吳 斌

(潞安化工集團(tuán)司馬煤業(yè)公司，山西 長(zhǎng)治 047100)

0 引言

皮帶運(yùn)輸機(jī)在貨物運(yùn)輸及煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用廣泛，是不可或缺的重載運(yùn)輸設(shè)備。皮帶運(yùn)輸機(jī)裝置安裝操作簡(jiǎn)單，能夠消耗較少的電能實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸作業(yè)，能夠有效地提高企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)效率。然而，皮帶運(yùn)輸機(jī)重載運(yùn)行中極易發(fā)生啟動(dòng)失敗、跑偏、異響、斷帶、起拱打折、逆轉(zhuǎn)飛車(chē)及打滑等故障，這些故障均與其重載因素相關(guān)[1-3]。從皮帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)成結(jié)構(gòu)上看，皮帶運(yùn)輸機(jī)主要為轉(zhuǎn)皮帶運(yùn)輸機(jī)和側(cè)傾皮帶運(yùn)輸機(jī)、爬坡皮帶運(yùn)輸機(jī)等類(lèi)型；從其用途來(lái)看，主要有難燃型膠帶、鋼繩芯高強(qiáng)度型膠帶及帆皮芯膠帶等類(lèi)型，其中，鋼繩芯高強(qiáng)度型膠帶多應(yīng)用于煤礦作業(yè)中。但不管哪種類(lèi)型和用途的皮帶運(yùn)輸機(jī)，其機(jī)架結(jié)構(gòu)都是整體支撐性，由皮帶輥筒、傳輸裝置及皮帶輸送結(jié)構(gòu)等構(gòu)成，皮帶運(yùn)輸機(jī)重載故障在各個(gè)結(jié)構(gòu)中都較為常見(jiàn)。

1 皮帶運(yùn)輸機(jī)故障分析

1.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)重載啟動(dòng)失敗

皮帶運(yùn)輸機(jī)重載啟動(dòng)失敗故障主要表現(xiàn)為皮帶運(yùn)輸機(jī)無(wú)法起車(chē)，出現(xiàn)耦合器太熱的故障，或出現(xiàn)耦合器噴油等問(wèn)題，進(jìn)而造成皮帶難以正常啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)實(shí)際檢測(cè)統(tǒng)計(jì)，皮帶運(yùn)輸機(jī)耦合器規(guī)格及型號(hào)均能滿(mǎn)足其重載啟動(dòng)運(yùn)行的條件，但耦合器充液量與其負(fù)載略有出入，不相配套[4--5]。重新調(diào)整了耦合器油量，雙驅(qū)耦合器的油量補(bǔ)充至2～3點(diǎn)，而單驅(qū)動(dòng)耦合器的油量應(yīng)控制為3點(diǎn)，流程中每小時(shí)的流量應(yīng)控制為5 400 t。同時(shí)，對(duì)啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行校核，結(jié)果顯示，因所用耦合器為雙倍延遲沖液腔結(jié)構(gòu)，其啟動(dòng)力矩同額定力矩比例能夠縮小為1.2倍，進(jìn)而降低其啟動(dòng)張力，使電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中能夠在低啟動(dòng)力矩狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而確保啟動(dòng)的平穩(wěn)性。當(dāng)然，延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間約25 s，也能防止啟動(dòng)故障。

1.2 皮帶跑偏及使用壽命不長(zhǎng)

