王 飛

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán)柳灣煤礦， 山西 孝義 032303）

引言

煤礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部件標(biāo)準(zhǔn)化，便于維修，而且輸送量較大，因而在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。皮帶運(yùn)輸機(jī)一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)直接影響煤炭開采，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)效率降低。在礦用皮帶機(jī)各類故障中，減速機(jī)輸入軸斷裂是最為常見的也是比較嚴(yán)重的一種設(shè)備事故。導(dǎo)致皮帶減速機(jī)輸入軸斷裂的原因多且復(fù)雜，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況深入分析，綜合考量設(shè)備設(shè)計(jì)制造、井下安裝以及應(yīng)用實(shí)踐等多方因素，切實(shí)探查斷軸的具體因素，才能給出切實(shí)有效的改進(jìn)方案。

1 煤礦用皮帶機(jī)減速機(jī)斷軸原因

煤礦運(yùn)輸設(shè)備作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，具有承載力強(qiáng)、運(yùn)量大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。煤礦用皮帶機(jī)是煤炭開采生產(chǎn)環(huán)節(jié)常用的一種設(shè)備，其經(jīng)常出現(xiàn)減速機(jī)斷軸問題，需要檢修人員深入研究分析。只有及時(shí)解決皮帶機(jī)減速機(jī)斷軸難題，才能保障煤礦正常生產(chǎn)。礦用皮帶機(jī)電機(jī)與減速機(jī)連接示意圖，如圖1 所示[1]。

圖1 礦用皮帶機(jī)電機(jī)與減速機(jī)連接示意

1）一般原因。通常情況下，垂直軸布置減速機(jī)的高速軸端，往往存在陸續(xù)斷軸或單一輸送機(jī)上數(shù)臺(tái)減速機(jī)斷軸的情況，斷軸部位茬口通常較為整齊，而且斷面與軸的長(zhǎng)度方向相垂直，此類現(xiàn)象通常出現(xiàn)在井下。

2）外部原因。導(dǎo)致減速機(jī)斷軸的外部原因通常包括如下幾點(diǎn)：減速機(jī)固定不佳引起高速軸斷裂；減速機(jī)承載性能偏低；聯(lián)軸器與制動(dòng)輪之間動(dòng)平衡效果不佳；同心度偏差較高。操作過程中減速機(jī)檔位選擇錯(cuò)誤同樣會(huì)引起減速機(jī)斷軸，因?yàn)闇p速機(jī)使用功率大于額定功率的情況下會(huì)導(dǎo)致減速機(jī)處于非正常工作狀態(tài)，造成高速軸斷裂，此種情況下減速機(jī)運(yùn)行安全系數(shù)大大降低。

3）內(nèi)部原因。導(dǎo)致減速機(jī)斷軸的內(nèi)部原因主要包括分為如下幾點(diǎn)：設(shè)計(jì)時(shí)減速機(jī)軸斷裂部位應(yīng)力值偏高；高速軸軸肩部位過度圓角偏?。粺崽幚碣|(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求；硬度分布失衡，不夠均勻；高速軸選材不符合規(guī)格。減速機(jī)斷軸的內(nèi)部原因可總結(jié)為前期設(shè)計(jì)問題和高速軸質(zhì)量因素。設(shè)計(jì)不合理一般是指轉(zhuǎn)速軸彎扭組合應(yīng)力高于軸安全應(yīng)力的設(shè)計(jì)許可值，而高速軸質(zhì)量因素則以材料選擇不當(dāng)、不符合設(shè)計(jì)規(guī)格為主。因?yàn)榈V用皮帶機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣，工作強(qiáng)度極高，減速機(jī)高速軸不僅要堅(jiān)固耐用，還應(yīng)具有相應(yīng)的熱傳導(dǎo)性能和較高的摩擦力，選材也應(yīng)滿足以上要求。一旦選材出現(xiàn)失誤或者操作疏忽，都可能引起減速機(jī)斷軸故障[2-3]。

2 煤礦用皮帶機(jī)減速機(jī)斷軸故障的改進(jìn)措施

1）合理選擇減速機(jī)。作為高危高壓生產(chǎn)行業(yè)，煤礦生產(chǎn)對(duì)設(shè)備質(zhì)量要求極為嚴(yán)苛，因此應(yīng)合理選用設(shè)備器械。建議選用正規(guī)廠家提供的皮帶機(jī)減速機(jī)，以保證設(shè)備質(zhì)量，提供維修保障。一旦出現(xiàn)煤礦企業(yè)技術(shù)人員難以處理的機(jī)械故障，可由正規(guī)廠家提供技術(shù)咨詢或派出技術(shù)專家負(fù)責(zé)解決設(shè)備故障。所以選擇正規(guī)、合格機(jī)械設(shè)備是煤礦企業(yè)順利開展生產(chǎn)工作的前提和基礎(chǔ)，也是保障井下作業(yè)安全的必要措施。

