礦用帶式輸送機(jī)輸送帶防偏裝置探討

馬洪亮

摘 要：輸送機(jī)在煤礦開(kāi)采生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，而輸送帶作為輸送機(jī)的關(guān)鍵部件，一旦輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中輸送帶發(fā)生跑偏，會(huì)產(chǎn)生較大危害，不僅造成煤炭大量灑落，而且使輸送機(jī)無(wú)法滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行效率降低，甚至使輸送機(jī)受到嚴(yán)重破壞，為了保障輸送機(jī)的運(yùn)行安全，應(yīng)高度重視輸送機(jī)輸送帶跑偏問(wèn)題，仔細(xì)分析輸送帶跑偏原因，有針對(duì)性地設(shè)置輸送帶防偏裝置，有效防止輸送機(jī)輸送帶跑偏，提高輸送機(jī)經(jīng)濟(jì)效益。本文簡(jiǎn)要分析了礦用帶式輸送機(jī)輸送帶跑偏原因，介紹了礦用帶式輸送機(jī)輸送帶防跑偏主要措施，闡述了礦用帶式輸送機(jī)輸送帶多種防跑偏裝置。

關(guān)鍵詞：礦用帶式；輸送機(jī)；輸送帶；防偏裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.058

礦用帶式輸送機(jī)是煤礦中專(zhuān)門(mén)用于輸送煤炭的重要機(jī)械設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于煤礦生產(chǎn)效率有著直接影響，并且一旦輸送帶發(fā)生跑偏，造成無(wú)法正常輸送煤炭，還要浪費(fèi)大量的物力和人力重新打掃灑落的煤炭，很容易引發(fā)煤礦停產(chǎn)、緊急停車(chē)、輸送帶撕裂等事故，給煤礦企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。為了避免發(fā)生這種情況，應(yīng)對(duì)輸送帶跑偏原因進(jìn)行全面分析，科學(xué)設(shè)置防偏裝置，保護(hù)輸送帶，結(jié)合不同防偏裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，合理選擇和安裝，保障輸送機(jī)輸送帶安全、正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 礦用帶式輸送機(jī)輸送帶跑偏原因

造成礦用帶式輸送機(jī)輸送帶發(fā)生跑偏的原因有很多種，根據(jù)輸送帶的物理學(xué)運(yùn)動(dòng)和受力情況分析，礦用帶式輸送機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于運(yùn)行狀態(tài)，輸送帶長(zhǎng)期受到不平衡的左右力量影響，導(dǎo)致輸送帶逐漸發(fā)生跑偏。根據(jù)礦用帶式輸送機(jī)的具體裝置，輸送帶發(fā)生跑偏的主要原因有：輸送帶接頭設(shè)置和輸送帶中心線不相互垂直或者接頭錯(cuò)位、輸送帶安裝位置沒(méi)有處于輸送機(jī)中心線，輸送的煤炭密度不均勻、落料不均勻、滾筒和托輥安裝不正等。

2 礦用帶式輸送機(jī)輸送帶防跑偏主要措施

為了避免礦用帶式輸送機(jī)輸送帶發(fā)生跑偏，可采用以下措施：其一，在現(xiàn)場(chǎng)安裝設(shè)置礦用帶式輸送機(jī)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照輸送機(jī)圖紙要求來(lái)控制地基與輸送機(jī)之間以及輸送機(jī)各零部件之間的間隙；其二，在沒(méi)有安裝設(shè)置防跑偏裝置時(shí)，先要確保礦用帶式輸送機(jī)中的各種零部件嚴(yán)格符合圖紙要求，并且制作精良。上述兩點(diǎn)是礦用帶式輸送機(jī)輸送帶防跑偏的基礎(chǔ)，基于上述兩點(diǎn)，還有一些因素也會(huì)造成礦用帶式輸送機(jī)輸送帶運(yùn)行中逐漸發(fā)生跑偏，因此還需設(shè)置防跑偏裝置，根據(jù)輸送帶防跑偏部位，可以在下輸送帶部位和上輸送帶部位設(shè)置防跑偏裝置。上輸送帶部位的防跑偏裝置往往在輸送帶防跑偏中發(fā)揮著主導(dǎo)作用，而下輸送帶部位的防跑偏裝置也會(huì)影響上輸送帶跑偏，因此通常情況下，在煤礦企業(yè)條件允許時(shí)，下輸送帶和上輸送帶都應(yīng)安裝防跑偏裝置。

