安燕輝

（西山煤電東曲礦多經(jīng)機(jī)電公司，山西 古交 030200）

引言

帶式輸送機(jī)是選煤廠和煤礦運(yùn)輸煤炭的重要設(shè)備，隨著產(chǎn)量的增加，新投產(chǎn)的帶式輸送機(jī)向著大功率、遠(yuǎn)距離的方向發(fā)展，對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行在滿負(fù)荷的老舊帶式輸送機(jī)，越來(lái)越不能滿足產(chǎn)能需求，表現(xiàn)出膠帶跑偏、打滑、斷裂，減速箱齒輪崩齒，減速箱蝸桿斷軸，電機(jī)線圈燒毀等故障，給一線的機(jī)電維修工作者帶來(lái)了考驗(yàn)，維修工需要根據(jù)具體設(shè)備的工作原理和歷史數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷故障部位，對(duì)癥施治，及時(shí)處理故障，保障煤炭運(yùn)輸通道的暢通。本文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，給出了上述故障的原因分析和處理建議，對(duì)帶式輸送機(jī)設(shè)備維修和管理具有借鑒意義。

1 膠帶跑偏、打滑、斷裂

1.1 故障原因分析

膠帶跑偏、打滑、斷裂是帶式輸送機(jī)常見(jiàn)的故障，出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因都有共同點(diǎn)，有時(shí)多種現(xiàn)象共存。膠帶是由織物或鋼絲繩做芯，外包一層橡膠的復(fù)合體，在電機(jī)的牽引力和自身的張緊力共同作用下，既表現(xiàn)內(nèi)芯的彈性，也表現(xiàn)出橡膠的非線性，在多個(gè)力的作用下和自身材料的復(fù)雜因素下，共同導(dǎo)致了膠帶跑偏現(xiàn)象。為了研究膠帶跑偏時(shí)的受力情況，首先需要建立膠帶和托輥之間的物理模型，然后用此理論模型分析膠帶跑偏的主要原因，才能對(duì)癥施治，提出符合實(shí)際的糾偏或預(yù)防措施。膠帶跑偏的原因有兩大類，一是帶式輸送機(jī)安裝時(shí)未按照說(shuō)明書進(jìn)行嚴(yán)格校驗(yàn)，導(dǎo)致機(jī)頭和機(jī)尾的中心線不重合，二是托輥在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中導(dǎo)致曲面摩擦系數(shù)差別較大或軸徑存在誤差。

1.2 處理措施

當(dāng)工作中遇到膠帶跑偏現(xiàn)象時(shí)，按照上面的理論分析屬于哪種原因引起的膠帶跑偏，然后采取相應(yīng)的解決措施。對(duì)于安裝誤差引起的膠帶跑偏，可以通過(guò)調(diào)整機(jī)頭或機(jī)尾的軸承座位置進(jìn)行矯正，如圖1所示，若是機(jī)頭出現(xiàn)膠帶向軸承座A 方向的跑偏，則應(yīng)采取將承座A 向膠帶運(yùn)動(dòng)方向調(diào)整或承座B 向相反方向調(diào)整的措施，若機(jī)尾出現(xiàn)膠帶向軸承座D方向的跑偏，則應(yīng)采取將承座C 向膠帶運(yùn)動(dòng)方向調(diào)整或承座D 向相反方向調(diào)整的措施。在調(diào)整過(guò)程中需要注意：在設(shè)備停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行微調(diào)，每次只調(diào)整一個(gè)軸承座，避免矯枉過(guò)正，每次軸承座位置調(diào)整后均應(yīng)當(dāng)確保安裝緊固，防止機(jī)械連接不牢固損傷設(shè)備或調(diào)整過(guò)程中傷人。對(duì)于托輥質(zhì)量引起的膠帶跑偏現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)拆卸托輥和托輥軸，檢查軸徑和軸承的情況，對(duì)于托輥曲面光滑度或者軸徑不同的情況，應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換質(zhì)量合格可靠的托輥，對(duì)于軸承安裝質(zhì)量和潤(rùn)滑不足的情況，應(yīng)當(dāng)及時(shí)維護(hù)，延長(zhǎng)托輥的使用壽命。

