鋼芯膠帶運輸機在礦石輸送系統中的應用

姚成相，李鎮宏

（云南華聯鋅銦股份有限公司新田選礦車間，云南文山 663701）

0 引言

云南華聯鋅銦股份有限公司（以下簡稱公司）新田選礦車間地形復雜多變，距離采礦車間約7 km，采用汽車運輸十分不便，還存在較大安全隱患、裝載風險、行駛風險，同時還可能出現排隊等料裝車現象。在汽車轉運難以滿足車間選礦料物供應的情況下，采用長距離鋼芯膠帶運輸機運輸礦石，能有效地解決地形復雜、長距離、交通不便等運輸問題，具有較高的運輸效率，降低運輸成本和時間，實現企業的生產效益最大化，同時長距離鋼芯膠帶運輸機被廣泛應用于采煤、采石、采礦等礦業企業。

公司是一個采礦、選礦、冶煉相結合的多金屬礦石企業，新田車間是公司旗下的一個選礦車間，具有日選8000 t 的產量，是公司最大的選礦廠，至2019 年6 月共有設備2879 臺，其中長距離鋼芯膠帶運輸機則是主要設備之一，作用是從公司采礦車間進料口輸送礦石至新田車間驅動站儲礦倉進行選礦儲料工作，水平長度為1932.79 m，輸送量為540 t/h、輸送速度為3.87 m/s。

1 長距離鋼芯膠帶運輸機應用的簡述

1.1 設備技術參數

新田選礦車間長距離鋼芯膠帶運輸機于2013 年9 月投入使用至今，膠帶全長1932 m、垂直高差368.7 m、運輸量540 t/h、運行速度3.87 m/s、雙滾筒雙電機驅動。鋼芯膠帶技術參數見表1。

1.2 主要結構和工作原理

長距離膠帶輸送機為DTⅡ型固定式帶式輸送機，頭部采用1400 mm×1150 mm 加強型卸料滾筒，驅動站采用2 臺（型號ML3PSF110，輸出功率434 kW，轉速1500 r/min）的減速機配合傳動滾筒組成驅動裝置，途經兩組翻轉裝置把膠帶工作面自動運行為上帶面，尾部采用液壓拉緊確保整個膠帶運行中所受的拉緊力。

表1 鋼芯膠帶技術參數

工作原理：長距離鋼芯膠帶運輸機是單向運行輸送機械，首先是驅動站雙減速機運行帶動傳動滾筒運轉，通過滾筒與膠帶的摩擦，從而帶動整條膠帶的運行，當設備正常運行后，粗碎站開始供料，物料經過顎式破碎機的粗碎后，進入鋼芯膠帶的進料梭槽進行物料緩沖，然后落入運行的膠帶上面，物料跟隨帶面運行，直到頭部的卸料滾筒把物料存儲在原礦倉里，確保車間原礦正常供應。

2 長距離鋼芯膠帶運行情況說明

新田選礦車間長距離膠帶運輸機自2013 年9 月投入使用以來，由于無管理經驗及設備知識掌握的不透徹，導致皮帶發生兩次斷裂及兩次長距離（200 m 以上）劃傷事故，給公司造成了近300 萬元的直接經濟損失，先后造成車間系統停產近1 個月。長距離膠帶運輸機近5 年來主要的維修項目有托輥、滾筒的更換、帶面損傷修補及更換、皮帶跑偏故障處理、減速機維修等，其中在帶面跑偏及修復（到目前為止，修補及更換的帶面累積1500 m）更有獨到見解，為了提高皮帶運輸機的運行效率、減少故障停機，避免膠帶發生斷帶及大面積損傷事故，確保車間原礦運輸正常，車間從以下5 點開展鋼芯膠帶運輸機研究改進工作。

2.1 膠帶增設跑偏限位開關

沿線每50 m 距離左右各裝設一臺皮帶跑偏限位開關，為防止膠帶頻繁出現重載過程中突然跑偏停機造成的負載啟動困難問題，將跑偏限位開關設置為一級跑偏報警，二級跑偏停機的改進；對之前出現的改向輪、驅動輪處跑偏造成膠帶拉斷的問題，在64#、68#改向滾筒兩側加裝限位保護開關，在膠帶發生跑偏時可實現報警及緊急停機功能。

