煤矿皮带机跑偏机制与防护措施

马永成,刘明星,杨光普,姜 瑞

(中煤能源新疆煤电化有限公司,新疆 昌吉 831799)

皮带机在煤矿开采中占有举足轻重的地位,而皮带机跑偏是煤矿中普遍存在的问题,它不但影响了煤矿皮带机的正常运转,而且还导致了资源的大量消耗,严重情况下还会造成安全问题。而造成皮带机跑偏的因素有很多,如生产和安装操作不当、皮带机两侧力不均衡、皮带机本身的构造不够完美、有一些带连接处的偏差等。为了避免皮带机出现跑偏的问题,要正确地调节卷轴的位置,合理安装设置托辊的位置,并且安装调心托辊组,适当调整转载点下料的位置,以确保皮带机的正常工作,有效防止皮带机发生跑偏。

在煤矿开采中,皮带机起到了至关重要的作用,通过采用摩擦驱动的理念来确保皮带机的运行传送带的弹性很大,可以适应不同的传送状况,而且可以在横向和倾斜状态下进行传送。在运行过程中,皮带机的工作效率高,且具有很高的稳定性,并且皮带机结构简单,当出现问题是也比较容易开展维修工作,因此,在煤矿开采中经常采用皮带机开展物料运输工作。但随着煤矿开采深度加大,皮带机的使用范围不断扩大,其运输线路不断拉长,皮带机也出现了跑偏现象,妨碍了采矿作业的正常开展。

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皮带机是一种线性机器,它由牵引部件、皮带及承载部件构成,通过皮带与上下托辊及传动滚轮的相互摩擦来实现输送材料任务。皮带机经常出现的跑偏是由于输送材料时,带条的中轴线与车轴的中轴线不一致而产生偏差,如果不能进行及时的调节,引起超过技术规格的偏差,就会发展为皮带跑偏故障。如果出现这种情况,就会造成皮带磨损或撕裂,煤料洒落,生产被迫停止,造成煤炭生产被迫停止的严重后果[1]。

2.1 生产及安装原因

一些企业为了节省成本或时间,在皮带机的制造上没有进行严密的检查,遗留了一些隐患。比如选用了轻钢或非标准材料,导致皮带不平整和变形严重,不能精确地调节传动辊的偏差,皮带的受力不均,造成皮带跑偏。对于这样的状况,企业一定要进行质量标准和检验,并及时进行修理和替换,避免了安全风险。皮带机各型零件装配的质量方面存在问题。在皮带机的装配中,往往存在着张力组织配置不当、进料道与导向槽的装配误差大、胶带的连接不牢、中框两边不在一个平面上等问题。其中,最普遍的就是托辊装置不正确,在运送过程中会产生卡顿和不流畅。这是由于皮带机的托辊轴线与中心线没有完全垂直,这时的皮带机的侧向力并不等于0,就造成了跑偏现象。要想解决此类的问题,要找有经验的专业人员来进行皮带机的安装,并且要按照相应的操作程序来确保皮带机的正常工作。

煤矿工人在输送中经常遇到的一个问题就是煤矿工人在放置煤料时不对称或不均匀,造成了皮带机的偏差。从机械上进行了计算,当煤炭向左侧移动时,两边的摩擦系数会发生变化。皮带朝右边移动,反之也会发生变化。要想有效地控制煤矿工人的操作,就要严格遵守操作规程。此外,由于煤矿皮带机内的原煤经过多道运输,在各个输送站下移时,会对皮带机造成很大的冲击,导致皮带机在运转中出现剧烈的震动。这样的震动必然导致皮带径向跳动,两侧受力不均匀,导致皮带的跑偏[2]。

2.2 维修和保养原因

当前,我国的皮带机维修和保养工作存在一定的缺陷,其原因是维修资金短缺、维修人员替换部件不及时、不能规范存放材料、对于下落材料的清除不够主动等。这几种人为会加剧皮带机的损坏程度,而且很容易造成皮带机的跑偏。

2.2.1 煤块的布置不均匀或不对称

因皮带机上的煤料分布不均,皮带机负荷运转时,两边的压力存在差异,导致皮带机两边的摩擦产生偏差,这是导致跑偏的最普遍原因。从机械的理论上可以看出,煤料偏左,由力学原理可知皮带会向右跑偏,煤料偏右则皮带向左跑偏。

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对皮带机进行定期的维修和保养工作,并对其进行严格的管理,防止皮带断裂、跑偏等现象。①定时仔细清洁皮带机辊子上的杂质、粘连煤等污垢,并保证用弹簧清扫装置清洁。正确操作,避免因堆积的煤炭而影响到皮带机的工作性能而造成带的变形。②安排专业的员工,对皮带机的故障进行检测,修理和替换损坏的零件。作好追踪纪录。在此项工作中,应着重对皮带的接合处和易磨损部位进行检查,严禁长期使用磨损严重的皮带,并适时更换新的皮带。③及时调整与托辊支架,可在单侧的托辊轴承位置添加润滑脂,以增加皮带的弹性。

因皮带机的滚筒及上下托辊保养不到位,其上的煤粉颗粒尺寸增大,张力增大,张紧力不均匀,最后导致皮带发生跑偏。

由于长时间的工作会出现老化、磨耗等问题,导致传动带的内力分布不均,传动带两端的张紧力产生偏差。皮带机的胶带通常使用的是硫化机和机械联轴器,如果联轴器的连接处出现了倾斜,或出现了不均匀的情况,也会引起皮带机的侧向应力分布。