2）嚴(yán)格、規(guī)范安裝皮帶機(jī)減速機(jī)。安裝減速機(jī)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范和技術(shù)規(guī)程，切實(shí)提高安裝精度。在安裝減速機(jī)以及電機(jī)連接找正等安裝作業(yè)中，建議通過激光對(duì)中儀、百分表等先進(jìn)儀器來找正，精確控制電機(jī)和皮帶機(jī)減速機(jī)之間的連接精度，確保其不超過標(biāo)準(zhǔn)范圍。一般情況下，皮帶機(jī)減速機(jī)和電機(jī)軸之間的同心度偏差不超過0.1 mm。此外還應(yīng)盡量避免非必要的設(shè)備啟動(dòng)情況，尤其是頻繁重載啟動(dòng)。此外還應(yīng)注意調(diào)整液力耦合器的安裝方法。通常情況下，液力耦合器安裝位置位于電機(jī)端，電機(jī)軸承在此種狀態(tài)下與減速機(jī)軸承一同分擔(dān)內(nèi)外部應(yīng)力，減速機(jī)輸入軸不至承受過高的受力，減速機(jī)軸和電機(jī)軸的應(yīng)用安全性得到提升[4-5]。

3）定期點(diǎn)檢設(shè)備并提高檢修維護(hù)力度。設(shè)備維護(hù)是煤礦生產(chǎn)中不可或缺的一項(xiàng)工作，良好的潤(rùn)滑效果是減速機(jī)維持正常工作狀態(tài)的必要保障。根據(jù)潤(rùn)滑周期為減速機(jī)關(guān)鍵部件提供潤(rùn)滑維護(hù)，以免設(shè)備高速運(yùn)行狀態(tài)下減速機(jī)軸承因潤(rùn)滑效果不佳而出現(xiàn)故障。通常來說，減速機(jī)維護(hù)重點(diǎn)主要是檢查電機(jī)、高低速軸聯(lián)軸器以及減速機(jī)緊固螺栓，但是檢修過程中也要注意觀察減速機(jī)潤(rùn)滑油位，油位尺上下刻度線均處于中間位置提示減速器此時(shí)處于理想工作狀態(tài)，這是檢修人員比較容易忽視的一點(diǎn)。檢修設(shè)備時(shí)注意觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下有無不正常振動(dòng)、異常噪音等等，必要時(shí)考慮停機(jī)檢查。對(duì)于老化、受損設(shè)備應(yīng)及時(shí)更換。

4）注意調(diào)試減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率。通常情況下額定功率超出電機(jī)功率的1.5倍，要想有效降低減速機(jī)斷軸事故發(fā)生率，首先要使減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率不超過額定功率。通過分析減速機(jī)斷軸的原因得知，運(yùn)轉(zhuǎn)功率長(zhǎng)時(shí)間高于額定功率是導(dǎo)致減速機(jī)斷軸的一個(gè)重要因素。考慮到生產(chǎn)安全因素，建議由專人負(fù)責(zé)監(jiān)控減速機(jī)工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)予以處理。

5）加強(qiáng)監(jiān)管，提高設(shè)備管理水平。煤礦企業(yè)必須加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理，完善企業(yè)設(shè)備管理體系，采用科學(xué)管理和維護(hù)方法延長(zhǎng)設(shè)備使用年限。減速機(jī)是井下運(yùn)輸作業(yè)的重要設(shè)備，檢修人員應(yīng)定期開展減速機(jī)日常維護(hù)以及檢修工作，管理人員也應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督，盡量避免操作失誤等人為因素引起的減速機(jī)故障，避免不當(dāng)操作影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量熱量，也容易摩擦損耗，所以高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)影響設(shè)備使用效果，應(yīng)盡量避免這一問題。建議煤礦企業(yè)加強(qiáng)生產(chǎn)人員培訓(xùn)，從整體上提升一線操作人員專業(yè)水平，使之科學(xué)、合理操作皮帶機(jī)減速機(jī)[6]。

3 結(jié)語

煤礦井下皮帶運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作原理易懂，操作維修都比較方便，因而得到普遍應(yīng)用。然而皮帶運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)減速機(jī)斷軸事故，導(dǎo)致開采中斷，生產(chǎn)效率降低，給煤礦井下生產(chǎn)帶來諸多困擾，同時(shí)也對(duì)井下安全生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，檢修人員應(yīng)切實(shí)掌握減速機(jī)斷軸的相關(guān)原因，積極采取相應(yīng)的處理措施，保障皮帶機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和煤礦井下開采作業(yè)有序進(jìn)行。

[1]張應(yīng)紅，李聰，景暉，等.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用皮帶機(jī)滾動(dòng)軸承故障診斷[J].機(jī)床與液壓，2014（3）：180-183.

[2]孟凡瑞，王亮.礦用皮帶機(jī)變頻電控系統(tǒng)在新查莊煤礦的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2012（1）：165-166.

[3]汪璐.礦用皮帶機(jī)跑偏原因及調(diào)整方法探討[J].城市建設(shè)理論研究，2013（15）：27

[4]李偉.QJR礦用隔爆兼本安型軟起動(dòng)裝置在下運(yùn)皮帶機(jī)的首次應(yīng)用[J].中國(guó)科技博覽，2012（28）：23-23.

[5]趙龍陽，劉凱.一種基于CC-Link的礦用皮帶機(jī)集群控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科技縱橫，2012（15）：2-3.

[6]劉冬冬，潘娟.礦用膠帶運(yùn)輸機(jī)打滑保護(hù)裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].能源技術(shù)與管理，2015（1）：117-118.