皮带输送机故障分析及智能监测监控

何 平

(潞安集团 漳村煤矿,山西 长治 064032)

皮带输送机故障分析及智能监测监控

何 平

(潞安集团 漳村煤矿,山西 长治 064032)

针对矿用皮带输送机长时间连续工作,磨损情况严重的问题。对皮带输送机的可能产生的故障类型进行分析,并提出相应的解决方案。为提高煤矿皮带输送机的工作可靠性,设计故障智能监测系统,确保准确监测故障。

皮带输送机;故障;智能监控;措施

煤矿皮带输送机主要用于原煤、矸石等固体物料的运输,因此,输送机在煤矿运输过程中是的非常重要的。皮带输送机具有环节多、工作时间长、工作负载高、运输距离长等特点,利用皮带张紧产生的摩擦力与驱动装置产生的驱动力来运输。但是由于皮带运输机长期工作在条件恶劣的环境中,防护装置起不到太大的作用,碎物料进入传动装置会使皮带运输机发生严重磨损。煤矿皮带运输系统一个环节产生故障,就会影响到其他环节,工作过程中进行检修就会使效率大大降低。因此,对皮带输送机的故障及其智能监测系统进行研究就显得十分必要。

1 皮带输送机的故障类型及其解决措施分析

作为一种长距离的固体物料输送设备,皮带输送机可以从巷道的一段输送到另一端,并能保持连续工作,主要是通过两个环形带和一条长且连续的皮带在传动装置上连续转动来完成工作的。在工作过程中,皮带张力的大小及其后续调整,以及滚筒的转动情况等,都会对皮带输送机的工作稳定性产生一定的影响。

1.1皮带打滑原因及其处理措施

皮带输送机的传动方式属于带传动,驱动装置使滚筒转动,再由皮带张紧在滚筒上的摩擦力影响下带动皮带绕滚筒转动。当皮带超过使用时间而未检修或者更换时,就容易出现打滑现象,无法再起到运输物料的作用。针对这个问题,检修人员必须按时对皮带输送机进行检修维护,对产生打滑的原因进行总结;控制皮带运输机每转输送物料量在额定的重量范围内。若皮带松动,则可以将皮带重新拉紧,减掉多余的部分,并用铆扣的方式将接口处平整化,保证切口处不对正常工作产生影响;同时,也可以使用重锤装置将皮带随时张紧,从而达到良好的防止打滑的效果,这里应注意根据皮带的材料对重锤装置的数量进行调整,防止因重锤过多降低皮带寿命。

1.2皮带跑偏原因及其处理措施

皮带跑偏产生原因一般可分为两种,一是安装时引起的皮带跑偏,二是工作过程中产生的皮带跑偏,除去人为因素,跑偏现象主要还在是运输过程中产生的。皮带输送机在工作过程中的跑偏,往往是因为物料进入滚筒和托辊上,产生了径向不平衡力或者皮带松弛变形;抑或是因为物料长期分布不均匀引起的。针对跑偏,解决措施一般有一下几点:① 在安装过程中,必须尽可能消除安装误差,保证水平安装,放置机架歪斜。② 为了防止长期使用过程中物料进入滚筒和皮带之间,就要求技术人员进行定期检查。③ 为了防止皮带的横向摆动,就需要安装横向调心托辊组,这对于巷道内的皮带是十分必要的,而对于巷道外的皮带,由于其长度较长,安装反而会增加装置的磨损。

1.3产生异响原因及其处理措施

正常情况下,皮带输送机在工作过程中都会产生一定的噪音,但是在皮带输送机的托辊发生严重偏心或者联轴器两段轴不同心的时候,就会出现异响。这说明机器出现异常情况,长期在该工况下工作,就会影响工作人员的工作环境,影响机器的寿命。为了解决异响,通常可以利用以下措施:①导致托辊偏心的主要原因在于托辊管壁的厚度不均匀,所以在运行过程中会出现摆动的情况,产生噪声。此时,若工作人员在检查后判断托辊偏心在可调整范围内,则调整后继续使用,否则需维修更换。②可以通过调整联轴器的频率远离共振频率从而减弱工作过程中的震动,进而减少噪声的产生。③若噪声源在滚筒,则应对滚筒进行检查,若滚筒出现问题,则应及时对滚筒进行更换。

1.4撒料原因及其处理措施

撒料问题一般发生在皮带输送机运行过程中的途中和转载点上,因此针对该问题可以从两方面来解决,①皮带中途撒料的情况下,需要对皮带输送机的过渡托辊装置的位置进行适度调整,对皮带输送机前后两端的两个滚筒和托辊都分别进行安装,从而达到降低皮带中途撒料的目的;②第二种情况是皮带转载点撒料,这时应扩大装撒料的料斗容器容积,以防料斗内装载的撒料体积超过料斗的额定容量,从而对皮带输送机产生损坏。增大料斗容量的方法只是解决该问题的一种方法,为了更好地解决该问题,就要求技术人员定期对皮带输送机撒料部分进行检查,对没有处理的撒料及时进行处理,同时还要注意对设备的维护。

