港口皮帶機(jī)輸送帶撕裂產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防

揚(yáng)宇坤

摘要：隨著我國綜合國力的不斷提升，我國煤炭及港口運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了飛速發(fā)展，這也使得輸送帶的應(yīng)用范圍越加廣泛。但在實際的應(yīng)用生產(chǎn)過程中，相關(guān)工作也總會因為運(yùn)輸帶的破裂而導(dǎo)致無法進(jìn)行正常的工作生產(chǎn)。為解決這一問題，本文對輸送帶撕裂問題進(jìn)行了細(xì)致研究，同時提出了幾種能夠有效解決該問題的方法。

關(guān)鍵詞：撕裂;雜質(zhì);撕裂檢測

在運(yùn)輸工作中，皮帶機(jī)發(fā)揮著重要的運(yùn)輸作用，而且其具備運(yùn)輸距離長、可靠性強(qiáng)以及自動化易實現(xiàn)的諸多優(yōu)點。在實際的工作過程中，皮帶機(jī)不可避免的會在港口運(yùn)送散貨時受到損傷，有時甚至?xí)蚱p傷過于嚴(yán)重，而導(dǎo)致港口生產(chǎn)遭受損失?，F(xiàn)如今的運(yùn)輸行業(yè)皮帶機(jī)皮帶撕裂是一種較為常見且破壞性極強(qiáng)的損壞情況，一條正常的帶式皮帶機(jī)輸送帶更換需要20～40小時，但若出現(xiàn)輸送帶撕裂事故，那么少則幾米，多則數(shù)百米的輸送帶都會出現(xiàn)崩壞，以致生產(chǎn)被迫停止，影響生產(chǎn)連續(xù)性，帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

一、雜質(zhì)劃傷輸送帶分析

1.1皮帶機(jī)運(yùn)行方式

為了快速地將煤料從翻車機(jī)中運(yùn)到不同的堆場，通常會在輸送帶的沿線處建設(shè)轉(zhuǎn)接機(jī)房，讓轉(zhuǎn)接機(jī)房將相關(guān)物料借助轉(zhuǎn)接漏斗來實現(xiàn)運(yùn)輸?shù)母南?。另外，還需要借助翻板改變位置來實現(xiàn)對各個流程的控制，確保相應(yīng)的物料可以掉落在相應(yīng)的皮帶機(jī)上并進(jìn)行傳送。

1.2輸送帶劃傷的狀況

1.2.1運(yùn)行過程中出現(xiàn)的邊緣劃傷

若在運(yùn)輸過程中皮帶出現(xiàn)跑偏，那么就會在工作過程中受到巨大損壞。跑偏出現(xiàn)的原因大多集中在皮帶機(jī)的頭尾部分和驅(qū)動站，所以在進(jìn)行輸送帶調(diào)整時，通常都會在這三處著手進(jìn)行。一般會采用調(diào)整托輥架的方式和借助改變調(diào)料擋板位置來實現(xiàn)對調(diào)料落點的對中性調(diào)整。因驅(qū)動站和頭尾部鋼結(jié)構(gòu)組建密集，所以當(dāng)輸送帶跑偏之后，就會立刻和鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生摩擦，導(dǎo)致輸送帶邊緣被劃傷，若不對其進(jìn)行及時處理，那么輸送帶的劃傷程度就會加劇，最終使得輸送帶大面積受損，甚至有引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險。

1.2.2輸送帶出現(xiàn)縱向或橫向劃傷

輸送帶的縱向劃傷，可能是運(yùn)輸過程中因異物貫穿輸送帶卡在輸送帶下方的托輥架中導(dǎo)致的，一旦輸送帶機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，那么夾雜在托輥架中的雜質(zhì)就會給輸送帶造成局部損傷，若現(xiàn)場工作人員不能及時對其進(jìn)行發(fā)掘，那么就會加劇輸送帶的撕裂程度。另外，在物料進(jìn)入到轉(zhuǎn)接機(jī)房后，轉(zhuǎn)接機(jī)房會出現(xiàn)多個輸送帶機(jī)交接的情況，因為轉(zhuǎn)接機(jī)房內(nèi)的上游輸送帶和下游輸送帶相距高度落差，所以雜質(zhì)很容易從上游輸送帶受重力控制直接砸到下游輸送帶上，這會給下游輸送帶機(jī)造成不同程度沖擊力以致其橫向劃傷。