皮帶跑偏：皮帶跑偏是皮帶運(yùn)輸機(jī)重載常見(jiàn)的故障問(wèn)題，嚴(yán)重影響煤礦作業(yè)生產(chǎn)，加之皮帶運(yùn)輸機(jī)所運(yùn)輸?shù)臑槊禾康纫兹夹晕镔|(zhì)，如果發(fā)生皮帶跑偏問(wèn)題極易造成皮帶過(guò)熱的問(wèn)題，溫度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致這些易燃物質(zhì)受熱燃燒，進(jìn)而直接威脅作業(yè)人員的生命安全，給煤礦作業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響[6-8]。然而，導(dǎo)致皮帶跑偏的直接原因是載重過(guò)大及分布不均勻，這種重載造成皮帶和滾筒間的角度發(fā)生改變，進(jìn)而造成皮帶受熱后燃燒。同時(shí)，皮帶運(yùn)輸機(jī)所輸送貨物未能均勻擺放也會(huì)導(dǎo)致皮帶跑偏。皮帶跑偏還會(huì)出現(xiàn)皮帶撒料的問(wèn)題，在落料斗及導(dǎo)料槽裝置處常見(jiàn)散料，若煤炭物料不能在皮帶中心處，就會(huì)出現(xiàn)皮帶撒料的問(wèn)題。在煤礦作業(yè)生產(chǎn)中，礦料具有黏性，皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后其托輥、滾筒上會(huì)粘上礦料，托輥、滾筒徑部分變大，導(dǎo)致皮帶張力不均，進(jìn)而出現(xiàn)跑偏，此現(xiàn)象常見(jiàn)于短距離運(yùn)輸。不過(guò)，托輥及滾筒按照位置不正也會(huì)出現(xiàn)跑偏故障，因?yàn)槠л斔蛶г谶\(yùn)行中會(huì)受到側(cè)向力的影響，在側(cè)向力帶動(dòng)下極易跑偏。

皮帶壽命不長(zhǎng)：此外，皮帶壽命不長(zhǎng)也是導(dǎo)致皮帶運(yùn)輸機(jī)重載故障的因素之一，其直接關(guān)系到煤礦作業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的效率及成本。通常情況下，皮帶運(yùn)輸機(jī)使用年限同其承載能力及生產(chǎn)質(zhì)量有極大關(guān)系，所以，在選擇皮帶運(yùn)輸機(jī)型號(hào)時(shí)必須注重其使用功能及質(zhì)量、承載參數(shù)等數(shù)值，嚴(yán)禁購(gòu)買(mǎi)和使用存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)龜裂及老化等問(wèn)題的皮帶。

1.3 皮帶運(yùn)輸機(jī)異響及斷帶

在煤礦作業(yè)生產(chǎn)中，皮帶運(yùn)輸機(jī)斷帶問(wèn)題較為突出，一些企業(yè)為提高生產(chǎn)率常使皮帶持續(xù)運(yùn)行，長(zhǎng)期重載下的運(yùn)行加大了皮帶斷裂的概率，進(jìn)而影響其正常生產(chǎn)運(yùn)行，甚至給作業(yè)人員帶來(lái)安全威脅[9-10]。此外，在皮帶運(yùn)輸機(jī)持續(xù)運(yùn)行中還會(huì)發(fā)生異常噪聲，這種噪聲的出現(xiàn)表示皮帶運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)異常故障，正常情況下皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的聲音較小，而導(dǎo)致其產(chǎn)生異常聲音的主要原因?yàn)橹剌d運(yùn)行環(huán)境中某些零部件發(fā)生了偏移，從而增加了皮帶運(yùn)輸機(jī)軸承的內(nèi)部磨損，一旦重載軸承內(nèi)部磨損增加就會(huì)發(fā)生異常聲響。

1.4 皮帶起拱打折或打滑、逆轉(zhuǎn)飛車(chē)

皮帶起拱打折：物品運(yùn)輸過(guò)程中，皮帶會(huì)出現(xiàn)打折或起拱的故障，這種故障多見(jiàn)于凸段皮帶橫截面的中間處，發(fā)生此故障的原因是在皮帶橫斷面中間處及外部的單位長(zhǎng)度內(nèi)載重過(guò)重，這種集中載重所產(chǎn)生的拉力值超過(guò)皮帶承受力，導(dǎo)致皮帶同皮輪間形成滑動(dòng)，皮帶滑到中間位置時(shí)就會(huì)出現(xiàn)拱起、打折的問(wèn)題，加之此凸段的曲率半徑也會(huì)遭到槽角施加力的影響，若槽角不大，那么凸段的曲率半徑會(huì)變大，若槽角超過(guò)40°，在此條件下，皮帶運(yùn)輸機(jī)的頭部及尾端都會(huì)發(fā)生打折及起拱的故障[11-12]。

