礦用帶式輸送機防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

帶式輸送機由牽引部件、輸送帶以及承載部件等構成，主要利用輸送帶與上下托輥和滾筒的滾動摩擦實現運輸功能，因其具有運輸距離長、運量大、效率高等特點，目前已成為煤礦重要的運輸機械設備[1]。但帶式輸送機常發生輸送帶跑偏事故，即輸送帶在運行過程中縱向中心線發生偏離現象，一旦發生跑偏，會造成落撒煤料、輸送帶磨損，甚至發生輸送帶撕裂等事故。

1 輸送帶跑偏原因分析

1) 安裝不當。受煤礦井下環境因素惡劣的影響，導致帶式輸送機機架安裝不平。帶式輸送機的張緊機構、上下托輥以及滾筒等安裝不當等因素造成了輸送帶兩側受力不均，從而發生輸送帶跑偏現象[2]。

2)煤料放置不均或不對稱。煤料在輸送帶上因放置不均，在帶式輸送機負載運行時，其托輥兩側因壓力不同，引發輸送帶兩側的摩擦力不同，造成輸送帶發生跑偏現象，這是最常見的一種跑偏現象。由力學原理可知,煤料偏左，輸送帶會向右跑偏；煤料偏右，輸送帶則向左跑偏。

3)輸送帶應力不均勻。輸送帶因長時間使用容易發生老化或者磨損現象，造成輸送帶內部應力不均，使輸送帶兩側因張緊力不同而發生跑偏[3]。輸送帶一般采用硫化接頭或機械式接頭連接，若接頭部位連接發生傾斜或者接頭不平，也會導致輸送帶因橫向應力不均而發生跑偏。

4) 輸送帶兩側的伸縮率或伸縮量不同。由于帶式輸送機的滾筒和上下托輥維護不當，黏結的煤料造成其直徑變大，產生的拉力變大，進而引起輸送帶因張緊力不均而出現跑偏。

2 傳統的帶式輸送機防跑偏方法

安裝調心托輥組是目前常見的一種煤礦帶式輸送機輸送帶防跑偏的措施[4]。其主要是利用立輥阻擋輸送帶,一方面防止輸送帶向兩側跑偏，另一方面可產生橫向作用力使輸送帶自動調心，進而防止輸送帶跑偏[5]。防跑偏的類型有多種，例如立輥式、連桿式、中間轉軸調心式。這種傳統帶式輸送機防跑偏方式的缺陷是:

1) 防跑偏立輥易對輸送帶的邊緣造成磨損，影響輸送帶的使用壽命。

2) 若防跑偏輥安裝間距太大，輸送帶上的煤料依然會撒落，防跑偏效果不佳。

3) 傳統防跑偏裝置的結構設計不合理，容易損壞[6-7]。

3 新型帶式輸送機輸送帶防跑偏裝置

3.1 結構組成

新型防跑偏裝置主要由支架、矯正托輥、定位移動架、滾輪、翼板、固定軸及壓縮彈簧支撐帶托輥組成，其結構如圖1所示。將支架固定在帶式輸送機H架上，在支架中間橫梁上安設支撐帶托輥，用于支撐輸送帶，橫梁兩段下側分別設計有平面翼板[8-9]。矯正托輥的調節機構由彈簧、定位移動架以及固定軸組成。

1-支架； 2-矯正托輥； 3-支撐帶托輥； 4-定位移動架；

定位移動架兩側分別安裝矯正托輥，下部裝有支撐滾輪，在翼板上自由滑動，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

當輸送帶在工作運行中出現跑偏時，輸送帶跑偏側會逐漸接觸矯正托輥，帶動矯正托輥轉動，并對矯正托輥產生橫向推力，造成定位移動架向一側偏移，壓縮支架上的矯正彈簧。此時支架上的兩個矯正彈簧會對定位移動架產生反向作用力，使定位移動架反向移動，實現輸送帶跑偏的自動調整。

3.3 調試

該帶式輸送機輸送帶防跑偏裝置在使用前，需要對裝置的各個部件進行檢查與調試，以保證裝置的靈活性、穩定性和高效性。在空載靜止狀態下，應調整輸送帶縱向中心線與裝置支撐帶托輥中心以及帶式輸送機的中心大致在一條線上(即調中)。裝置在運行前還應保證支架安裝要穩固，支撐滾輪滾動要靈活，矯正彈簧要牢靠有效。

4 使用效果

在某煤礦410盤區21020巷 、21010巷等運輸巷帶式輸送機跑偏嚴重的路段安裝新型防跑偏裝置，通過測試表明，該類型防跑編裝置在實際運行過程中有效地改善了帶式輸送機跑偏現象，既減少了因輸送帶跑偏造成的煤料撒落，又減少了輸送帶的損壞現象，同時也有效地降低了維護成本。

5 結論

該帶式輸送機防跑偏裝置采用柔性設計，主要是利用矯正彈簧的彈性緩沖吸收輸送帶跑偏的載荷[10]，通過滾動輪的移動帶動定位移動架的運動，進而對跑偏的輸送帶進行自動回復調節。該防跑偏裝置在某煤礦應用效果良好，既節省了勞動力，又提高了經濟效益。