1.3造成輸送帶劃傷的原因分析

1.3.1漏斗處劃傷

當(dāng)物料受重力作用落到漏斗沖擊面上后，會因折射而最終流入溜管，順溜管進(jìn)入導(dǎo)料槽。我國目前在該技術(shù)應(yīng)用上依舊應(yīng)用傳統(tǒng)設(shè)計，雖然依舊采用斜面，但是卻在導(dǎo)料槽口的部分進(jìn)行了豎直處理，當(dāng)再有物料從溜管口進(jìn)入并通過導(dǎo)料槽運(yùn)輸時，其運(yùn)輸方向就會變?yōu)樨Q直方向。而受重力影響，被運(yùn)送的物料會垂直落入下游的皮帶機(jī)輸送帶上，而下游輸送帶機(jī)設(shè)有緩沖托輥，但凡有異物不慎落入托輥間，那么必然會給下游的輸送帶造成損傷。

（1）專門安置在導(dǎo)料槽出口處的撕裂檢測開關(guān)裝置。在對這類裝置的研究上，一些學(xué)者選擇了市場上應(yīng)用最為廣泛的兩組產(chǎn)品進(jìn)行檢測。這些產(chǎn)品的主要作用原理都相同：一旦輸送帶在工作過程中出現(xiàn)撕邊和橫向斷裂或縱向斷裂的情況，翹起的輸送帶邊緣就會打擊檢測裝置，外部受力則會直接使開關(guān)內(nèi)部的黑色護(hù)套內(nèi)相平行兩條導(dǎo)線相互觸碰，觸碰后的導(dǎo)線會引致撕裂信號發(fā)出，進(jìn)而引發(fā)故障停機(jī)，再由現(xiàn)場工作者前去查看。

（2）放于尾部的滾筒撕裂檢測開關(guān)裝置。其主要工作原理如下：一旦輸送帶的某點出現(xiàn)撕裂情況，那么輸送帶上的物料就會自撕裂處掉落至放置在尾部的滾筒處。另外，該裝置中還設(shè)有尾部滾筒的清掃機(jī)器，這部分組成會帶動物料在滾筒前進(jìn)行清掃，而后將物料擠入到滾筒和輸送帶中，使得滾筒尾部輸送帶形成鼓包。當(dāng)完成上述流程后，滾筒還會轉(zhuǎn)動，頂部框架也會隨之翻轉(zhuǎn)。若翻轉(zhuǎn)過程中，滾筒不能回歸到最初的位置，那么檢測裝置就會自動發(fā)出報警信號。

1.3.3雜質(zhì)未被除鐵器吸出來的原因分析

在進(jìn)行除鐵器安置時，要將其放置在與皮帶機(jī)保持500mm的高度之處。另外，我們還需計算一般皮帶機(jī)的運(yùn)輸速率，而后確定皮帶機(jī)中心和高物料的厚度，最后保證除鐵器能夠和物料與輸送帶間共隔出75mm左右的距離，以此確保安裝后的系統(tǒng)能夠在盡可能接觸物料吸收雜質(zhì)的同時，也能避免對輸送帶機(jī)正常工作的阻礙。

以下是物料中混有鐵類雜質(zhì)的情況總結(jié)：

（1）如圖所示，異物平放示意圖中，雜質(zhì)被平埋在物料中。雜質(zhì)被平壓在煤塊中，很難被吸出。

（2）如圖所示，異物傾斜放示意圖中，雜質(zhì)被斜埋在物料中。如果這種情況下利用除鐵器對物料中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附，則會是雜質(zhì)的一端直立，另一端依舊埋在每塊中，最后表現(xiàn)為支撐狀態(tài)，直至煤塊和雜質(zhì)共同落入漏斗進(jìn)入輸送帶。這時的雜質(zhì)將會成垂直狀落入到輸送帶上，加之重力會導(dǎo)致雜質(zhì)垂直插入到運(yùn)轉(zhuǎn)的輸送帶上，甚至雜質(zhì)一角會直接砸透卡到緩沖托輥之中。