2.2 引進皮帶機自動液控聯動糾偏器

為適應公司紅區管控及人機隔離的相關工作的推進，膠帶在負荷運行期間人員禁止進入隧道的安全管理需要，當隧道內部膠帶發生跑偏時，人員不能進入隧道內對跑偏點的支架進行調整，為防止膠帶損傷事故的發生，車間于2019 年引進了16 臺自動液控聯動糾偏器安裝于鋼芯膠帶上，糾偏器由皮帶跑偏檢測驅動系統、控制執行系統、調心架、聯接梁、油缸組成，當皮帶向一側發生跑偏時，皮帶與檢測盤接觸，檢測盤旋轉并帶動驅動油泵輸出壓力油，壓力油經過油管進入邏輯閥組再進入油缸，油缸活塞桿帶動兩組調心架偏轉，使托輥的線運動方向與皮帶跑偏方向形成夾角，產生摩擦力糾正皮帶，皮帶復位后，糾偏器停止工作，在邏輯閥組作用下，油缸活塞桿無法動作從而鎖定調心托輥，具有無需人工、無需電源、自動糾正、不損傷膠帶邊緣、糾偏可靠、性能穩定的特點，有效防止因膠帶跑偏造成的斷帶、落料、停機、撕帶等事故的發生。

2.3 鋼芯膠帶X 射線在線檢測裝置的運用

由于鋼芯膠帶使用年限較長、長期處于高負荷運轉、膠帶硫化接頭開膠現象較為突出，運行過程中人工無法對鋼絲繩進行檢查等諸多原因，導致膠帶頻繁受損、內部的鋼絲繩芯浸水而銹蝕斷裂，為此，車間引進了1 臺X 射線防橫斷在線監測裝置，該裝置實現了對X 光照片斷頭、接頭抽動的自動識別和自動分析。膠帶鋼絲芯X 射線無損探傷裝置對膠帶鋼絲芯的內部結構進行高精度實時掃描（精度達0.8 mm），以X 光照片的形式實時上傳至遠程計算機，經過專用軟件分析，對膠帶內鋼絲芯的斷頭、接頭狀況及膠帶強度進行準確判斷，發現問題后及時預警，有效的對鋼絲繩進行實時監控降低斷帶風險。

2.4 鋼芯膠帶防縱向撕裂在線監測裝置的運用

由于長距離鋼芯膠帶防縱向撕裂依靠內置線圈進行檢測，使用過程中主要存在線圈經過傳動部件時容易折斷損壞，同時，線圈在受到物料的沖擊都會造成線圈本身出現開路或閉路失去作用，為此車間引進1 臺防縱向撕裂的激光實時在線檢測裝置，該裝置主要通過光感攝像機對膠帶帶表面進行拍攝成像，然后通過結構光束在皮帶表面呈現一條與膠帶表面完全相符的輪廓線，利用圖像實時算法對拍攝圖像中的輪廓線變化進行識別、判斷、數據存儲與分析，從而判斷出膠帶縱撕位置和損傷程度，具有檢測高效、精準、檢測畫面清晰、報警信息準確可靠、使用性能高（不易損壞）、無需使用線圈、系統方便維護保養等特點。該裝置在膠帶出現對穿撕裂時，系統能立即檢測到并緊急停機，無需預埋線圈，提高了檢測精度，對鋼芯膠帶的安全管控提供了保障，大幅降低了維護及維修成本。

2.5 設備潤滑技術的運用

車間長距離鋼芯膠帶運輸機的驅動部分共有改向滾筒、張緊輪、驅動輪注油點20 個，長期以來一直采用設備運行狀態下人工定期注油的潤滑方式，人工注油存在添加效果不佳以及加注不均勻、加注量不精準、安全風險系數高等缺陷，為改善鋼芯膠帶運輸機滾筒軸承的潤滑情況，提高潤滑質量和要求，實現精細化潤滑管理，確保設備定時、定質、定量供油。2019 年9 月，車間在長距離鋼芯膠帶運輸機上安裝了1 套智能集中潤滑系統，該系統由智能集中潤滑具有的PLC 自動控制，定量、定時供油，針對不同型號的軸承，選用不同流量的模塊，根據現場設備運行情況，實現了對滾筒軸承定時、定量的供油，避免了軸承缺油磨損，降低了軸承及滾筒損的壞頻率，延長其使用周期，提高設備運行效率。

3 結束語

新田選礦車間長距離鋼芯膠帶運輸機是公司運輸線路最長、運輸量最大的首臺帶式運輸設備，帶式運輸取代傳統的汽車運輸從生產效率方面來講具有驅動簡單、運輸效率高、動力低、生產成本低。從環保方面來講采用帶式輸送礦石具有減少能源消耗，環境污染，減少露天灰塵的彌散，使員工的身體健康得到保障。從安全方面來講采用帶式輸送與汽車運輸相比減少了駕駛需求與車輛運行，降低了運輸風險，安全系數高。