冶金行業皮帶輸送機的日常維護及故障處理

劉 標

（中金嶺南丹霞冶煉廠，廣東 韶關 512300）

皮帶輸送機是一種以摩擦為動力驅動的連續運輸物料的機械設備。主要由機架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成。該設備工作噪音較小，結構較簡單，能連續化、高效率、大傾角運輸。皮帶機操作簡單、維修容易、運輸成本低廉。一般皮帶機運行過程中，在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。冶金行業應用場景下的皮帶機主要用于輸送煉鐵生產的焦炭、球團礦、燒結礦等上料工序，煉鋼行業應用場景下的合金料、散裝料等從地下料倉輸送到高位料倉的工序。皮帶輸送機已經成為冶金行業領域必不可少的機械設備，它經濟實惠、工作效率高并且可靠、運行平穩、結構簡單。鋼鐵企業的傳統皮帶機的特點為點多、線長、面廣、人機交互頻繁，同一區域內交織著中控、值守、巡檢、點檢、檢修作業，生產協力、檢修協力分設共存。以寶鋼為例，寶鋼集團內皮帶機數量總計約5 400 條，總長度約720 km，涉及員工總數約10 600 人。其中，梅鋼公司原料系統皮帶424 條，總長114 km，涉及皮帶機作業相關人員909 人[1]。

為了保證在冶金行業特殊環境下皮帶輸送機的穩定運行，在冶金煉鋼和煉鐵生產運維的實際設備點檢和故障檢修維護的工作中，要了解冶金行業皮帶機運行的工藝流程，學會如何操作維護皮帶輸送機，了解冶金行業經常使用的皮帶輸送機的各個部位的作用及內部構造，保證機器在冶金環境下正常運行，避免傳送帶的過度磨損，為冶金行業煉鐵和煉鋼穩定運行提供設備基礎。

1 冶金行業皮帶機

1.1 冶金行業皮帶機的組成

皮帶輸送機簡稱皮帶機，該設備是一種通用的連續運輸機械[2]。冶金行業經常使用的皮帶輸送機主要由傳送皮帶、皮帶機托輥裝置、皮帶電機傳動設備、皮帶電氣控制裝置、皮帶托輥和物料供給裝置、皮帶連鎖報警安全裝置、皮帶電子稱重裝置等組成，如見圖1 所示。

圖1 冶金行業皮帶輸送機常用結構

1.2 冶金行業傳送皮帶

傳送皮帶，它是帶式輸送機中的一個重要的組成部分，輸送帶是皮帶機承載物料的裝置，該裝置對抗拉強度有較高的要求，冶金行業常用的傳送皮帶如圖2 所示。輸送帶由傳送帶織物里芯、傳送帶支撐部件和傳送帶膠粘覆蓋層組成。輸送帶的織物里芯起到承載工作負載的作用，冶金行業使用的傳送皮帶特別要求織物里芯的強度和剛都較大度。傳送帶膠粘覆蓋層起到減少傳送帶織物里芯機械損害的作用，該裝置的使用減少了煉鋼、煉鐵工序特殊物料接觸的沖擊、磨損、阻力和跑偏等不利影響。

圖2 冶金行業傳送皮帶

1.3 冶金行業皮帶機托輥裝置

皮帶機托輥裝置包括托輥、輥筒和機架等部分組成[3]。托輥裝置的作用是支承輸送帶和傳送物料，槽型托輥是其中的一種，冶金行業煉鋼和煉鐵生產過程中，一般會把它們設置成20°、35°、45°等不同的角度，如圖3 所示；空載托輥、回程托輥用來支承空載段輸送帶。

