膠帶運輸機的機電一體化改造

郭玉紅　鄭云端

摘 要：本文主要分析了膠帶運輸機的機電一體化改造，重點介紹了對于卸載點皮帶架的改造情況。這些改造方案能夠克服傳統的卸載點皮帶架容易倒塌的問題，而且促進了膠帶運輸機的自動化發展。通過對膠帶運輸機的機電一體化改造方案、改造效果等進行研究，以期推動礦產技術的進步，為伯方礦創造更大的經濟效益。

關鍵詞：膠帶運輸機;機電一體化;改造

隨著礦山企業機電一體化技術的發展和進步，膠帶運輸機在采礦業的應用愈加廣泛。但是通過膠帶運輸機的應用現狀來看，由于炭塊高速沖擊導致卸載處皮帶架發生坍塌的現象屢出不窮，這種問題也直接造成了礦山運輸過程的中斷。基于此，伯方礦需要針對膠帶運輸機進行機電一體化改造，通過多方面的完善穩定膠帶運輸機的性能，借以推動礦產企業的后續發展。

1 工程概況

作為一種新型運輸機械，膠帶運輸機能夠借助膠帶運轉產生的動力連續進行作業，并將生產過程中需要運送的物料及時運輸至目的地。因此，膠帶運輸機在伯方礦生產加工企業等多種工業企業中得到了廣泛應用，成為目前公認的高效物料運輸工具。另外，與其他運輸工具相比，膠帶運輸機具有多方面的顯著優勢：它不僅實現了長距離、大容量、不間斷運輸物料，而且能夠借助機電一體化系統進行統一管理。因此，膠帶運輸機在改善運輸效率的同時，也在一定程度上為工業企業節省了人力成本，是一種經濟實用的運輸設備。值得注意的是，膠帶運輸機的性能并非無懈可擊，它在作業過程中可能會發生故障，這一問題的產生將會阻礙伯方礦正常的生產過程，并直接導致最終產量的減少，因此需要引起各大企業的重視。具體而言，在礦山生產領域，膠帶運輸機使用的膠帶主要包括上倉、主井、一部、二部這四大類，并且不同膠帶的承載量也有所不同。伯方礦在利用膠帶運輸機運送的過程中，往往容易出現體積較大的炭塊，這些高速運輸的炭塊在卸載時容易撞擊到皮帶支架，進而導致托輥的松動或坍塌，這種現象的產生將會直接影響整個生產過程，給伯方礦造成巨大損失。因此，伯方礦需要注重膠帶運輸機的機電一體化改造，盡量減少上述意外的發生。

2 膠帶運輸機的機電一體化改造

2.1 優化改造目標

上述針對伯方礦在利用膠帶運輸機運送物料時容易產生的問題進行了分析，可以發現膠帶運輸機仍存諸多方面的不足。基于此，在針對膠帶運輸機的機電一體化改造過程中，首先需要分析上述問題產生的原因，并由此優化改造目標，為后續改造工作奠定良好的基礎。從膠帶運輸機部分工作面的現場卸載點，可以看出，膠帶運輸機的皮帶之間不存在相應的對接處，進而導致現場卸載點的位置出現了各種高低落差。正是這個原因，在膠帶運輸機高速運輸物料的過程中，處于低速狀態的大塊炭在飛落回傳送帶時會出現猛然加速的現象，導致大塊炭自身能量驟然增加，進而造成膠帶運輸機受力過重的現象。這一系列化學反應在不知不覺中逐漸放大，使得膠帶運輸機上接受炭塊卸載的地方不斷遭受劇烈撞擊，長以此往，必然會導致皮帶架發生毀損。為了解決這一問題，在膠帶運輸機上重新安裝了性能較強的緩沖裝置以及固定性較強的鐵索鏈條，但是這種外在的物理性加固治標不治本，只能在短時間內減緩事故的發生。因此，伯方礦需要從以下兩方面入手，優化膠帶運輸機機電一體化的改造目標：第一，伯方礦需要加強對于膠帶運輸機這種工具的開發和改良，在最大程度上提高卸載點處托輥架抵抗高速撞擊的能力，在大塊炭落回傳送帶時能夠及時分攤重量帶來的沖擊力，以確保膠帶運輸機皮帶架的穩定運行，實現這一運輸工具持續不間斷運行物料的能力;第二，工作人員務必需要經常對膠帶運輸機的皮帶架進行檢查和維修，并定時更換皮帶架，使其保持原有的狀態持續運行，避免發生膠帶運輸機作業異常的現象。