皮帶打滑：此外，皮帶打滑也是皮帶運(yùn)輸機(jī)重載運(yùn)行中常見(jiàn)的故障問(wèn)題。造成皮帶打滑故障的原因主要是皮帶表面除塵不力導(dǎo)致皮帶表面積聚了許多灰塵，加上重載運(yùn)行中皮帶承載的壓力巨大，進(jìn)而影響皮帶張力。同時(shí)，皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)輪所施加的摩擦力相對(duì)較小，不能滿(mǎn)足皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)需要，也會(huì)造成主動(dòng)帶輪間摩擦力抵消的問(wèn)題，多見(jiàn)于皮帶松弛及超載。

逆轉(zhuǎn)飛車(chē)：逆轉(zhuǎn)飛車(chē)故障是皮帶運(yùn)輸重載故障中最嚴(yán)重的故障，導(dǎo)致發(fā)生逆轉(zhuǎn)飛車(chē)故障的原因主要是載重的物料過(guò)重，超出了皮帶運(yùn)輸機(jī)的荷載范圍，制動(dòng)閘力矩不足，操作人員誤操作導(dǎo)致貨物反向輸送運(yùn)行等。

2 皮帶運(yùn)輸機(jī)重載故障處理措施

2.1 啟動(dòng)失敗故障處理方法

在啟動(dòng)失敗故障中，需要注重皮帶運(yùn)輸機(jī)電機(jī)與液力耦合器型號(hào)的選擇，使其滿(mǎn)足每小時(shí)5 500 t的流量下的重載啟動(dòng)要求，從而確保皮帶運(yùn)輸機(jī)重載啟動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)然，還需要同耦合器說(shuō)明書(shū)所規(guī)定加油量進(jìn)行比對(duì)，核實(shí)現(xiàn)場(chǎng)加油量，保證所加油量匹配電機(jī)功率要求。驗(yàn)證皮帶運(yùn)輸機(jī)重載啟動(dòng)時(shí)間，科學(xué)設(shè)定檢測(cè)打滑開(kāi)關(guān)的時(shí)間，防止尾部料點(diǎn)存在大量的壓煤，盡可能地降低運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的頻繁重載啟動(dòng)。

2.2 皮帶跑偏及使用壽命不長(zhǎng)處理措施

對(duì)于皮帶跑偏的問(wèn)題，盡量避免過(guò)載及貨物分布不均勻的問(wèn)題，嚴(yán)格檢查零部件質(zhì)量，所安裝的零部件必須是性能可靠的高質(zhì)量產(chǎn)品，皮帶接頭部位應(yīng)保持平直狀態(tài)，如果長(zhǎng)度超過(guò)10 m其直線(xiàn)度的公差應(yīng)控制為2 cm內(nèi)，以防止皮帶接頭部件發(fā)生變形。同時(shí)嚴(yán)格管控皮帶接頭質(zhì)量，以防出現(xiàn)皮帶跑偏問(wèn)題。調(diào)整改向滾筒和驅(qū)動(dòng)滾筒也極為關(guān)鍵，滾筒安裝位置軸線(xiàn)應(yīng)與皮帶運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度中心線(xiàn)垂直，如果偏斜過(guò)大也會(huì)跑偏，若皮帶向滾筒左側(cè)跑偏應(yīng)向前移動(dòng)左側(cè)軸承座位，或向后移動(dòng)右側(cè)軸承座，保證皮帶右側(cè)緊張或左側(cè)放松。調(diào)整皮帶尾部滾筒方法同調(diào)整頭部滾筒方法相反。鑒于皮帶撒料的現(xiàn)象首先應(yīng)確保物料處于皮帶中心位置，日常維護(hù)過(guò)程中也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注和檢查皮帶運(yùn)輸機(jī)的輸送能力，嚴(yán)格貫徹皮帶跑偏及物料傾撒問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)調(diào)整皮帶，使其處于準(zhǔn)確位置上，進(jìn)而有效防止撒料問(wèn)題的發(fā)生。

