸送機的安裝與試運行

3.1.1 安裝

縱向上，機頭、機尾滾筒寬度中心線及機身應成一條直線，且機身要平；橫向上，各滾筒軸線、機架及托輥軸線應與輸送機的中心線互相垂直。膠帶接頭必須保證正和直。整機及各部件安裝后應達到總裝圖的技術要求和有關規定的要求。

3.1.2 試運行

首先應進行試運行前的全面檢查，若無問題，做空轉試運行。第一步先做未裝膠帶的空運轉，檢查驅動裝置、張緊絞車、卷帶裝置等運轉部件是否運轉正常，以及各軸承溫升情況是否正常。運行合格后，再做裝上膠帶的試運行，主要觀察是否打滑和跑偏。空運行一切正常后，方可加載運行，加載應從輕載、半載到滿載逐漸進行，正常后再做重載啟動運行。

3.2 使用與維護

3.2.1 使用

司機必須按規定信號開停帶式輸送機。檢修設備時，維護工必須通知司機停機，閉鎖電氣控制開關后方可作業。檢修完畢試機時必須與司機聯系，通知周圍有關人員后方可發出信號送電試機。發現膠帶松弛應立即張緊。緊帶過程中，嚴禁用手掰、撬棍別運行中拉緊車和鋼絲繩，運行中嚴禁用手或工具清理托輥、滾筒上的粘接物。轉動不靈活的托輥要更換。

在更換膠帶或做膠帶接頭時，如確需點動開機拉動膠帶，嚴禁操作人員站在轉動部位的上方。膠帶跑偏應及時調整。處理跑偏時，嚴禁手抓腳蹬運行中的輸送帶。

停機時，無特殊情況應將膠帶上的煤拉空，避免重載啟動。

3.2.2 維護

膠帶輸送機的工作場所必須保持清潔。煤粉應及時清除。清掃后的膠帶以及傳動滾筒表面不允許粘附碎煤或煤粉。每班工作前必須仔細檢查液力聯軸器有無漏油現象，定期檢查其充油量，發現油量不足應立即按規定補充。工作中禁止取掉液力聯軸器的護罩。定期檢查機身鋼絲繩的張緊度，發現松弛現象應立即張緊，緊繩后要注意觀察膠帶是否跑偏。嚴禁在運輸的煤塊中混有較長的鐵器，以防膠帶跑偏時劃破膠帶。經常檢查膠帶接頭，發現斷裂應及時修理或更換。發現膠帶跑偏應立即調整，不允許產生磨膠帶邊緣現象。托輥應定期檢修，檢修時密封圈必須填滿潤滑脂，轉動不靈活的托輥應立即更換。不允許膠帶沿傳動滾筒有打滑現象，發現膠帶松弛應立即張緊。裝載應保證貨載裝在膠帶正中，不允許在較大的高度上直接裝載，以防止大塊煤砸壞膠帶。維護工作應按照各類檢查規定的內容認真進行，發現問題及時處理。

4 結語

80 皮帶運輸機的兩項改造方案在四臺煤礦礦井下使用之后取得了很好的效果。合理的維護方案也極大延長了80 皮帶的使用壽命，為同煤集團四臺礦井運輸提供了可靠的保障，取得了良好的經濟效益。

[1]中國礦業學院.礦山運輸機械[M].北京：煤炭工業出版社，1980.

[2]懷義.石油化工管道安裝設計[M].北京：中國石化出版社，2006.

[3]孫秀敏，張敏.石油化工裝置設計與安全[J].甘肅科技.2009（3）：73-75.

[4]田卉.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].化學工程與裝備，2008（4）：105-107.

[5]邴涓林，黃志明.聚氯乙烯工藝技術[M].北京：化學工業出版社，2009.