3 礦用帶式輸送機(jī)輸送帶防偏裝置設(shè)置

3.1 在上輸送帶部位安裝防跑偏裝置

（1）錐形螺旋調(diào)心托輥防跑偏裝置。這種防跑偏裝置包括一個(gè)托輥支撐架、一個(gè)雙旋向柱形托輥和兩個(gè)相反旋向螺旋托輥。在正常的礦用帶式輸送機(jī)輸送帶運(yùn)行狀態(tài)下，左右螺旋托輥對(duì)于輸送機(jī)輸送帶的摩擦力幾乎相等，螺旋托輥主要防止輸送帶跑偏，一旦輸送帶向一邊跑偏，輸送帶兩邊的摩擦力不再相等，這時(shí)托輥架繞著轉(zhuǎn)軸中心不斷旋轉(zhuǎn)，使輸送帶和托輥中心線產(chǎn)生一定夾角，這時(shí)輸送帶受到螺旋托輥的較大推力，使發(fā)生跑偏一側(cè)的輸送帶逐漸回到中心線位置，確保輸送帶正常、安全運(yùn)行。

（2）調(diào)心上托輥中間轉(zhuǎn)軸防跑偏裝置。這種調(diào)心上托輥中間轉(zhuǎn)軸防跑偏裝置包括轉(zhuǎn)軸式托輥架、三個(gè)柱形托輥和兩個(gè)立輥，輸送帶正常運(yùn)行狀態(tài)下，立輥和輸送帶不發(fā)生接觸，一旦輸送帶發(fā)生跑偏，立輥碰到輸送帶，立輥受到向外推力，繞中間轉(zhuǎn)軸托輥架旋轉(zhuǎn)一定角度，輸送帶中線和柱形托輥中心線之間形成一定角度，在立輥滾動(dòng)過(guò)程中輸送帶受到向內(nèi)推力，從而輸送帶逐漸恢復(fù)到中心線位置，在輸送帶恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)以后，上托輥中間轉(zhuǎn)軸防跑偏結(jié)束。這種防跑偏裝置制作成本較低、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，具有調(diào)心作用，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，柱形托輥和輸送帶之間滾動(dòng)摩擦，對(duì)于輸送帶幾乎沒(méi)有磨損。但是一旦輸送帶發(fā)生跑偏，輸送帶兩側(cè)會(huì)受到立輥較大阻力，從而易磨損輸送帶兩側(cè)，造成輸送帶毛邊，這會(huì)加快輸送帶中心線到兩側(cè)的破壞速度，造成輸送帶快速報(bào)廢。

（3）上托輥摩擦調(diào)心防跑偏裝置。上托輥摩擦調(diào)心防跑偏裝置包括托輥轉(zhuǎn)動(dòng)架、柱形托輥以及兩個(gè)錐形托輥等部件。輸送帶正常運(yùn)行狀態(tài)下，托輥大頭端和輸送帶之間不發(fā)生接觸，一旦輸送帶跑偏，托輥大頭端和輸送帶相互接觸，大頭端無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，輸送帶和大頭端產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力，這個(gè)滑動(dòng)摩擦力往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于托輥轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，從而繞著轉(zhuǎn)軸使防跑偏托輥架轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，輸送帶中心線與柱形托輥平面、摩擦調(diào)心托輥之間形成一定角度，從而使輸送帶逐漸向中心移動(dòng)，發(fā)揮防跑偏作用。這種防跑偏裝置在上輸送帶上的設(shè)置，輸送帶正常運(yùn)行狀態(tài)下，托輥和輸送帶之間產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，幾乎不會(huì)磨損輸送帶，具有明顯的調(diào)心效果，還可以安裝設(shè)置在可逆帶式輸送機(jī)上，但是這種防跑偏裝置的調(diào)心托輥包括不轉(zhuǎn)動(dòng)部分和旋轉(zhuǎn)部分，大頭端必須制作弧形并且特別光滑，因此制作成本和工藝要求相對(duì)較高，結(jié)構(gòu)設(shè)置非常復(fù)雜。

（4）螺旋圓柱托輥防跑偏裝置。螺旋圓柱托輥防跑偏裝置包括雙向螺旋托輥、右旋和左旋螺旋托輥，考慮到存在螺旋角，礦用帶式輸送機(jī)輸送帶運(yùn)行過(guò)程中，輸送帶分別左右兩側(cè)螺旋托輥的橫向作用力，當(dāng)輸送帶正常運(yùn)行時(shí)，左右兩側(cè)橫向作用力相等，一旦輸送帶發(fā)生跑偏，發(fā)生跑偏一側(cè)的螺旋托輥產(chǎn)生較大橫向力，從而使輸送帶逐漸回歸到中心線位置，實(shí)現(xiàn)輸送帶防跑偏。這種螺旋托輥防跑偏裝置制作工藝要求高、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如果在安裝螺旋托輥時(shí)，旋向設(shè)置錯(cuò)誤，會(huì)造成輸送帶嚴(yán)重跑偏，并且由于存在螺旋角，造成在螺旋托輥上輸送帶受到一定的滑動(dòng)摩擦，這在很大程度上加速了輸送帶損壞。