2.3 皮帶運(yùn)輸機(jī)異響及斷帶故障處理

鑒于異常聲音故障，需要定期檢查并加固皮帶運(yùn)輸機(jī)零部件，避免其出現(xiàn)松動(dòng)，一旦發(fā)現(xiàn)異常聲音應(yīng)即刻檢查，若為軸承磨損所致，應(yīng)及時(shí)更換軸承，且加注潤(rùn)滑油，若是軸承承載力未能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求所致，必須重新選型并更換軸承。當(dāng)然，對(duì)于皮帶運(yùn)輸機(jī)斷帶問(wèn)題的解決則需要依據(jù)皮帶養(yǎng)護(hù)及適用規(guī)程的相關(guān)要求及時(shí)更換，同時(shí)選用高韌性高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)皮帶，定時(shí)檢查皮帶運(yùn)行溫度，一旦發(fā)現(xiàn)皮帶運(yùn)行溫度高于正常運(yùn)行溫度就及時(shí)冷卻，甚至停止運(yùn)行進(jìn)行檢修，以免皮帶發(fā)生斷帶。此外，還應(yīng)加設(shè)皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行斷帶保護(hù)裝置，以延長(zhǎng)皮帶運(yùn)行時(shí)間和避免斷帶的發(fā)生。

2.4 皮帶打折起拱或打滑、逆轉(zhuǎn)飛車(chē)故障處理

皮帶打折起拱或打滑的處理：針對(duì)皮帶打折起拱或打滑故障，可以采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理?；覊m累積是導(dǎo)致皮帶打滑的主要因素，所以要定期清除皮帶表明灰塵，并確保其干凈；對(duì)于主動(dòng)輪施加的摩擦力不能滿(mǎn)足皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)需要的問(wèn)題，則可通過(guò)張緊措施進(jìn)行處理，皮帶張緊后能夠明顯改善打滑現(xiàn)象。然而，如果皮帶發(fā)生了塑性變形，則應(yīng)減掉變形部位，處理時(shí)要依據(jù)主動(dòng)帶輪表面的皮帶來(lái)提高其摩擦力。對(duì)于皮帶打折及起拱故障，應(yīng)增加皮帶曲率半徑，盡可能的降低槽角，以確保皮帶運(yùn)輸機(jī)平穩(wěn)過(guò)度，也可利用減小槽角確保曲率半徑的方法進(jìn)行處理。

逆轉(zhuǎn)飛車(chē)的處理：處理逆轉(zhuǎn)飛車(chē)故障必須制定可行且有效的處理措施，首先應(yīng)控制皮帶運(yùn)輸機(jī)上的煤炭運(yùn)送量，避免出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題，對(duì)于制動(dòng)閘力矩則應(yīng)定期調(diào)整，使其符合緊急制動(dòng)的相關(guān)要求。輸送機(jī)操作人員應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁疏忽大意，確保其嚴(yán)格按照操作規(guī)程及制度進(jìn)行操作，防止出現(xiàn)誤操作的問(wèn)題。同時(shí)，還應(yīng)從設(shè)備及技術(shù)方面進(jìn)行保護(hù)和預(yù)防，比如加設(shè)逆止器設(shè)備等。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，皮帶運(yùn)輸機(jī)是重要的機(jī)械設(shè)備，直接影響著煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。所以，必須強(qiáng)化維護(hù)皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備，深入分析其常見(jiàn)故障，做好故障預(yù)防以降低其故障發(fā)生率，延長(zhǎng)皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備的使用壽命，為煤礦企業(yè)的作業(yè)生產(chǎn)提供重要保障。