圖3 冶金行業槽型托輥

1.4 冶金行業皮帶電機傳動和電氣控制裝置

皮帶電機傳動裝置有開環傳動裝置和閉環傳動裝置兩種[4]。傳動裝置主要由電機控制裝置、減速機控制裝置、聯軸器控制裝置、抱閘控制裝置等組成。冶金行業皮帶電機傳動裝置，如圖4 所示。冶金行業煉鋼、煉鐵生產過程中的電機傳動裝置控制一般包括電機的啟動、停止、緊急制動、報警、連鎖等控制。煉鋼、煉鐵工效學小小型的皮帶機采用傳統觀的接觸器繼電氣控制，大型的鋼鐵聯合企業皮帶機原料輸送采用PLC 控制系統，使用變頻器傳動控制，通過調節變頻器的頻率控制皮帶機的運行速率。

圖4 冶金行業皮帶電機傳動裝置

1.5 冶金行業皮帶機張力控制裝置

螺桿張力控制裝置、重錘張力控制裝置、絞車張力控制裝置是皮帶機張力控制的主要裝置，該裝置用于控制皮帶的張力，保持皮帶機輸送帶和皮帶機傳動滾筒保持較平穩的相對運行，避免出現打滑現象，同時保證輸送帶具有一定的撓度。冶金行業皮帶機一般都配置有皮帶表面清掃裝置，達到清理粘料和防止灑料的目的。

1.6 冶金行業皮帶機連鎖報警安全裝置

大型冶金企業的皮帶機上料運行一般會和低位料倉、高位料倉的料位等控制系統設置一定的報警和連鎖安全控制裝置。例如過電流報警裝置、溫度高限和低限報警裝置、皮帶打滑、撕裂連鎖裝置、皮帶速度高限和低限報警裝置、限位連鎖控制裝置等，起到安全保護皮帶機正常運行的作用。

1.7 冶金行業皮帶機電子稱重裝置

大型冶金行業企業的皮帶機一般設置皮帶秤，該裝置一般用于連續運輸散裝物料進行連續稱量的一種電子稱裝置。冶金行業皮帶稱一般按照在輸送機上，稱重傳感器利用杠桿原理將皮帶載荷轉換為電壓信號，同時利用測速傳感器將速度信號引入稱重儀表，進而得到稱重瞬時流量和累積值，進行顯示。

2 冶金行業皮帶機的維護和故障處理

皮帶機在運行過程中，受到冶金行業煉鋼、煉鐵工況負荷、機械設備、電氣設備、原料的狀況等影響，皮帶機運行的過程中會出現各種故障，影響皮帶機系統的穩定運行，可能造成皮帶磨損、物料灑落、堆料、卡料、混料等，在造成浪費的同時也影響生產的連續性[5]。皮帶機的皮帶跑偏和皮帶撕裂是煉鋼、煉鐵生產過程中上料經常遇到的皮帶機故障，以下主要分析介紹在煉鋼、煉鐵實際生產過程中遇到的皮帶跑偏和皮帶撕裂的故障和原因，以及皮帶機點檢、檢修和故障預防處理的一些措施。

2.1 皮帶機皮帶跑偏故障處理

冶金行業皮帶機跑偏的主要原因有皮帶機施工安裝期間安裝的各種誤差累積造成的跑偏，以及皮帶機在使用過程中引起的跑偏。

冶金行業皮帶機施工過程中的誤差造成跑偏的原因主要有，皮帶機主體機械支撐裝置傾斜、皮帶機皮帶接頭不平直等。皮帶機的主體機械支撐裝置出現水平度和垂直度的誤差導致的傾斜，該故障可以通過局部的調整校正達到消除跑偏的目的，嚴重的故障問題必須進行重新進行機械支撐體系的安裝，所以在施工中必須做到精準裝配安裝，保證機械安裝的精度。皮帶機皮帶接頭不平直，一般是由于皮帶機皮帶張力受力不均勻導致的跑偏，該故障可以通過調整承載托輥的位置、調整傳動滾筒張力、皮帶重新連接的方式以達到消除跑偏的目的。

冶金行業皮帶機運行過程中的誤差造成跑偏的原因主要有，磨損、粘料、張力波動、物料布置、運行振動等。皮帶輸送機長時間的運行必然會出現皮帶老化變形、物料布置不均、機械振動等各種磨損情況，此時就會出現皮帶跑偏，一般需要定期的進行點檢和檢修維護，出現異常情況利用檢修時間及時處理，保證皮帶機的良好運行。

