任 帥
(西曲礦選煤廠,山西 古交 030200)
帶式輸送機自發明以來已有160多年的發展歷程,已成為選煤廠的主要運輸設備之一。帶式輸送機主要由托輥、驅動部件、滾筒件、機頭架、清掃器及安全保護設備組成,由滾筒帶動皮帶,從而實現煤炭的運送。
皮帶跑偏是帶式輸送機在運行過程中發生最頻繁的一種故障類型。統計表明,皮帶跑偏故障導致的事故約占所有輸送機故障的三成左右。輸送機固有的制造和運行方式,在其工作過程中必然會導致皮帶跑偏故障的發生[1]。跑偏故障形成的原因較多,本文將探究帶式輸送機的跑偏原因,詳細介紹各種引發帶式輸送機運行不穩定的因素,并提出針對性的糾偏措施。這對于選煤廠的日常運轉具有一定的經濟與安全意義。
皮帶跑偏指帶式輸送機在運行過程中,皮帶的中心線偏離了機架的軸線,且偏移量超過皮帶橫向寬度的5%[2]。皮帶跑偏的主要因素可歸納為如下三種:一是帶式輸送機設計或制造過程中的缺陷引發的跑偏;二是機器安裝不規范引起的跑偏;三是運行過程中導致的跑偏。具體介紹如下:
1.1.1 輸送帶設計因素
帶式輸送機在設計時通常會發生以下問題:首先是機架設計的剛度較低,選擇的鋼材類型不合適,進而導致機器在運行時存在較大幅度的振動,易發生跑偏問題;其次是上方皮帶運輸的煤炭落差較大,其造成的沖擊易使皮帶跑偏;再次是入料溜槽的中心發生偏移,導致煤炭不在皮帶中心位置,皮帶易發生跑偏甚至扭轉;最后是輸送機的張力不足,易導致皮帶跑偏,需對其相關參數進行重新校準。
1.1.2 輸送帶制造缺陷
在制造輸送帶的過程中,工藝誤差的存在會對皮帶的質量有較大影響,嚴重時會導致跑偏現象的發生。圖1所示為皮帶接頭導致的不平行示意圖,這會導致皮帶向張力較大的一側跑偏。

圖1 皮帶不平行示意圖
1.1.3 托輥制造缺陷
托輥的工藝誤差會導致該部件轉動卡頓或發生縱向跳動等問題,這會對皮帶的一側施加額外的摩擦力,易導致皮帶跑偏。
1.1.4 滾筒制造缺陷
滾筒的制造工藝缺陷會導致其兩端大小不均,表面類似鼓狀或圓錐狀。圖2所示為圓錐狀的滾筒示意圖,其呈圓錐狀時,滾筒對皮帶施加小端指向大端方向的力,這將導致皮帶向大端方向跑偏。

圖2 圓錐狀滾筒示意圖
經對多個選煤廠調研發現,輸送機安裝不規范對皮帶跑偏問題有巨大影響,且這種跑偏故障較難解決。輸送機的安裝質量因素通常指機架、滾筒與托輥的安裝誤差。
1.2.1 機架安裝誤差
安裝輸送機的機架時,安裝位置不合適易導致皮帶跑偏。安裝位置不合適主要指水平度與直線度較低,在輸送機的機架低處皮帶不能與托輥解除,當存在側向力時極易發生皮帶跑偏甚至扭轉。機架兩側存在高度差將使皮帶兩側受力不均,導致跑偏現象的發生。
1.2.2 滾筒安裝誤差
滾筒的安裝位置存在偏差時,其軸線會與皮帶縱向中心線不再正交,皮帶易偏向較為松弛的一側。
1.2.3 托輥安裝誤差
托輥的安裝位置存在誤差時,其軸線的偏移易導致皮帶跑偏。托輥偏移狀況主要有以下四種:托輥與皮帶縱向中心線不正交;托輥角度傾斜,進而導致其對皮帶的阻力出現水平分力;托輥支架未出水平位置,皮帶會向支架較低部位偏移;引料槽兩側壓力不均,將導致承受較大壓力側的摩擦力較大,引起皮帶跑偏[3]。
1.3.1 物料黏結滾筒或托輥
在輸送機運輸物料時,煤炭等物料易黏在滾筒或托輥表面,若不及時進行清理,托輥和滾筒不再為規則圓柱體,這將引起皮帶的跑偏。
1.3.2 皮帶拉伸變形
帶式輸送機的皮帶在長期使用后,會導致其發生不可逆的形變,這將導致皮帶張緊力不夠,造成皮帶跑偏。
1.3.3 物料下落位置不均
在兩臺輸送機的轉載處,若兩者之間的高度差較大時,煤炭等物料下落產生的沖擊力易導致下方皮帶跑偏,且下落位置分布的隨機性會導致皮帶兩側受力不均,引起皮帶跑偏。圖3所示為物料下落位置不均示意圖。

