皮帶運輸機運輸問題與效率優化的研究

盧 凱

（山西焦煤西山煤電杜兒坪煤礦機電二隊，山西 太原030022）

1 皮帶運輸機結構原理及主要功能

皮帶運輸機具有平穩運行、結構簡單、少污染、維護管理便捷、運輸能力較強、易于運輸、節約人力等優勢，因此目前得到廣泛的應用。目前，我國企業采用的皮帶機基本構成如1圖所示：

圖1 皮帶機結構組成圖

皮帶機工作的時候，動力滾筒裝置通過與皮帶摩擦產生的張力使皮帶隨滾筒轉動起來，貨物也會隨著皮帶的移動而移動，從而實現貨物的運輸。皮帶機是在設備前端上貨終點卸貨，皮帶機也有專用卸貨設備，能夠實現運輸中途卸貨[1]。

1）托輥與機架。皮帶機在工作生產中，托輥的主要作用是可以達到皮帶質量支撐、減少皮帶運轉阻力，并且能夠保障皮帶在預定范圍內應用的垂懸度。托輥的基本構成包括：軸和軸承以及套筒。皮帶式運輸機的基本機架分為落地式與繩架掛吊式[2]。

2）制動的裝置。當皮帶機運行工作時，會根據各種運輸的不同需求選擇合適的角度運輸。一般情況下，運輸的角度如果超出4°，就需要進行制動的裝置配置，以此避免在停止皮帶機運轉工作時，導致皮帶因槽受所載貨物重力的影響發生逆轉，造成皮帶機的損害。

3）拉緊調整裝置。拉緊調整裝置的功能是保護皮帶在進行物料的運輸過程中具備充分的拉力，不僅把各個支架相互之間垂度控制在規定范圍內，而且促使皮帶與滾筒產生摩擦力，以此確保皮帶機能夠不穩運轉，主要包括張緊螺桿式、張緊重錘式和機械式調緊式三種。

4）清掃功能裝置。皮帶式運輸機在工作運行中產生的臟物容易造成膠帶脫出而跑偏，甚至會造成嚴重的部件損壞，因此，及時清理滾筒、膠帶以及托棍等裝置，具有十分重要的作用。基本上都在滾筒卸載后裝配刮板對污染的膠帶面進行清理或者在底部配置回轉刷進行清掃[3]。

2 皮帶式運輸機運行中存在的問題

不管是用于地面還是井下的皮帶式運輸機，容易發生皮帶打滑或是脫離跑偏、不勻撒料、減速機斷軸、噪音異常等一系列故障。

1）因為皮帶機工作環境復雜，致使在進行交叉作業施工時，為皮帶機的銜接、布置帶來相當大的困難。

2）由于井下運輸巷道地質及施工等綜合因素，運輸巷道多呈傾斜、陡峭形式，因此在安裝皮帶機時，應傾斜安裝，但傾角過大，在煤炭運輸過程中會出現落煤、撒煤的情況。

3）因為井下巷道會存在一定的彎曲性，皮帶機在運輸巷道工作時會出現飄帶、懸空的現象，導致撒煤，另外，皮帶機在運行時會同巷道的頂板發生擦刮，甚至造成皮帶被撕裂的現象。

3 提升皮帶機式運輸機運行效率的具體措施

3.1 實現皮帶機交叉作業效率的優化措施

皮帶機生產環境不同，其運行的負荷也各不相同，比如在工作條件比較復雜的環境中作業，會經常存在交叉性施工作業的狀況。此時，怎樣解決連接皮帶機的問題已成為提高機械工作生產率的關鍵問題。改造措施：運輸機的機頭架改造，利用延長皮帶運輸機架上的滾筒卸載支架長度，實現將皮帶機底坐加高的目的，以此達到調整底板和皮帶高度的作用，同時可以實現行人、軌道物料運輸以及皮帶物料運輸互不影響，可實現交叉式生產作業。

3.2 避免落物效率的優化措施

當皮帶機處于比較特殊的運輸生產條件時，應大幅度調節角度來滿足作業需求。而此時也是容易產生貨物墜落甚至還會出現煤撒等狀況，導致不必要的浪費。改造措施：將槽鋼、鋼板、鋼管廢舊的材料進行防落物防護裝置設計，并按要求裝在有較大坡度的皮帶上，可達到防止所運物料滑落的問題。另外，在陡坡較急的地方安裝防跑矸的保防設施，在兩邊皮帶和頂端加設了防護網，使運輸的貨物得到更有效的防護，從而避免發生滑落的運輸貨物導致人員受傷的事故，提高了工作人員的生產安全[5]。

3.3 變坡點連帶問題的解決措施

皮帶機運輸時由于巷道起伏較大，當通過半徑曲率比較小的區域時皮帶容易出現懸空，從而造成運輸的物料被灑落。另外，啟動皮帶的時候，還容易同巷道的頂板發生擦刮，導致皮帶被撕裂及浪費。因此在凹處點位增加一部運輸皮帶以及相應的皮帶操作人員，配置也需要增加一倍，不僅增加了維護人員工作量，而且設備所需電能的消耗量也隨之增加，此外，皮帶運行至變坡點位時的運輸距離大概為10～20 m，這給物力及人力造成較大的浪費。改造措施：根據應用皮帶吊掛理論，使用打錨桿通過錨鏈把皮帶機的中間部分掛吊于巷道的頂板面，使皮帶半徑過曲率比較小的變坡點位導致的問題得到有效解決。