煤矿皮带机跑偏故障机理及对策探究

姚向毅+杨顺策

摘要：在我国煤炭开采的运输系统中，皮带机是最为重要的组成部分，特别是地下煤矿开采，基本都是靠皮带机来运输完成。而皮带机在日常工作中经常会遇到故障，皮带跑偏是最为常见的，一旦出现故障会对煤矿开采效率造成严重影响。为减少日常生产中出现皮带跑偏事故，本文主要分析了跑偏发生的原因，归纳故障机理，结合实际工作中的操作，提出解决皮带跑偏的方法以及预防事故发生的措施。

关键字：皮带机；跑偏；原因分析；对策

自改革开放以来，社会经济不断发展，人民生活水平持续提高，对煤炭需求量也大大增加，我国煤炭开采量也越居世界首位，这就对煤炭开采安全和效率提出了更加严格的要求。煤炭开采可以简单分为开采和运输两个步骤，煤炭运输系统在实际生产效率中占据重要比重，其效能对开采效率造成直接影响。为提高煤炭开采中的运输效率，现代化煤矿开采集团大多运用先进的高速皮带机，以提高煤炭开采的安全性和高效性。但皮带机在开机中经常出现跑偏现象。一旦发生故障，会对整个煤炭运输系统造成严重影响，甚至会对运输设备造成损害或造成停产。根据相关部门统计数据，某省因皮带跑偏造成的生产事故每年高达1500起，严重影响到煤炭的日常开采，所以对煤炭皮带机跑偏故障进行对策性研究有非常重要的意义。

一、皮带机优点及跑偏故障机理

皮带机运输中的工作机理是通过皮带与机械设备之间的摩擦力，从物理学角度分析，发生跑偏的原因主要是在宽度方向上皮带所受的作用力不为零，或者是皮带整个面上所受的机械拉力不均匀导致机械滚筒对皮带产生一个反方向的作用力，使皮带偏向一侧。皮带机在煤炭运输系统中发挥巨大的作用，可归纳成一下五个优点：皮带机运输量非常大，在多个皮带机协调运作的情况下，总运输量可达数百万吨；皮带机不但可以运送碎石性物质还能运输包装成件的物料，可适应多种运输工况；皮带机不但可以多种运输路线，例如水平路线或倾斜坡度；皮带机可适应多种运输距离，可随时拆卸或安装，运输距离灵活；皮带机不但效率高而且容易拆分装卸。所以，皮带机已经生产就被各煤炭企业广泛应用。

二、皮带机跑偏故障原因分析

（一）皮带跑偏现象

皮带机在运作时发生跑偏现象主要是因为宽度方向上作用力不为零或水平方向荷载不均匀，造成这种现象主要是因为皮带机滚筒在生产或安装时存在缺陷，导致皮带机不平整，从而发生跑偏现象。结合现场操作经验，皮带机跑偏主要发生一下三种现象：向皮带紧的一侧跑偏，及发生皮带机跑偏时，整个皮带会向紧的一侧跑偏；跑后不跑前，及发生跑偏时，若以托锟支架为界限，皮带会向后跑偏；跑高不跑低，若皮带水平方向上高度不一致，整个皮带会向较高一侧跑偏。

（二）皮带跑偏故障原因

1.皮带机制造安装过程中存在误差

皮带在制造过程如果质量不过关，发导致整个皮带不平整，这种皮带安装在皮带机上受力会不均匀，这就很容易发生跑偏。而要解决这种情况，需要严格把握皮带生产制造工艺，把控皮带生产质量，把已经老旧的皮带及时更换，确保不对皮带机组运作产生影响。皮带的安装也会对皮带机造成运作影响。若皮带机在安装中发生倾斜，会导致整个皮带重心向某一方向偏移，再加上运输物的质量，将产生严重影响；这种在安装时留下的误差会在调整时也非常困难，所以安装的托锟必须绝对水平，这才能保证在后期运行是不发生跑偏现象。若安装托锟时，其轴线没有绝对垂直与皮带中心线，在运行时的水平合力就不为零，这样会非常容易发生跑偏。

2.机头、机尾与中心架的中心不在同一直线

皮带机机头、机尾以及中间支架不在同一直线也会造成皮带跑偏。这主要是工作人员在安装时没有按照安装规范而造成，在安装皮带机时首先要把皮带机动力装置安装完毕，再调整机头、机尾以及中间架的相对位置，确保其三者在同一直线上。调试时先调整好理论中心线，在安装好机头和机尾，然后最后安装中间架，使三者中心线与理论中心线重合，保证误差范围不超过3mm。

3.皮带机方位不正

皮带机在长期运行后，由于动力机组的作用会发生微小位移或微倾斜，这种情况同样会导致皮带机跑偏现象。当前皮带机机头主要是机械机头和硫化机头，这两种机头在安装运输时都必须保证机头平整光滑。若皮带机运输的物料落点较高，会对皮带机产生较强冲击力，这种随机性的冲击力也会对皮带机造成跑偏影响。

三、皮带跑偏调整

（一）从设计方面排除和处理故障

从皮带的设计开始就需要通过科学的方法仔细核算机架的强度和刚度，根据计算结果选择合适的上、下托锟以及自动调偏器，这样可以从源头上解决皮带跑偏现象。从当前输送带承载段的调偏托锟来看有下面几种选择：自动调心托锟、前倾托锟和摩擦上平调心托锟，这几种调偏托锟是目前应用最为广泛的。应用在输送带空载段的调偏托锟有下平行调心托锟。托锟组合的选择也应该通过合理的设计，皮带机的重载段，我们可以选择10组托锟加1组调心托锟的组合方式，这种组合方式可以解决皮带机在运转时因为托锟的问题而发生跑偏现象；在空载段则采用6～10组托锟加1个平行调偏托锟的组合方式。在设计时需要计算好物料落点高度对皮带机跑偏的影响，调整好合理的落料高度，避免因落料的横向冲击力而产生皮带机跑偏，如果需要可以在落料点可以加装缓冲床、导料槽来调整落料缓冲，使散布在皮带上的煤炭能够均匀分布。

（二）其他方面

1.对于因皮带机安装不正确而导致的皮带机跑偏现象，可以调整皮带机上的滚筒位置，使皮带机上的滚筒轴线保持与皮带同一水平，从而解决皮带机跑偏。具体解决方法是皮带向哪边跑偏这向哪一方向移动该轴承。

2.对于皮带机机头、机尾以及中间架不在同一水平线上而产生的跑偏，可以重新把三者拆卸下来然后重新安装确保其在同一水平线。

3.对于皮带接头不正而导致的跑偏现象，可以先将皮带拆卸下来，然后切掉不正的位置，然后重新制造皮带接头。如果条件允许，确保皮带接头性能，最好使用皮带扣将皮带接头扣住。对于物料落点距离皮带较远造成的跑偏可以在两条运输带之间增加物料漏斗的方法加以解决。

四、结语

综上所述，皮带机跑偏现象多发生在地下煤矿的生产过程中，对于不同原因造成的皮带机跑偏现象要根据具体情况具体分析，找出具体跑偏原因，在晨曦原因之后，有針对性的采取相应措施，发现现象立即解决，确保不对生产造成较大影响，同时采取一些科学合理的预防措施，保证上文分析的几种原因不会发生，对皮带机定期进行巡检，老旧皮带机及时进行更换，遇到问题及时解决，只有这样才能将因皮带机故障产生的生产影响降至最低。以上的粗浅之见，如有不到之处，还望相关的专业人士批评指正。

参考文献

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