圖1 滾筒軸承座調(diào)整方向示意圖

2 減速箱崩齒

2.1 故障原因分析

目前被廣泛應(yīng)用的帶式輸送機(jī)基本采用異步電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，異步電機(jī)需要通過(guò)液力耦合器和減速器與傳動(dòng)滾筒進(jìn)行連接，減速器承擔(dān)著電機(jī)和滾筒之間力矩傳遞的作用，是十分重要的受力部件。減速箱內(nèi)配置軸平行安裝的斜齒輪，采用三級(jí)減速方式進(jìn)行傳動(dòng)。減速箱最常見(jiàn)的故障是內(nèi)部齒輪崩齒，在減速箱設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中的各種問(wèn)題都會(huì)造成齒輪崩齒現(xiàn)象。減速箱的功率是與皮帶機(jī)電機(jī)功率匹配設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和設(shè)備參數(shù)進(jìn)行校核，包括小時(shí)數(shù)、可靠度、散熱等條件，與滾筒的軸功率進(jìn)行匹配。

2.2 處理措施

在日常使用和保養(yǎng)過(guò)程中，要重點(diǎn)檢查潤(rùn)滑油情況、皮帶機(jī)作業(yè)流量等，在正常連續(xù)作業(yè)過(guò)程中，如果皮帶機(jī)前方的運(yùn)輸設(shè)備出現(xiàn)了故障，皮帶機(jī)需要停機(jī)配合檢查，在重新啟動(dòng)過(guò)程中，由于皮帶機(jī)上的煤炭是滿載，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常大，就會(huì)在減速箱齒輪上形成一個(gè)急劇增加的力，導(dǎo)致減速箱崩齒。在安裝減速箱時(shí)，電機(jī)軸線、滾筒軸線、減速箱軸線必須在同一直線上，如果輸入聯(lián)軸器或輸出聯(lián)軸器受到油封或齒輪的影響偏離了軸線，就會(huì)造成齒輪點(diǎn)蝕、軸承損壞等故障，在滿負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下極易崩齒。在出現(xiàn)減速箱崩齒后，應(yīng)當(dāng)從功率校核、潤(rùn)滑油、齒輪硬度、軸對(duì)中等方面進(jìn)行分析，更換減速箱、更換齒輪、調(diào)整軸承安裝位置等措施中進(jìn)行選擇，避免出現(xiàn)同樣的故障。

3 減速箱斷軸

3.1 故障原因分析

減速箱又稱減速機(jī)，如圖2 所示，其主要作用是通過(guò)降低電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速，增加輸出轉(zhuǎn)矩，以此來(lái)拖動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，減速箱內(nèi)最主要的部件就是齒輪和蝸桿，齒輪崩齒和蝸桿斷軸是常見(jiàn)的故障現(xiàn)象。斷軸的原因有很多，本文根據(jù)帶式輸送機(jī)維修的工作經(jīng)驗(yàn)，將工作中遇到的出現(xiàn)斷軸現(xiàn)象的原因歸納為內(nèi)部原因和外部原因，內(nèi)部原因包括減速箱內(nèi)部軸應(yīng)力設(shè)計(jì)不合格、過(guò)度圓角設(shè)計(jì)不足、機(jī)械加工的熱處理不合格、硬度或材料不合格，外部原因包括操作時(shí)人員選擇減速檔位不合適、減速箱的固定裝置安裝不到位、聯(lián)軸器和制動(dòng)輪的動(dòng)平衡不合格、減速箱和軸線和電機(jī)軸線不對(duì)中等。