2.2 優化改造方案

上面從膠帶運輸機在運送貨物過程中容易出現的問題出發，重新探討了膠帶運輸機的機電一體化改造目標。針對這一優化之后的改造目標，可以看出其中的關鍵之處在于膠帶運輸機的卸載點改造。因此，本次優化改造方案將以降低故障形成概率、減小故障消極影響作為基本出發點，通過分析膠帶運輸機作業過程中擬定優化改造方案。首先，本次改進作業不僅需要重視膠帶運輸機卸載點的支架完善工作，還需要重新研發性能更強的托輥架，確保其發揮減輕大塊炭沖擊力的作用。值得注意的是，在炭塊運輸過程中，膠帶運輸機的運輸速度和運輸炭塊數量無法進行改變，因此工作人員改造工作的重點也不能放在降低卸載點煤流沖擊力這一方面。但是，工作人員可以從優化托輥架的結構這一方面出發，不斷提高托輥架的承受能力，并且盡量選用能夠將水平方向的沖擊力進行四下分散的托輥架。具體而言，工作人員需要在卸載點的漏斗之前連接好四架托輥架，使其在作業過程中將大塊炭產生的能力進行均分，進而完成沖擊力的轉移工作。另外，工作人員在連接四架托輥結構時，需要選用承重能力較強的連接件，確保其在作業過程中充分發揮作用。就目前市場上已有的物件而言，50方鋼是一種最為合適的連接構件。對于四架托輥架的連接方式而言，大部分礦山企業會選用直接焊接法或螺栓連接法，但是具體的選擇需要根據企業自身情況而定。

2.3 分析比較不同方案

針對膠帶運輸機的機電一體化改造方案已經得到優化，但是在選用托輥安裝過程中的連接方式時，不同企業會根據自身情況做出不同的判斷。因此，這種選擇性導致了改造方案的差異性，這就需要伯方礦分析比較不同方案，最終選擇適合自身工作情況的方案。對于選用直接焊接法的，其基本工作流程較為簡單，只需要將長度適當的50方鋼直接焊接在相鄰的托輥架上即可;對于選用螺栓焊接法的，其基本工作流程較為復雜，首先需要利用10#鋼板制作四塊規定要求的矩形塊，之后在各個矩形塊上鉆打適當大小的螺栓孔，最后再通過焊接矩形塊固定住相鄰的托輥架。值得注意的是，兩種方法各有優劣，因此需要仔細分析、逐一比較。對于直接焊接法而言，其優勢之處在于托輥結構的穩定性更為長久，而不足之處在于焊接工作中會產生電及火焰，在作業過程中容易出現安全問題，并且方鋼的換新工作難以實施;對于螺栓焊接法而言，其優勢之處在于易于拆除和換新，而不足之處在于托輥結構更為復雜，使用鋼塊數量較多，整體作業耗時較長。

2.4 評價改造效果

上面針對膠帶運輸機的機電一體化改造方案進行了優化和比較，不同企業也根據自身情況選用了適當的改造方案。不過，在伯方礦實施完成相應的改造方案后，務必需要針對整個方案的改造效果進行分析評價，找尋其中的不合理之處，以期為后續的改進過程中提供經驗和教訓。就目前上述改造方案的效果而言，它以膠帶運輸機的卸載點為關鍵，實施了一系列有關提高承重力度、分散炭塊沖擊力的措施，能夠避免皮帶架在作業過程中出現變形，增強了膠帶運輸機的穩固性。另外，這些方面的完善提升了礦山企業作業的安全性，提高了礦山企業生產的經濟效益，有助于推動伯方礦的發展和進步。

3 小結

綜上所述，盡管膠帶運輸機在伯方礦中得到了廣泛的應用，并且幫助伯方礦提高了貨物運輸效率，但是在其實際使用過程中仍然存在諸多方面的不足。為了解決這一問題，需要伯方礦從膠帶運輸機作業過程中存在的不足出發，通過優化改造目標、優化改造方案、分析比較不同方案、評價改造效果，在最大程度上實現膠帶運輸機的機電一體化改造，使其在運輸過程中充分發揮作用。

參考文獻：

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[3]張艷培.煤礦膠帶運輸機機電一體化改造探析[J].技術與市場，2019，26（4）：163，165.

作者簡介：

郭玉紅（1970- ），男，漢族，山西長治人，2012年12月畢業于山西省煤炭職業中等專業學校煤礦機電與設備維修專業，中專，電工高級技師。

鄭云瑞（1962- ），男，漢族，山西晉城人，本科，工程師，現從事煤礦機電工作。