如何減少輸煤皮帶機非停故障次數

倪珍珍

[摘? ? 要]在火力發電廠運行設備中，輸煤皮帶機作為機組的大動脈，保證煤源不間斷地輸送是機組運行的前提和保障，因此，保證皮帶機安全可靠運行是維護檢修工作的重中之重。本文就減少皮帶機非停故障方法的研究和實踐進行闡述，以供類似設備維保作參考。

[關鍵詞]輸煤皮帶機;非停故障;矯正裝置

[中圖分類號]TM621 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）12–0–03

[Abstract]In the operation equipment of thermal power plant， as the main artery of the unit， ensuring the uninterrupted transmission of coal source is the premise and guarantee of unit operation. Therefore， ensuring the safe and reliable operation of belt conveyor is the top priority of maintenance work. In this paper， the research and practice of reducing non-stop fault of belt conveyor are described， which can provide reference for similar equipment maintenance.

[Keywords]coal conveyor; non stop fault; correction device

煤礦的生產和需求嚴重影響了我國經濟的快速發展，因此對其生產過程的工藝要求更加嚴格。另外，隨著科學技術水平的提高，煤礦企業可以使用機械和高科技相結合，以提高操作效率的機械，在煤礦生產過程中皮帶機的運輸是最重要的設備，它的質量直接影響著煤礦的產量。輸煤皮帶機是火力發電機組的大動脈，保證煤源不間斷地輸送是機組運行的前提和保障，因此保證皮帶機安全可靠運行是維護檢修工作的重中之重。而皮帶機非停次數過多，會嚴重影響輸煤系統的卸船效率、煤的運輸效率以及進倉效率，甚至導致運行機組跳機。因此減少輸煤皮帶非停故障次數，使皮帶機安全穩定運行至關重要。為此我們針對此課題進行了專項研究及實踐改造。

1 現狀調查

皮帶機作為一種常見的連續運輸設備，其最重要和最基本的牽引結構和承載結構是皮膠帶，它具有牽引和承載貨物的重要功能。皮帶機的工作原理是通過皮帶機的滾筒和托輥與皮膠帶之間產生的摩擦的相互作用有效地帶動膠帶運動的結果，從而達到輸送貨物的功能。

以浙江省某火力發電廠輸煤系統維護工程為例。調取2017年和2018年皮帶機非停故障次數進行比對，2018年度皮帶機的非停故障次數顯著增加。為了找到輸煤皮帶機非停故障率高的問題癥結，通過EAM系統及維護班組消缺臺賬，對皮帶機2018年間的相關故障情況進行了統計。統計中發現皮帶機非停故障常見的有落煤筒堵煤、電機過流保護跳閘、皮帶跑偏、拉繩開關動作、皮帶撕裂等。經過數據匯總分析，對以下六種類型的故障頻數進行了統計（表1）。

從表1可以看到，皮帶機非停次數共142次，由皮帶跑偏造成的非停故障次數92次，占非停故障總數的65%，遠高于其他故障類別。由此可見，皮帶機最容易出現的問題就是皮帶跑偏。皮帶跑偏會加劇皮帶的磨損程度，進而導致皮帶的壽命減少，最終影響到機器設備的壽命。因此，了解皮帶機跑偏故障機理以及相應的對策是減少輸煤皮帶機非停故障次數的關鍵。

2 跑偏故障機理分析

皮帶機在運料過程時跑偏是皮帶機運行的一個缺陷，在日常的生產制作中比較常見。但是由于運輸設備本身和環境的復雜性的原因，皮帶跑偏的因素一時難以分辨。皮帶跑偏原因有很多種，但是最根本原因還是皮帶機上的膠帶受力不均，主要包括以下幾個方面。

2.1 皮帶使用時間過長，裝置老化

因為皮帶機使用時間過長，設備老化，并且沒有及時進行安裝調整。由此導致皮帶機張緊裝置安裝不當，出現偏差。安裝不當會導致輸送帶兩側張力不一致，摩擦力不同，從而導致偏差。這是造成輸送帶兩側受力不均勻的最根本原因，也是造成皮帶機跑偏的重要原因之一。

2.2 煤炭放置位置不均

在貨物運輸過程中，由于工作人員的粗心，貨物擺放位置不均勻使皮帶機受力不均勻。如果皮帶機在搬運輸貨物時貨物放置正確，皮帶機則會正常運行;如果物品在運載過程中位置放置錯誤，皮帶機將在運載過程中跑偏。在皮帶機的實際使用中，由于這個原因造成的皮帶跑偏是很常見的情況。給煤不均勻主要是由于落礦位置和方向錯誤造成的，如果煤炭偏右，則皮帶機向左運行，反之亦然。

2.3 輸送帶出現問題

輸送帶接頭由于制造工藝、很長一段時間的使用、人為損壞等原因變得非常毛燥、不平直，皮帶本身不直或皮帶硫化接頭接偏，導致兩側的皮帶所受張力不均勻，皮帶向張緊力大的一側跑偏，在皮帶不直的地方或皮帶接頭處跑偏最嚴重，且造成的后果最為嚴重。由于輸送帶使用很長一段時間，導致機械零件磨合度下降，機械和皮帶持續松弛和老化，皮帶運行一段時間后會產生永久變形或老化，不可逆轉，皮帶松弛、張緊力下降，進一步引發皮帶的內部應力分布不均，導致皮帶引起不同程度的跑偏。