圖2 減速機(jī)與電機(jī)的安裝

3.2 處理措施

在出現(xiàn)斷軸故障后，首先應(yīng)將設(shè)備停電，拆卸減速箱進(jìn)行全面檢查，確保除斷軸以外無(wú)其他故障點(diǎn)，重新安裝新的軸后要全面緊固所有緊固件，仔細(xì)校核安裝距離保證軸對(duì)中，在軸承等關(guān)鍵連接部位補(bǔ)充潤(rùn)滑油，然后進(jìn)行上電試驗(yàn)。在皮帶機(jī)日常維護(hù)工作中，要保證減速機(jī)的功率不過(guò)載，對(duì)減速箱的操作人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，提高其責(zé)任心和技術(shù)水平，避免操作失誤對(duì)設(shè)備的傷害。

4 電機(jī)燒毀

4.1 故障原因分析

電機(jī)是帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，也是核心部件。在電機(jī)故障中，最常見(jiàn)的是電機(jī)過(guò)負(fù)荷或者輸入電壓質(zhì)量不符合要求引起的線圈燒毀。在煤礦生產(chǎn)任務(wù)較重的階段，為了保障煤炭運(yùn)輸通道的暢通，帶式輸送機(jī)的工作時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)載重，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后容易引起電樞電流過(guò)大，導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部熱量無(wú)法及時(shí)排出，電機(jī)線圈一旦過(guò)熱就會(huì)觸發(fā)停機(jī)，此時(shí)如果冷卻環(huán)境或冷卻裝置不理想，就會(huì)導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間不足，再次啟動(dòng)電機(jī)時(shí)就會(huì)造成線圈燒毀。井下用電設(shè)備越來(lái)越多，例如大量的整流裝置帶來(lái)的諧波電流注入或者大功率的采掘設(shè)備啟停時(shí)的大電流沖擊，供電能質(zhì)量會(huì)受到影響，帶式輸送機(jī)的電機(jī)在滿載工作時(shí)，如果電壓忽高忽低或者電壓畸變嚴(yán)重，就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部電動(dòng)力分布不均，造成線圈短路或者軸的機(jī)械損傷。

4.2 處理措施

對(duì)于電機(jī)燒毀，可采取的措施有：改善帶式輸送機(jī)配電裝置，如果是電能質(zhì)量引起的電機(jī)頻繁燒毀，可考慮增大供電容量或者單獨(dú)配置一條專線。如果是冷卻裝置性能下降，應(yīng)及時(shí)更換電機(jī)的風(fēng)扇或者增加除塵裝置等，保證電機(jī)繞組得到及時(shí)冷卻。目前，帶式輸送機(jī)的電機(jī)主要采用異步電機(jī)通過(guò)液力耦合器和減速器與傳動(dòng)滾筒相連，異步電機(jī)的購(gòu)買和維護(hù)成本低而被廣泛應(yīng)用，但是存在減速器和液力耦合器等機(jī)械部件，系統(tǒng)中產(chǎn)生了更多的摩擦和損耗，在輕載情況下調(diào)速性能不佳，電能消耗大，為了改善上述缺點(diǎn)，目前我國(guó)很多廠商開(kāi)始將永磁同步電機(jī)應(yīng)用在帶式輸送機(jī)上，這種電機(jī)無(wú)需減速器和液力耦合器，可直接與驅(qū)動(dòng)滾筒連接，安裝空間小，輕載情況下調(diào)速和節(jié)能效果顯著。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵部位的常見(jiàn)故障進(jìn)行了分析和處理。如膠帶出現(xiàn)跑偏、打滑和斷裂等現(xiàn)象，采用調(diào)整軸承座位置等措施進(jìn)行維修；減速箱內(nèi)齒輪出現(xiàn)崩齒現(xiàn)象，采用增加潤(rùn)滑、檢查軸對(duì)中等措施進(jìn)行維修；減速箱蝸桿斷裂后，采用校核應(yīng)力、調(diào)整動(dòng)平衡、提高操作人員安全意識(shí)和專業(yè)技能等方面進(jìn)行應(yīng)對(duì)；電機(jī)線圈燒毀后，可采取改善配電裝置、更換冷卻裝置以及永磁同步電機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造等措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。