圖3 物料下落位置不均示意圖
1.3.4 機械部件的振動
機器在工作時,機械振動必然存在。因此,輸送機在運送物料時,托輥會發生縱向振動,從而導致傳送帶跑偏現象的發生。
1.3.5 托輥故障
經過長期使用后,托輥的軸承會出現磨損情況,托輥的轉動隨之發生卡頓現象,且縱向振動幅度變大,導致皮帶兩側摩擦力不等,易使皮帶發生跑偏。
輸送機的設計與制造水平是其能夠良好運行的前提,監管部門應對輸送機的設計與制造進行仔細審核與檢查。選煤廠工作人員應仔細研究輸送機采用的鋼材類型、上下輸送機的高度差、導料槽的設計長度等參數,選擇符合要求的輸送機,并對機械的設計進行檢查。同時要對帶式輸送機的制造質量進行評估,確保皮帶、滾筒等部件符合運行要求。
若皮帶不平整或接頭存在問題,會導致皮帶受力不均,進而引起皮帶跑偏。如果接頭存在問題,則相關技術人員可重新膠接皮帶。如果是皮帶本身存在較少的不平部分,可切除不平部分,重新膠接皮帶;若不平部分較多,則需更換皮帶。
如果是托輥軸線與皮帶中線不正交,則需對托輥支架進行修正;如果是托輥架沒有處于水平線上,則需調節偏移側支架高度,或在高度較低部位加入墊片[4]。
滾筒作為輸送機最關鍵的部件之一,其質量問題會引發跑偏故障的發生。在安裝滾筒時,滾筒軸線必須與皮帶縱向中心線正交;驅動滾筒存在偏移時,可調整其軸承支座;還要保證機頭與皮帶接觸部分均勻貼合,出現問題應能快速調整,保證皮帶處于滾筒的居中位置。
皮帶拉緊裝置是輸送機的重要部分之一,若拉緊裝置的配重范圍不對,會導致皮帶松弛或張力過大,進而導致運送帶跑偏。皮帶松弛時應增加配重塊;皮帶張力過大時,則可適當降低配重。
導料槽的安裝位置不合適會導致煤炭在皮帶上分布不均,皮帶受力不均則會發生跑偏問題。可通過改變煤炭的下落位置、高度、方向或增加導料槽長度,使煤炭在皮帶上分布較為均勻,提高輸送機運行的穩定性[5]。
受氣候影響,煤炭在濕度較高時易黏結在滾筒上,造成皮帶偏移,工作人員需對清掃器進行定期檢查,避免煤炭黏結,維持其穩定的工作狀態。并定時對滾筒或托輥進行清潔,減少皮帶跑偏問題的發生。
作為選煤系統的重要運輸工具之一,降低帶式輸送機故障發生次數具有重要意義。為保證其正常運行,本文對皮帶跑偏進行了詳細探討,并提出針對性的糾偏措施,以降低跑偏問題發生的次數,從而保證選煤廠的穩定運轉。