2.2.2 皮带机的压力不均匀

综合以上分析,造成皮带机跑偏的因素多种多样,但究其根源,最大的问题在于在轧机上运转时,皮带机的应力不均匀。在高速运动过程中,由于皮带的受力不均,其侧面的侧向位移增大,造成应力分布的更加不均匀,这样就会造成皮带的跑偏。

3.1 煤矿皮带机的运行

煤矿皮带机跑偏的特点是:跑快不跑松,跑大不跑小,跑高不跑低,跑后不跑前。跑快不跑松简单来说,就是在运输的时候,皮带机的两端会有不同的松紧,而最紧密的一面则会发生偏差;
跑大不跑小、跑高不跑低是因为在压力较大的一侧、较高的一侧更有可能发生跑偏;
跑后不跑前是因为托辊座的安装位置前后不够科学,导致皮带在后边发生跑偏。煤矿企业和工人要掌握这些变化,采取相应的对策。

3.2 煤矿皮带机跑偏的危害

煤矿皮带机跑偏对采矿生产的安全造成了如下影响:①加速了皮带机的损耗,减少了皮带机的寿命。皮带机的跑偏不但造成了轴的飞溅、损坏了轴承,而且造成皮带胶面磨损和撕破严重。②皮带机的跑偏将会对正常的运输和生产操作的效率造成一定的影响,在实际工作中,由于发生了跑偏而导致的停运的例子有很多。③未对散落物进行及时清扫会造成环境的污染。如果散落的材料掉到回路皮带机上,堆积在辊子内,就会造成更大的安全风险。

为了避免在煤矿开采过程中发生皮带机的跑偏,要调整其位置。在皮带机轮的两侧设有固定孔,在调整皮带机时,可以延长固定孔的长度,如果遇到不正常的状况,可以通过长孔调整支架的定位,避免了皮带机的跑偏。在实际的建设中应留意以下内容:①确定传送带的偏转方位,然后将该方向的传送轮挪向前方,也可以将另一端的传送轮挪向后移。②适当调整滚筒方向,可避免皮带机发生跑偏的情况。根据滚筒安装时的特殊要求,滚筒的中部应与皮带机的中心线相重合。工作过程中,若中心线发生偏差。那么皮带机可能发生偏差,应根据具体情况确定其实际处置方法。如果带向左边,就要将支承支座块移到右边,也可以把右边支承支座移回,但对尾辊的调整方式与这种方式存在很大的差别,其处理办法恰恰相反[3]。

4.1 调节托辊及转鼓的定位

根据皮带跑偏机制,应认真地剖跑偏产生的原因,并提出了从设计到生产的对策,在设备的安装、调试和保养中,避免了皮带机的跑偏,有效完善皮带机和促进皮带机质量的提高。采用一系列的方法,使皮带机只需进行简单的安装和调整,就可实现两边的受力均匀,降低输送时的震动,针对煤矿皮带机存在的问题,应加强检修,并对其进行及时替换。

4.2 对皮带机进行张紧调节

在矿井皮带输送机使用中,如果发生了跑偏事故,可以对其改变辊子和传动辊子的定位进行有效的调节,从而解决了问题。一般情况下,卷筒数为2~5 个,在安装卷筒时,应确保卷筒部与卷扬式卷筒机纵向的中线平行。如果纵向偏差比较大,则会增加偏差。为了解决这个问题,需要合理地调节皮带机转子和传动辊子的定位。当头部卷筒皮带机朝右边运动时,左边的支承架应该朝后面运动。若带式输送机发生了左边的偏转,就必须将右边的支承架往后移。当尾部皮带机运转时,若发生右边的偏转,则将右边的支承块移到后面。当发生左边的偏转时,应将左边的支承块移到后面。在调节带式转鼓和传动转鼓的位置时,应确保转鼓的定位在最优的位置,但应在调节转辊和传动辊子之前,必须确保其安装在符合规范规定的地方。

4.3 转载点落料位置的调整

在矿井中,转载点落料位置对皮带输送机的工作品质有很大的影响。水平投影式垂直皮带机在操作过程中,要对转载点的落料位置进行调整,必须综合考虑转载点两个皮带机的相对高度,若高度较低;
这样的话,物流的横向速度就越高,并且下层皮带机的横向撞击会明显增大,影响到物料的下落集中,从而导致皮带机发生跑偏。若物料下落向皮带的左侧偏向,皮带会向右侧跑偏。因此,在矿井皮带输送机的安装和设计中,应注意两条皮带输送机的高度,尽量增加高度。

4.4 安装防偏器

在皮带机上设置防偏装置,可以避免出现跑偏的情况,如果出现了跑偏,可以立即发出警报或者关闭皮带机,避免出现更大的意外,保证员工的人身安全。警报与停机是皮带机防偏开关的一、二级操作而三级操作是警报。当防偏器发现皮带机有跑偏的倾向时,它会发出警报,并且在运转中会逐步增加拉杆倾角,使立辊棒的倾角比第二个要大。工作人员在检修完了皮带机后,一旦皮带归位,工作正常,拉杆就能回到原来的位置,皮带机防偏器也能正常工作。

Querleu等[9-10]较早采用了腹腔镜下盆腔淋巴结清扫术。而文献报道最早的腹腔镜子宫颈癌根治手术在1992年[11],LRH技术逐渐被推广。2005年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准

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