張 強(qiáng)
(山西焦煤西山煤電杜兒坪礦, 山西 太原 030022)
皮帶運(yùn)輸機(jī),井下簡(jiǎn)俗稱“皮帶”,被廣泛地應(yīng)用到巷道的開掘開采中。但是由于井下的地質(zhì)條件復(fù)雜,環(huán)境惡劣,常常會(huì)出現(xiàn)很多的突如其來的故障,如皮帶跑偏、打滑、撕裂、減速器斷軸、托輥不轉(zhuǎn)、聲音異常等。一旦出現(xiàn)故障后,就會(huì)影響出煤效率。因此,必須對(duì)其認(rèn)真分析,并整理出一套行之有效的解決辦法。
皮帶運(yùn)輸機(jī)主要由電機(jī)、減速器、滾筒、輸送帶、機(jī)架、上下托輥、拉緊裝置、清掃裝置等構(gòu)成。其工作原理是皮帶繞經(jīng)主動(dòng)滾筒、傳動(dòng)滾筒、拉緊滾筒形成閉環(huán),拉緊裝置拉緊皮帶,提供其正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的張力。工作時(shí),電機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng),利用滾筒、托輥和皮帶的摩擦力相互作用帶動(dòng)皮帶持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),物料隨皮帶一起運(yùn)行至卸載端,從而達(dá)到運(yùn)輸物料的作用。
皮帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,其中心位置脫離了機(jī)架的中心位置,偏向一邊,這種現(xiàn)象就是皮帶跑偏。在煤礦運(yùn)輸中,皮帶跑偏是最常見的故障,會(huì)導(dǎo)致煤炭被撒向皮帶兩邊和底皮帶,磨損皮帶、機(jī)架和憋死機(jī)尾,嚴(yán)重時(shí)會(huì)撕裂皮帶或斷帶。對(duì)此分析,其主要是由以下幾方面造成[1,2]:
1)在安裝時(shí),機(jī)架和皮帶中心線不重合,滾筒和托輥組軸線與皮帶中心線不垂直,滾筒、機(jī)架兩邊高低不平,發(fā)生跑偏。
2)皮帶質(zhì)量不合格或者皮帶老化,從而導(dǎo)致受力不均勻,或者皮帶僵硬,沒有凹槽,皮帶接口不平整而發(fā)生跑偏。
3)由于井下地質(zhì)構(gòu)造多變、皮帶較遠(yuǎn)、巷道壓力大小不同,從而導(dǎo)致巷道高低不平,進(jìn)而使皮帶左右傾斜,發(fā)生跑偏。
4)受料點(diǎn)位置不對(duì),物料下落不能居中,也是引起跑偏的重要因素。為了有效預(yù)防皮帶跑偏,具體方案如下:第一,安裝時(shí),要保證機(jī)頭、機(jī)架和皮帶的中心線一致,機(jī)架、滾筒左右高低水平一致,確保皮帶輸送機(jī)架構(gòu)的安裝精準(zhǔn)度。第二,要對(duì)各廠家進(jìn)行嚴(yán)格的審查,控制皮帶的材質(zhì)選擇,選取優(yōu)質(zhì)的皮帶;兩條皮帶間的接口要卯好,保證其平整性;對(duì)于局部變形皮帶,截取掉變形部再卯接,老化皮帶要及時(shí)替換。第三,在安裝調(diào)試好之后,工作人員要及時(shí)清理皮帶兩幫浮煤和巷道擠壓變形處;隨著巷道的延伸,每隔一定的距離加一組跑偏托輥,并且安裝跑偏保護(hù),使皮帶跑偏后皮帶及時(shí)停止工作,減少損失。第四,在受料點(diǎn)安裝一些擋板,合理適當(dāng)?shù)卣{(diào)整落料的方向,保證下料點(diǎn)在皮帶中心,使皮帶平穩(wěn)均衡地運(yùn)轉(zhuǎn)。
由于煤礦運(yùn)輸?shù)奶厥庑裕ч_啟時(shí)間長,皮帶運(yùn)輸機(jī)在正常運(yùn)行中,電機(jī)、減速器、滾筒以及托輥組在不正常的情況下,會(huì)發(fā)出異常刺耳的噪音,而根據(jù)噪音的位置可以判斷出設(shè)備的故障。其主要故障如下:
1)在電機(jī)和減速器之間的聯(lián)軸器,兩軸不同心時(shí)會(huì)發(fā)出異常的聲音,并且還伴有電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的改變。
2)在滾筒正常工作時(shí),聲音很小,而在軸承損壞的時(shí)候,會(huì)發(fā)生異常的噪音,并且還伴有咯吱咯吱的響聲。
3)在皮帶正常運(yùn)行時(shí),一方面由于托輥的鋼管壁薄厚不均勻,產(chǎn)生離心力比較大,會(huì)產(chǎn)生異常的聲音;另一方面由于托輥的損壞,托輥的軸承和鋼管壁分離,產(chǎn)生咣當(dāng)咣當(dāng)?shù)穆曇簦瑥亩鴮?dǎo)致托輥發(fā)出異響,同時(shí)還伴有周期性的震動(dòng)。
煤礦運(yùn)輸設(shè)備皮帶機(jī)的異常聲音和托輥組、聯(lián)軸器、驅(qū)動(dòng)滾筒、減速機(jī)等組件有關(guān),可通過預(yù)防、檢測(cè)、維修工作來處理實(shí)際問題。具體方法如下:
1)對(duì)于聯(lián)軸器的問題,應(yīng)及時(shí)對(duì)電機(jī)、減速器的位置進(jìn)行調(diào)整,確保安裝精度;對(duì)聯(lián)軸器要經(jīng)常清洗、注油,保持潤滑,做好相應(yīng)的防護(hù)措施。