2.4 皮帶兩端張力不平衡

皮帶是整個輸送機上最重要的部位擔負著輸送與承載的功能，因此皮帶的質量也是輸送過程中最為重要的環節，如果皮帶質量不好，使用后造成一定的磨損，就會使皮帶兩端的受力極不均衡。①皮帶的硫化接頭接偏或皮帶本身質量不過關，在接頭或皮帶不直處跑偏最嚴重，且有規律;②皮帶老化造成皮帶內部的應力分布不均，引起皮帶兩側張力不平衡，也會造成皮帶不同程度的跑偏現象。

2.5 滾筒、托輥對輸送帶產生側向力

在皮帶機上運送煤炭是會有煤沫掉落，使滾筒或托輥筒徑局部變大，從而導致皮帶兩側受到的張力不均勻，也容易導致皮帶發生皮帶跑偏現象。如果滾筒和托輥安裝不當，輸送帶在運行過程中會受到側向力的作用，從而產生偏差，造成滾筒和托輥對輸送帶產生側向力的因素有很多。滾筒和托輥安裝位置不正確。當承載托輥安裝位置與輸送機中心線垂直度誤差較大或滾筒軸線與皮帶機中心線垂直度誤差較大時。滾筒和托輥安裝位置不正確，最嚴重的偏差發生在滾筒和托輥安裝位置處，且不論承載段還是回程段越往前越輕。但驅動滾筒偏轉引起的跑偏，會使跑偏越來越嚴重。

2.6 煤炭不均、落煤點不當

煤炭不均勻或落料點不正確會導致皮帶在滾筒和托輥兩側的壓力不同，從而導致皮帶兩側產生的不平衡的摩擦。這種偏差是皮帶機實際使用中最常見的現象，也是難以糾正的跑偏現象之一。由于重力對機架的影響，皮帶的整體或部分沉降不同，也會造成皮帶偏差。

總而言之，造成皮帶機跑偏的原因是當皮帶機上的膠帶在礦料運輸中膠帶受力不平衡，從而在膠帶上形成垂直于膠帶運動方向的水平分速度，造成輸送機膠帶跑偏。而要解決這一問題最終需要從皮帶機的設計優化、加工質量、運轉調試、交付使用及維護等多個方面來入手解決。

3 工程實踐

運用人機料法環分析方法，結合現場對運行皮帶進行隨機抽查，發現下皮帶水平托輥由于長時間運行有輕微磨損，造成皮帶受力不均，向一邊偏斜，且抖動厲害，逐漸偏離原有位置，而皮帶下方無糾偏矯正裝置，無法阻止皮帶跑偏。因此回程皮帶缺少糾偏矯正裝置是造成皮帶跑偏的主要原因。針對以上原因，制作回程皮帶的糾偏矯正裝置，使皮帶中心間距偏差控制在±20mm以內，具體如下。

（1）針對皮帶回程面糾偏能力差、皮帶容易打滑等因素，根據上調心托輥原型，設想在皮帶回程面增裝倒V型托輥支架。皮帶在回程過程中，受到垂直向下的力有利于皮帶張緊，避免打滑;皮帶受到水平方向的力可以幫助皮帶糾偏，在調心托輥的配合下使皮帶增加糾偏能力（圖1）。

（2）根據回程面皮帶受力分析，反復試驗確認托輥與水平面夾角，設計并繪制圖紙，制作臨時托輥支架，如圖2所示。

（3）倒V型托輥安裝在皮帶機的頭部和尾部各安裝一組，距離比較長的輸煤皮帶可以間隔50m安裝一個。倒V型托輥安裝完成后，對回程皮帶增加了糾偏的能力，同時又給皮帶適當增加了張緊力，可以有效防止皮帶啟動和運行時過程中打滑。

（4）安裝完成后進行試運，輸煤皮帶與跑偏開關距離正常，在滾筒位置正常，皮帶與基座鋼結構距離正常，有效地防止皮帶因跑偏與鋼結構摩擦引起火災。

4 效果檢查

使用倒V型托輥支架后，提取2019年6～10月輸煤系統非停故障次數，結果如表2所示。

從上表顯示，整體故障頻數由月均11.8次直接下降到月均5.6次。皮帶機優化以后在高負荷的承載壓力之下，仍然能夠保持較為穩定的運行狀態，并且大大降低了輸煤皮帶機的非停故障次數。通過安裝制作回程皮帶的糾偏矯正裝置，節約了維護項目人工成本，緩解了皮帶跑偏情況，同時也大大增強了輸煤系統的安全穩定性。

綜上所述，在對輸煤皮帶機進行改進優化后，極大地提高了皮帶運行的穩定性，降低了運行的故障率，減少了維修成本的同時，也幫助皮帶機具備良好的糾偏性能，提高運輸系統效率。

5 結束語

綜上所述，導致皮帶機出現跑偏的原因有很多。因此，應根據不同機器的實際情況在皮帶機跑偏時做出不同的判斷，采用不同的手段來解決這個問題。從源頭發現問題以及采取科學合理的方法徹底解決了這個問題。通過以上方法，解決了輸煤皮帶機非停故障頻發的問題，強有力地保障了發電機組的穩定運行，為業主方發電量輸出提供了堅實的后盾。同時總結出一套控制皮帶跑偏的方法，為后續其他電廠輸煤系統的維護工作提供一個有益參考。當然，煤礦皮帶機的日常監管和維護也是必不可少的，及時地發現皮帶機的安全隱患，盡量做到早發現、早維護，這樣不僅可以降低皮帶機跑偏現象，而且可以延長皮帶機的使用壽命，從而幫助煤礦企業降低運營成本，提高效益。

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