煤礦皮帶機跑偏機理與防護措施

劉根民

（同煤集團煤峪口礦，山西 大同037041）

0 引言

皮帶機是仿照螞蟻搬家研發(fā)的一種機械設(shè)備，主要由牽引部件、皮帶以及承載部件構(gòu)成，利用皮帶與上下托輥和滾筒的滾動摩擦實現(xiàn)運輸功能。皮帶機以其運輸距離長、運量大、效率高等特點，成為了煤礦重要的運輸機械設(shè)備[1]。但皮帶機常發(fā)生皮帶跑偏事故。皮帶跑偏是指皮帶運行過程中縱向中心線發(fā)生偏離現(xiàn)象，一旦發(fā)生，就會出現(xiàn)落撒煤料、磨損皮帶，甚至撕裂皮帶等事故。

1 皮帶機跑偏的原因

（1）安裝不當。煤礦井下環(huán)境惡劣導致皮帶機機架安裝不平，以及皮帶機的張緊機構(gòu)、上下托輥以及滾筒等安裝不當，致使皮帶兩側(cè)受力不均，造成皮帶跑偏[2]。

（2）煤料放置不均或不對稱。由于煤料在皮帶上放置不均，皮帶機負載運行時托輥兩側(cè)的壓力不同，引發(fā)皮帶兩側(cè)的摩擦力不同，造成皮帶跑偏，這是最常見的跑偏原因。煤料偏左，由力學原理可知皮帶會向右跑偏，煤料偏右則皮帶向左跑偏。

（3）皮帶應力不勻。由于皮帶長時間使用容易發(fā)生老化或磨損等現(xiàn)象，造成皮帶內(nèi)部應力不均，使得皮帶兩側(cè)張緊力不同而發(fā)生跑偏[3]。皮帶機的皮帶一般采用硫化接頭或機械式接頭連接，接頭部位連接發(fā)生傾斜或者接頭不平，也會導致皮帶橫向應力不均而發(fā)生跑偏。

（4）皮帶兩側(cè)的伸縮率或伸縮量不同。由于皮帶機的滾筒及上下托輥維護不當，其上粘煤料造成直徑變大，從而產(chǎn)生的拉力變大，引起皮帶的張緊力不均，最終導致皮帶跑偏。

2 皮帶機跑偏防護措施

2.1 傳統(tǒng)皮帶防跑偏方法

安裝調(diào)心托輥組是目前常見的一種煤礦皮帶防跑偏的措施[4]。主要的工作原理是利用立輥阻擋皮帶。它不僅可防止皮帶向兩側(cè)跑偏，還可以產(chǎn)生橫向作用力使得皮帶自動調(diào)心，進而防止皮帶的跑偏[5]。類型有立輥式、連桿式、中間轉(zhuǎn)軸調(diào)心式等。

2.2 傳統(tǒng)防皮帶跑偏方法的缺陷

（1）皮帶機防跑偏立輥對皮帶的邊緣容易產(chǎn)生磨損，影響皮帶的使用壽命。（2）如果皮帶機防跑偏輥安裝間距大，皮帶上的煤料依然會撒落，防跑偏效果不佳。（3）皮帶機防跑偏裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，容易損壞[6-7]。

3 新型皮帶機防跑偏裝置

3.1 新型皮帶機防跑偏裝置設(shè)計

新型皮帶機防跑偏裝置主要由支架、支撐帶托輥、矯正托輥以及矯正托輥的調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。將支架固定在皮帶機H架上，在支架中間橫梁上安設(shè)支撐帶托輥，用于支撐皮帶，橫梁兩段下側(cè)分別設(shè)計有平面翼板[8-9]。矯正托輥的調(diào)節(jié)機構(gòu)由彈簧、定位移動架以及用于固定的固定軸組成。定位移動架兩側(cè)分別安裝有矯正托輥，下部安裝有支撐滾輪，用于在翼板上自由滑動。同時定位移動架與支架通過固定軸以及矯正彈簧連接。

3.2 工作原理

當皮帶在工作運行中出現(xiàn)跑偏時，皮帶跑偏側(cè)會逐漸接觸矯正托輥，帶動矯正托輥轉(zhuǎn)動，并對矯正托輥產(chǎn)生橫行推力，引起定位移動架向一側(cè)偏移并壓縮支架上的矯正彈簧。這時支架上的兩個矯正彈簧就會對定位移動架產(chǎn)生反向作用力，使得定位移動架反向移動，這樣就實現(xiàn)了皮帶跑偏后的自動調(diào)整。

3.3 調(diào)試

該皮帶機防跑偏裝置在使用前，需要對裝置的各個部件進行檢查調(diào)試，以保證裝置的靈活、穩(wěn)定和高效。在皮帶機空載靜止狀態(tài)下，調(diào)整皮帶縱向中心線與裝置支帶托輥中心以及皮帶機的中心大致在一條線上(即調(diào)中)。裝置運行前檢查內(nèi)容主要有：（1）支架安裝要穩(wěn)固。（2）支撐滾輪滾動要靈活。（3）矯正彈簧要牢靠有效。

3.4 使用效果

在某煤礦410盤區(qū)21020巷、21010巷等運輸巷皮帶機跑偏嚴重的路段進行該裝置的測試。在實際運行過程中有效地改善了皮帶機皮帶跑偏現(xiàn)象，減少了皮帶跑偏造成的煤料撒落，提高了巷道標準化的管理建設(shè)，并減少了皮帶的損壞現(xiàn)象，有效地降低了維護成本以及工作人員的勞動量。

結(jié)束語

該皮帶機防跑偏裝置采用了柔性設(shè)計，利用矯正彈簧的彈性緩沖吸收皮帶跑偏的載荷[10]，通過滾動輪的移動帶動定位移動架的運動，對跑偏的皮帶進行自動恢復調(diào)節(jié)，應用效果良好，有效地提高了經(jīng)濟效益，降低了勞動強度。