2)對(duì)于滾筒軸承的問題,要及時(shí)更換軸承,并且要對(duì)各個(gè)組件緊固調(diào)整,按時(shí)加注黃油減少磨損。
3)對(duì)于托輥的問題,要使用正規(guī)優(yōu)質(zhì)的托輥,并且及時(shí)更換壞掉和不轉(zhuǎn)的托輥,按時(shí)為托輥加油潤滑,減少磨損。
皮帶機(jī)在日常工作中,撒料是一個(gè)不可避免的共性問題,造成撒料的原因也是多方面的。總體來說主要原因如下:首先是由于井下地質(zhì)條件復(fù)雜,巷道凹凸不平,在凹段時(shí),曲率半徑偏小,皮帶會(huì)產(chǎn)生“飄帶”的現(xiàn)象,即皮帶懸在空中,脫離托輥組的支撐,造成撒料的現(xiàn)象;其次,由于皮帶嚴(yán)重過載、導(dǎo)料槽擋板損壞或者設(shè)計(jì)不合理等原因,在轉(zhuǎn)載點(diǎn)也會(huì)經(jīng)常撒料;然后在皮帶跑偏的時(shí)候,皮帶偏向一側(cè),導(dǎo)致物料從低的一側(cè)撒出,也是常見的撒料原因。
針對(duì)撒料這一問題,重點(diǎn)還是在于日常生產(chǎn)中,工作人員要加強(qiáng)對(duì)皮帶的維護(hù)、保養(yǎng)和檢修。在凹段,可以借助堆取料機(jī)設(shè)備調(diào)整巷道平整度,增大曲率半徑。對(duì)于轉(zhuǎn)載點(diǎn)的撒料,要盡量避免皮帶的過載,加強(qiáng)皮帶運(yùn)送能力,計(jì)算調(diào)整導(dǎo)料槽的方向長短,調(diào)整下料點(diǎn)在皮帶的位置。對(duì)于跑偏時(shí)的撒料,則應(yīng)調(diào)整皮帶的跑偏,避免皮帶兩個(gè)邊緣的高度出現(xiàn)較大的落差,使物料滑下。
當(dāng)皮帶和滾筒、托輥之間的摩擦力產(chǎn)生的牽引力不夠時(shí),滾筒空轉(zhuǎn),皮帶打滑。而皮帶打滑產(chǎn)生的原因多樣,危害性也較大。主要原因是皮帶張力不夠、機(jī)尾堆煤多、重載啟動(dòng)等多種原因造成的[3]。
為了防止因?yàn)槠Т蚧绊懥松a(chǎn)效率,應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的故障采取不同的措施。如果皮帶張力不夠可以調(diào)整張緊裝置,但不能過大造成拉斷皮帶,或者更換老舊皮帶,增大摩擦力;如果是機(jī)尾堆煤多,可以派專門的人員清理機(jī)尾的浮煤,防止底皮帶拉回煤;如果是重載啟動(dòng)的話,可以減少皮帶的上料,使其平穩(wěn)地運(yùn)行。另一方面要增加煙霧保護(hù)和速度保護(hù),發(fā)生故障時(shí)可以及時(shí)停止皮帶,防止皮帶和滾筒空轉(zhuǎn)長時(shí)間摩擦,造成更大事故的發(fā)生。
減速器是皮帶運(yùn)輸結(jié)構(gòu)中最重要的一部分,而常見的減速器故障為減速器漏油和減速器斷軸。造成減速器漏油的主要原因是在井下皮帶機(jī)長時(shí)間工作,減速器內(nèi)部的溫度持續(xù)升高,壓力變大,導(dǎo)致抗磨油的滲出,其次就是由于螺栓的松動(dòng)、密封圈的損壞而滲出。減速器的斷軸一方面是由于電機(jī)和減速器的選型不當(dāng),使得減速器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),并且長時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)很容易導(dǎo)致減速器的斷軸;另一方面是在安裝的過程中,電機(jī)和減速器安裝得不到位,導(dǎo)致減速器的兩軸出現(xiàn)不同心的情況,久而久之的減速器軸超出承受極限后,就會(huì)產(chǎn)生斷軸的故障。
對(duì)于減速器所暴露出來的故障,要在嚴(yán)格的分析后,采取一系列穩(wěn)妥有效的措施來解決它。對(duì)于減速器漏油來說,一方面要緊固減速器各個(gè)螺栓,及時(shí)更換新的密封圈;另一方面就是加設(shè)透氣口來加速減速器內(nèi)部的散熱,或者采取熱加工的方法來來獲得減速器內(nèi)部的鑄件,減少減速器內(nèi)外部的溫差,降低內(nèi)部壓力。對(duì)于減速器斷軸來說,選擇合適的電機(jī)、減速器,避免出現(xiàn)不同心的問題是主要的解決辦法,同時(shí),由于減速器的軸肩是易斷部位,可以加強(qiáng)軸肩的強(qiáng)度。
隨著國家煤礦事業(yè)的發(fā)展,皮帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛,作用會(huì)越來越大。而皮帶出現(xiàn)故障后的損失也會(huì)越來越大,更甚者會(huì)導(dǎo)致煤礦停產(chǎn)。為了企業(yè)的效益和發(fā)展,必須熟知皮帶機(jī)會(huì)產(chǎn)生的一系列故障和產(chǎn)生原因,并且對(duì)故障要有行之有效的解決措施。面對(duì)故障,要以預(yù)防為主,高效快速解決問題為輔,盡量減少損失,為國家煤礦事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。