2.2 皮帶機皮帶跑偏的維護

2.2.1 調整皮帶機托輥組

冶金行業皮帶在運行中的跑偏可以通過托輥的調整，達到皮帶跑偏控制的目的，如圖5 所示。

圖5 調整托輥組

2.2.2 調整傳動滾筒與改向滾筒

滾筒跑偏應先清理粘料后再調整，必要時更換新滾筒。因為受到冶金行業煉、煉鐵現場安裝環境的局限性，應該先進行驅動滾筒滾軸軸向調整，再進行皮帶機徑向調整，最后進行滾筒滾軸尾部調整，如下頁圖6 所示。

圖6 調整傳動滾筒與改向滾筒

2.2.3 調整物料的儲運位置

物料的儲運輸位置設置不合適，也會造成皮帶機的跑偏，尤其是多條皮帶機進行配合供料，物料的儲運輸位置設置不合適也會造成皮帶的跑偏。水平速度分量對下層皮帶的側向沖擊力導致皮帶跑偏，且物料很難居中。下料溜槽的的寬度應為皮帶寬度的五分之三左右比較合適，必要時在下料溜槽中合適位置增設擋板對物流進行導流。

2.2.4 更換皮帶或重新粘接

如膠帶使用時間長，產生老化變形、邊緣磨損、膠帶接頭中心不正，另外由于環境溫度導致皮帶的張緊力度變化等因帶素是皮帶機皮受力不均勻造成跑偏的重要原因，可以通過接頭處重新制作、老化皮帶更換的方式解決故障問題。

2.3 皮帶機皮帶撕裂的故障處理

2.3.1 中部縱向劃傷或開裂

皮帶中部縱向劃傷如長度較短，可以采用釘皮帶扣或修補膠條進行粘貼并加強監護運行。如皮帶縱向劃透距離較長則必須盡快掐掉劃傷部分對皮帶進行重新硫化粘接。

2.3.2 皮帶起層

皮帶接頭開裂或起層，如沒有損壞織物層可以采用釘皮帶扣、冷硫化膠粘貼或修補膠條粘貼處理并加強監護。如傷到織物層則需盡快切斷受傷部位進行重新硫化粘接。

2.3.3 橫向開裂

皮帶橫向開裂非常危險，容易形成應力集中導致皮帶橫向撕斷。如邊部開裂長度較短，可采用切掉開裂口處理，切割時注意盡量使拐角圓滑過度，防止產生應力集中，如圖7 所示。

圖7 皮帶橫向開裂的處理

邊部撕裂也可以采用修補膠條對開口處兩面同時粘貼。邊部撕裂需注意以下兩點：一是使用修補膠條粘貼后注意清掃器對修補膠條的影響。二是如橫向開裂長度較長，則需立即停止使用，對皮帶進行重新粘接。

3 結論

距皮帶輸送機被發明出來，至今已經有三百多年的歷史了，隨著時間的前進和社會的發展，皮帶輸送機已經成為冶金行業煉鋼、煉鐵生產過程中必不可少的機械設備，它經濟實惠、工作效率高并且可靠、運行平穩、結構簡單。在冶金行業煉鋼、煉鐵生產實際工作中我們要學會如何操作維護皮帶輸送機，了解皮帶輸送機的各個部位的作用及內部構造和故障處理方法和模式。

輸送帶是皮帶輸送機的重要裝置，它在冶金行業煉鋼、煉鐵生產過程中皮帶輸送機裝置運行過程中成本最高、故障面最大，造成的影響最大、維修難度最高，圍繞著它的零件特別多，當零件損壞時我們要及時修理或更換，保證機器正常運行，避免輸送帶的過度磨損，造成巨大的經濟損失。只有整個單位的生產效率提高了，工作人員的利益才會提高，所以工作人員不僅僅要做好點檢維護，在生產過程中也要正確的使用皮帶輸送機機械設備，認真對待一些注意事項。這樣才能使單位和自身共同更好更快的發展。