膠帶輸送機雙穩式集成頂高液壓糾偏保護裝置的研究與實施

張志紅

【摘要】糾偏保護系統提供一種通過液壓系統使調心托輥高度可以調節的功能，當膠帶正常工作時調心托輥不與膠帶接觸，當膠帶跑偏時調心托輥在液壓缸的作用下升高，使糾偏裝置開始工作，糾偏力增大，力求達到糾偏過程平穩、迅速，安全、可靠的目的。

【關鍵詞】膠帶輸送機 糾偏保護裝置 雙穩式 輸送設備

1、構造和原理

根據增大膠帶輸送機與托輥間的正壓力從而增大糾偏力的原理對雙穩集成頂高式糾偏保護系統進行設計。項目的技術方案為：在膠帶發生跑偏之前，自動糾偏裝置穩定在初始角度和高度。一旦膠帶出現跑偏現象，自動糾偏裝置通過液壓系統升高到工作高度，對膠帶進行糾偏。當自動糾偏裝置上升到設定的工作高度后，若膠帶未被糾偏至正常位置，則自動糾偏裝置將停留在工作高度，保持穩定的工作狀態，直至膠帶被糾正至正常位置。

2、技術方案

1.總體思路：本項目研究根據增大正壓力從而增大糾偏力的原理對雙穩集成頂高式糾偏保護系統進行了方案設計。所謂“雙穩式”，是指本裝置有兩個穩定狀態：

（1）在膠帶發生跑偏之前，自動糾偏裝置穩定在初始角度和高度。一旦膠帶出現跑偏現象，自動糾偏裝置通過液壓系統升高到工作高度，對膠帶進行糾偏。

（2）當自動糾偏裝置上升到設定的工作高度后，若膠帶未被糾偏至正常位置，則自動糾偏裝置將停留在工作高度，保持穩定的工作狀態，直至膠帶被糾正至正常位置。

當膠帶回到正常位置，自動糾偏裝置自動下降，回到初始位置。對于雙穩式液壓升高自動糾偏裝置，當自動糾偏裝置上升到設定的工作高度，此時若膠帶仍未被糾偏至正常位置，摩擦輪組將與膠帶脫離，不再接觸，齒輪泵停止工作，液壓系統不再出油和進油。此時糾偏裝置將停留在工作高度，以較大的糾偏力對膠帶進行糾偏，直至膠帶被糾正至正常位置。這種相對穩定的工作狀態，能夠保證糾偏裝置以較大的糾偏力對膠帶跑偏現象進行持續、穩定的糾正，同時能夠防止由于液壓系統持續工作，系統壓力過大造成的危害。

圖示為雙穩集成頂高式液壓糾偏裝置工作示意圖。如圖所示，液壓系統由油缸、截止閥、單向閥、油箱、齒輪泵、油壓控制器組成。油缸的活塞部分與回轉架相連接，回轉架隨著活塞的運動而上下運動；齒輪泵的動力輸入軸與摩擦輪通過鍵相連，摩擦輪轉動帶動齒輪泵工作。

當膠帶正常運行時，整個糾偏裝置處于穩定狀態。當膠帶發生跑偏現象，膠帶觸碰到糾偏裝置兩側的立輥組，帶動回轉架及托輥組繞回轉中心回轉一個角度。液壓油路中的截止閥閉合。回轉架的回轉經過摩擦輪組中機構的傳遞使摩擦輪上升，接觸到膠帶。膠帶帶動摩擦輪旋轉，隨之帶動齒輪泵工作，向油缸及其組件和摩擦輪組中的油壓控制器輸送液壓油。油缸及其組件中的油缸在高壓油的作用下被頂高，安裝于油缸及其組件上的回轉架和摩擦輪也隨之升高，回轉架向上頂起膠帶，膠帶與托輥組間的正壓力增大，糾偏力隨之增大。當油缸上升至工作位置，若膠帶仍未被糾偏至中心軸線處，摩擦輪組的油壓控制器的壓力超過設定值，摩擦輪組的機構通過一系列動作使摩擦輪下降，脫離膠帶，齒輪泵停止工作。回轉架及托輥組處于高位、扭轉狀態，液壓系統處于密封，液壓系統中的截止閥閉合，液壓系統處于相對保壓、平衡狀態，糾偏裝置處于穩定狀態，長時間對膠帶進行糾偏。

當膠帶被糾偏至中心軸線處，回轉架及托輥組轉回與機架中心軸線垂直處，截止閥打開，液壓油流回油箱。油缸下降，回轉架及托輥組隨之下降至初始位置。 糾偏過程結束。

3、應用效果

根據平煤五礦DTL120/63/4*400S膠帶運輸機的具體情況，在容易發生跑偏的部分間距100米左右，安裝糾偏裝置6套。由試驗結果可知，在糾偏裝置作用下，膠帶無跑偏時，裝置的托輥及摩擦輪與膠帶無接觸，裝置不工作；當膠帶發生跑偏時，糾偏裝置工作，膠帶中心偏距沒有超過70mm，對膠帶起到了很好的保護作用，達到了設計要求。

膠帶跑偏是引起膠帶側邊磨損、撕裂、斷帶等事故的最初誘發原因之一。一條強力膠帶價值上百萬元，采用有效方法避免膠帶跑偏能夠獲得較高的經濟效益。

（1）斷帶事故按一條膠帶平均30年發生一次，每次直接經濟損失500萬元計，則平均每年的經濟損失為25萬元。安裝本裝置以后，每年可節約25萬元。

（2）因斷帶或撕帶事故按一條膠帶平均一年發生一次，每次影響時間10小時，安裝糾編裝置后每年不發生斷帶或撕帶事故，按一條膠帶運輸機每小時500噸運量，每噸市場價450元計算如下：500×10×450=225萬元。

因此，安裝本糾偏裝置以后，一年即可收回成本。

（3）社會效益

帶式輸送機發生的事故中，百分之七十來源于膠帶跑偏。膠帶跑偏現象會造成輸送機機架與膠帶互相摩擦，使膠帶邊緣過早磨損，降低膠帶壽命，嚴重影響輸送能力；跑偏的膠帶會灑落物料在回空段的膠帶上，若不及時清理機尾滾筒將被堵塞，膠帶的運行受到妨礙，致使載荷過重損壞電機；當膠帶跑偏嚴重將會發生膠帶脫落、撕裂、斷帶等嚴重事故，進而造成嚴重的機械事故甚至人身事故。

由于煤礦生產是一個連續的過程，如果其中一條帶式輸送機出現故障，會影響整個生產過程的正常運行。一旦引起停產事故，生產廠礦損失非常大。

膠帶運輸機的糾偏保護問題在我國雖然有很多單位進行了研究，但仍然存在著諸多的技術問題沒有解決。該項目實施以后，可以填補這方面的空白，具有廣闊的應用前景。

結束語。本套膠帶糾偏裝置本套糾偏裝置為純機械結構，不含任何電氣元件及線路，無防爆問題，結構簡單、糾偏力大、可靠耐用、維修使用方便，適應煤礦惡劣的工作環境。