二、輸送帶撕裂的預(yù)防

2.1轉(zhuǎn)接漏斗的改造

因大多數(shù)雜質(zhì)會在經(jīng)過漏斗后直接給輸送帶造成損傷，所以我們有必要對漏斗進(jìn)行相應(yīng)改造，以此緩沖雜質(zhì)，避免雜質(zhì)傷害輸送帶。首先，可加大導(dǎo)料槽的空間。提高導(dǎo)料槽的高度，能有效增強(qiáng)導(dǎo)料槽空間，這樣的導(dǎo)料槽能夠有效避免長條雜質(zhì)卡到漏斗壁和皮帶機(jī)之間，也能增加重載停機(jī)后導(dǎo)料槽的容煤量，進(jìn)而緩解漏斗堵料的問題。

其次，對落料點較高的漏斗安裝弧形溜槽，進(jìn)而緩沖煤流沖擊，降低粉塵量。在安裝弧形溜槽時，要結(jié)合物料特性側(cè)要求，分析煤流的滑落過程，對煤流進(jìn)行全程導(dǎo)流，使煤流從無續(xù)墜落轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽氐幕溥^程，保證物料的匯集輸送，減小煤流攜帶的誘導(dǎo)風(fēng)量，消除導(dǎo)料槽出口的噴粉現(xiàn)象。使煤流束的出口水平速度與煤皮帶速度相近，煤流束能夠平緩的滑落到接料皮帶上，降低煤流對輸送帶和托輥等設(shè)備的沖擊，減少設(shè)備維護(hù)工作量，延長輸送帶的使用壽命。

2.2除鐵器的安裝形式、強(qiáng)度選擇

就目前情況來看，我國的大多數(shù)輸送帶機(jī)都放置除鐵器，而除鐵器的位置是在輸送帶機(jī)頭和漏斗拋料的地方。除鐵器依靠拋料時所產(chǎn)生的拋物線，在拋物線附近放置來達(dá)到吸取物料中鐵類雜質(zhì)的目的。

2.3輸送帶機(jī)接料點下方的緩沖托輥組改為緩沖床

緩沖床的加入有效降低了尖銳雜質(zhì)對輸送帶機(jī)的損傷，同時也降低了運(yùn)輸物料給輸送帶機(jī)造成的沖擊力，有效平衡受力，增強(qiáng)了對輸送帶的保護(hù)。

2.4預(yù)防輸送帶蛇形及跑偏現(xiàn)象造成撕裂

輸送機(jī)是皮帶機(jī)中不可或缺的重要組成，該部分對皮帶機(jī)的機(jī)械能力和使用壽命有直接影響。若皮帶機(jī)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)跑偏，那么則會使輸送帶上的物料大量灑落，以致輸送帶和托輥受損，還影響環(huán)境質(zhì)量。

2.4.1皮帶機(jī)安裝問題

第一，因輸送帶在安裝時沒有和中心線對齊，以導(dǎo)致在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)跑偏情況;第二，驅(qū)動滾筒的安裝沒有保證和皮帶機(jī)的中心線垂直，致使在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)跑偏情況;第三，安裝時導(dǎo)致滾筒不水平而引起輸送帶跑偏;第四，機(jī)架兩側(cè)高度不一致，導(dǎo)致運(yùn)輸過程的摩擦力不平均導(dǎo)致輸送帶跑偏。

2.4.2落料點偏移問題

因溜槽的結(jié)構(gòu)不同，加上物料的粘度特性不一致，導(dǎo)致物料的落料點發(fā)生偏移，會使輸送帶受到來自側(cè)面的沖擊，這導(dǎo)致落于輸送帶上的物料很難處于中心位置，那么就會致使輸送帶整體跑偏。要及時對落料點進(jìn)行調(diào)整，以此確保物料可一直處在輸送帶的中心線上。

2.5預(yù)防因灑料造成撕裂

通過實際調(diào)查研究可知，應(yīng)用帶式輸送機(jī)進(jìn)行物料傳送，經(jīng)常會出現(xiàn)灑料的問題。導(dǎo)致這種問題出現(xiàn)的因素諸多，為避免輸送帶受到損傷，則必須加強(qiáng)對該類輸送機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)。

2.5.1轉(zhuǎn)接點處灑料

最容易出現(xiàn)灑落的地帶，是皮帶機(jī)的溜槽和導(dǎo)料槽，運(yùn)輸過程中物料會長期磨損溜槽和導(dǎo)料槽內(nèi)部的襯板，若不及時更換保養(yǎng)，則會襯板松動脫落，劃傷皮帶?；蛘吣ヂ┠赴?，加劇物料在轉(zhuǎn)接點的灑料情況。