（5）前傾托輥防跑偏裝置。前傾托輥防跑偏裝置是在輸送帶運(yùn)行方向使兩個(gè)側(cè)托輥向前傾斜一定角度，輸送帶運(yùn)行過(guò)程中，受到兩側(cè)托輥的橫向作用力，當(dāng)輸送帶正常運(yùn)行時(shí)，左右兩側(cè)橫向作用力相等，一旦輸送帶發(fā)生跑偏，發(fā)生跑偏一側(cè)的前傾托輥產(chǎn)生較大橫向力，從而使輸送帶逐漸回歸到中心線位置，實(shí)現(xiàn)輸送帶防跑偏。這種防跑偏裝置不能安裝在可逆帶式輸送機(jī)上，輸送帶受到側(cè)向托輥的滑動(dòng)摩擦力，產(chǎn)生較大運(yùn)行阻力，從而導(dǎo)致礦用帶式輸送機(jī)產(chǎn)生較大能耗，并且輸送帶中心線和兩側(cè)柱型托輥軸線不相互垂直，輸送帶運(yùn)行過(guò)程中受到一定摩擦力，往往會(huì)加速輸送帶磨損。然而這種防跑偏裝置制作成本較低，工藝要求低，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。endprint

（6）中間轉(zhuǎn)軸式一個(gè)柱形托和兩個(gè)錐形托輥防跑偏裝置。這種防跑偏裝置包括一個(gè)柱形托輥和兩個(gè)錐形托輥，托輥架和中心線平面相互垂直，在托輥架上梁上安裝三個(gè)托輥，通過(guò)回轉(zhuǎn)軸下梁和上梁連接在一起，中間架連接下梁，一旦輸送帶發(fā)生跑偏，錐形托輥兩端直徑大小發(fā)生變化，在輸送帶運(yùn)行過(guò)程中托輥旋轉(zhuǎn)，輸送帶和托輥大小頭接觸位置的線速度不一致，從而沿著轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)托輥架對(duì)輸送帶產(chǎn)生一定作用力，使輸送帶逐漸回歸到中心線位置。這種防跑偏裝置在礦用帶式輸送機(jī)上應(yīng)用廣泛，具有良好的防跑偏作用，也可以安裝設(shè)置在可逆帶式輸送機(jī)上，但是這種防跑偏裝置的錐形托輥和轉(zhuǎn)動(dòng)托輥架制作工藝非常復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高，由于錐形托輥兩頭直徑不相等，在托輥上輸送帶運(yùn)行過(guò)程中帶動(dòng)托輥旋轉(zhuǎn)時(shí)，托輥小端行程比大端行程小，在托輥大端輸送帶的重力比較大時(shí)，托輥旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，托輥小端往往會(huì)阻礙輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的滑動(dòng)摩擦力，這個(gè)滑動(dòng)摩擦力往往會(huì)增加礦用帶式輸送機(jī)的內(nèi)耗，使得輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)擔(dān)增大，物料運(yùn)載量大幅度減少。

3.2 在下輸送帶部位安裝防跑偏裝置

（1）V型托輥防跑偏裝置。這種防跑偏裝置主要是在下托輥支架上安裝設(shè)置兩個(gè)柱形托輥，形成一定夾角，輸送帶在兩個(gè)柱形托輥之間，輸送帶正常運(yùn)行狀態(tài)，兩個(gè)柱形托輥負(fù)載相等，一旦輸送帶發(fā)生跑偏，兩個(gè)柱形托輥負(fù)載不再平衡，輸送帶受到跑偏一側(cè)柱形托輥的防跑偏推力，使輸送帶逐漸回到中心線位置。由于存在V型夾角，輸送帶在夾角位置的曲率半徑減小，這使得輸送帶受到較大作用力，很容易造成輸送帶產(chǎn)生疲勞破壞。但是這種防跑偏裝置在實(shí)際應(yīng)用中故障發(fā)生率較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝設(shè)置比較方便。

（2）下托輥防跑偏裝置。這種防跑偏裝置主要包括中間轉(zhuǎn)軸托輥架和兩個(gè)錐形托輥，其工作原理和上托輥防跑偏裝置基本一致，只是比上托輥防跑偏裝置更容易制作，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)τ诿禾啃枨罅看蠓壬蠞q，礦用帶式輸送機(jī)在煤礦開(kāi)采生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的重要作用，輸送機(jī)輸送帶跑偏是一種常見(jiàn)運(yùn)行故障，不僅嚴(yán)重影響輸送機(jī)的正常、安全運(yùn)行，而且一旦輸送帶發(fā)生跑偏容易造成大量煤炭在輸送過(guò)程灑落，甚至造成輸送機(jī)緊急停車(chē)，輸送帶受到大力撕扯發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。因此為了有效避免礦用帶式輸送機(jī)輸送帶發(fā)生跑偏，根據(jù)礦用帶式輸送機(jī)運(yùn)行要求和特點(diǎn)，選擇合適的防跑偏裝置，優(yōu)化防跑偏裝置安裝設(shè)置，充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，及時(shí)消除輸送帶跑偏隱患，提高礦用帶式輸送機(jī)輸送帶運(yùn)行效率。

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