1.5皮带减速机断轴原因及其相关处理方案

在皮带输送机工作过程中,由于连续运转再加上皮带输送机的减速机内轴的强度欠缺,在长期的工作过程中减速机内轴就会因为疲劳而断裂。同时,工作过程中减速机的减速轴与电机轴两轴轴心位置不在一条直线上,会导致受力不平衡情况的出现,从而增加减速轴的径向不平衡力,使得减速轴加速疲劳断裂。解决该问题,需要注意以下两点:① 减速机内轴的选取要根据实际情况进行调整,确保内轴强度与矿井井底实际需求相对应;② 技术人员在安装皮带输送机时应确保减速机内轴与电机轴两轴轴心位置相一致,按时观察并根据皮带输送机的运行情况及时进行调整。

2 皮带输送机故障智能监控系统

皮带输送机的故障对皮带而言,就是其运转速度、皮带温度以及皮带位置的变化。针对上述原因设计智能监测故障系统,对上述因素及时监测并获取数据,经系统转化后将获得的数字信号传递给控制器 PLC,与预设值进行比较,如超过则发出警报,并由皮带输送机自动调整或者通知管理人员及时对输送机进行检修。皮带输送机故障智能监控系统的功能流程图，见图 1。

图1 皮带输送机故障智能监控系统的示意Fig.1 Fault intelligent monitoring system of belt conveyor

皮带输送机故障智能监控系统主要有信号检测及处理、故障报警、任务执行等几个单元组成,通过故障智能监控系统可以有效防范并处理输送机发生的异常情况。例如在输送机工作过程中出现的跑偏、打滑情况会造成皮带部分位置温度过高,此时,通过皮带输送机故障监控系统中的红外温度传感器来实时监控皮带温度,监控数据转化为数字信号后,系统将该信号传输给控制器PLC,控制器根据该数值对执行命令进行判断,发出警报,提醒有关维护人员对故障进行检测,并提示故障类型和位置,方便对机器进行维修;若皮带发生跑偏,则应当在皮带输送机开始工作前,在皮带输送机两侧处安装角度智能监控器,当皮带偏离预设的工作位置时,智能检测器会随着皮带输送机角度一起偏离,角度检测器就会实时反应角度的变化,当偏移角度大于预设值时,系统就将信号传输给PLC控制器,控制器将发出警报,这时将控制托辊对其位置进行自动调整,同时将呼叫工作人员进行相关检测处理。

皮带输送机故障智能监控系统是通过故障在皮带上的物理反映,利用传感器对皮带数据进行检测,再通过系统进行分析,保证准确监测故障,同时还能防止错误判断情况的发生。智能监测系统还能够对收集到的数据进行统计学分析,对变化趋势进行预测,提前做出预防措施,降低事故发生的可能性。

3 结论

作为煤矿运输系统中最为重要的一环,皮带输送机担负着矸石与原煤运输的重要作用,随着机械化开采程度越拉越高,对皮带输送机的安全运行提出了更高的要求,本文通过对皮带输送机的常见故障及其解决措施进行分析的基础上,提出皮带输送机智能监测系统,智能监测系统在故障监测和防护中的应用,可以有效的保证输送机的安全运行。

[1] 李晨捷.煤矿皮带输送机故障及处理[J].技术与市场 2014,6(4):122-123.

[2] 王选泽.皮带输送机在煤矿使用中的故障及处理[J].中国高新技术企业,2013,30 (8):92-93.

[3] 马永永.煤矿企业皮带输送机故障应对措施[J].科技创新与应用,2013,31(9):109-110.

[4] 刘晓宁.煤矿皮带输送机的故障分析及智能监测研究[J].煤炭与化工,2013,39(8):94-96.

LIU Xiaoning.Study on Fault Analysis and Intelligent Monitoring of Mine Belt Transmitter[J].Coal and Chemical Industry,2013,39(8):94-96.

[5] 张超.煤矿带式输送机的故障分析及智能监测研究[J].山东煤炭科技,2016(6),107-109.

ZHANG Chao.Fault Analysis and Intelligent Monitoring of Belt Conveyor in Coal Mine [J].Shandong Coal Science and Technology,2016(6):107-109.

FaultAnalysisandIntelligentMonitoringandControlofBeltConveyor

HEPing

(ZhangcunMine,Lu’anGroup,Changzhi064032,China)

Belt conveyors in mines usually work continuously for a long time. To solve the serious wear damage of the belt conveyors, the fault types are analyzed in order to propose corresponding solutions. To increase the reliability of the belt conveyors, we could design a fault intelligent monitoring system to ensure the accurate monitoring of the faults.

belt conveyor; fault; intelligent monitoring; measures

1672-5050(2017)04-0040-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.08.012

2017-06-17

何平(1986-),男,辽宁大连人,大学本科,助理工程师,研究方向:煤矿机电。

TD528.1

A

(编辑:刘新光)