2.5.2跑偏時灑料

若輸送帶的兩邊高度發(fā)生變化，那么物料就會受重力影響而向一邊灑落，只有調(diào)整跑偏才能避免灑落繼續(xù)。

2.6預(yù)防因輸送帶磨損造成撕裂

輸送帶在運(yùn)輸過程中，上面膠長期和物料接觸，會出現(xiàn)較大的磨損，輸送帶會變薄，從而引發(fā)撕裂。以鋼絲帶輸送帶為例，第一種情況是輸送帶磨損變薄，物料沖擊后出現(xiàn)局部損傷，因橡膠老化，觸成較長的撕裂或者整條撕裂;第二種情況是輸送帶表面裸露鋼絲，經(jīng)過長期磨損，鋼絲繩斷裂，在運(yùn)行過程中，夾到托輥中間或者卷到滾筒里，造成嚴(yán)重的輸送帶撕裂。第三種情況是由于輸送帶接頭硫化工藝不合格，內(nèi)部橡膠在鋼絲繩附著力不夠，導(dǎo)致接頭斷開，發(fā)生橫向撕裂。

總結(jié)以上情況，要對輸送帶進(jìn)行定期檢查，對運(yùn)行時間較長的輸送帶應(yīng)該進(jìn)場無損測厚，根據(jù)厚度確定磨損量，確認(rèn)輸送帶的更換時間。

三、輸送帶撕裂的修補(bǔ)工藝

3.1縱向撕裂修補(bǔ)技術(shù)

因輸送帶總會在使用過程中被卡在漏斗中的雜志損傷，所以對輸送帶進(jìn)行相應(yīng)的撕裂修補(bǔ)是十分必要的。當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的是熱硫化粘涂工藝和修補(bǔ)條冷粘貼工藝。前者修補(bǔ)重點在于填充補(bǔ)修，后者側(cè)重于覆蓋補(bǔ)修，兩者既可獨立使用，也可相互配合使用，補(bǔ)修效果較好。

3.2輸送帶邊緣破損維修技術(shù)

應(yīng)用當(dāng)前某些廠家研發(fā)的高耐磨性聚氨酯維修材料和相關(guān)工藝進(jìn)行輸送帶邊緣修復(fù)，可將輸送帶恢復(fù)到原來尺寸，同時防止輸送帶邊緣進(jìn)一步損壞。首先要將具有一定寬度和厚度的聚氨酯修補(bǔ)條固定在需要修補(bǔ)的輸送帶邊緣兩側(cè)及下側(cè)，而后借用其流動性進(jìn)行輸送帶修補(bǔ)膠不規(guī)則修補(bǔ)，借而保證其能成為一個牢固的柔性整體。這樣的修補(bǔ)能夠有效增強(qiáng)輸送帶的耐磨性和抗擊性。

3.3輸送帶表面噴涂技術(shù)

在輸送帶表面磨損嚴(yán)重，且更換困難的工況下，可以應(yīng)用表面噴涂工藝，該工藝使用雙組份包裝高分子彈性耐磨材料，主要成分包括聚氨酯彈性體以及多種功能助劑。該材料在加溫、加壓條件，充分混合并“霧化”噴涂形成彈性耐磨涂層，并通過專用底涂與橡膠、金屬、水泥、木材等材料強(qiáng)力粘接，從而實現(xiàn)對原有底材的修復(fù)與保護(hù)。實踐證明該工藝可以有效延長輸送帶6到8個月的使用壽命。

結(jié)語

總結(jié)全文內(nèi)容可知，造成輸送帶輸送帶撕裂的原因有很多，相關(guān)工作者需要結(jié)合撕裂出現(xiàn)的原因，對輸送設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，同時對整體設(shè)備進(jìn)行更新改造，從而將損失降到最低。

參考文獻(xiàn)：

[1]高錦洋.帶式輸送機(jī)縱向撕裂保護(hù)系統(tǒng)研究[J].自動化應(yīng)用，2020（10）：35-36+39.

[2]郭鑫，周建，左英杰.帶式輸送機(jī)輸送帶撕裂力檢測檢驗方法研究[J].煤礦機(jī)械，2019，40（03）：43-44.