皮带运输机运输问题与效率优化的研究

卢 凯

（山西焦煤西山煤电杜儿坪煤矿机电二队，山西 太原030022）

1 皮带运输机结构原理及主要功能

皮带运输机具有平稳运行、结构简单、少污染、维护管理便捷、运输能力较强、易于运输、节约人力等优势，因此目前得到广泛的应用。目前，我国企业采用的皮带机基本构成如1图所示：

图1 皮带机结构组成图

皮带机工作的时候，动力滚筒装置通过与皮带摩擦产生的张力使皮带随滚筒转动起来，货物也会随着皮带的移动而移动，从而实现货物的运输。皮带机是在设备前端上货终点卸货，皮带机也有专用卸货设备，能够实现运输中途卸货[1]。

1）托辊与机架。皮带机在工作生产中，托辊的主要作用是可以达到皮带质量支撑、减少皮带运转阻力，并且能够保障皮带在预定范围内应用的垂悬度。托辊的基本构成包括：轴和轴承以及套筒。皮带式运输机的基本机架分为落地式与绳架挂吊式[2]。

2）制动的装置。当皮带机运行工作时，会根据各种运输的不同需求选择合适的角度运输。一般情况下，运输的角度如果超出4°，就需要进行制动的装置配置，以此避免在停止皮带机运转工作时，导致皮带因槽受所载货物重力的影响发生逆转，造成皮带机的损害。

3）拉紧调整装置。拉紧调整装置的功能是保护皮带在进行物料的运输过程中具备充分的拉力，不仅把各个支架相互之间垂度控制在规定范围内，而且促使皮带与滚筒产生摩擦力，以此确保皮带机能够不稳运转，主要包括张紧螺杆式、张紧重锤式和机械式调紧式三种。

4）清扫功能装置。皮带式运输机在工作运行中产生的脏物容易造成胶带脱出而跑偏，甚至会造成严重的部件损坏，因此，及时清理滚筒、胶带以及托棍等装置，具有十分重要的作用。基本上都在滚筒卸载后装配刮板对污染的胶带面进行清理或者在底部配置回转刷进行清扫[3]。

2 皮带式运输机运行中存在的问题

不管是用于地面还是井下的皮带式运输机，容易发生皮带打滑或是脱离跑偏、不匀撒料、减速机断轴、噪音异常等一系列故障。

1）因为皮带机工作环境复杂，致使在进行交叉作业施工时，为皮带机的衔接、布置带来相当大的困难。

2）由于井下运输巷道地质及施工等综合因素，运输巷道多呈倾斜、陡峭形式，因此在安装皮带机时，应倾斜安装，但倾角过大，在煤炭运输过程中会出现落煤、撒煤的情况。

3）因为井下巷道会存在一定的弯曲性，皮带机在运输巷道工作时会出现飘带、悬空的现象，导致撒煤，另外，皮带机在运行时会同巷道的顶板发生擦刮，甚至造成皮带被撕裂的现象。

3 提升皮带机式运输机运行效率的具体措施

3.1 实现皮带机交叉作业效率的优化措施

皮带机生产环境不同，其运行的负荷也各不相同，比如在工作条件比较复杂的环境中作业，会经常存在交叉性施工作业的状况。此时，怎样解决连接皮带机的问题已成为提高机械工作生产率的关键问题。改造措施：运输机的机头架改造，利用延长皮带运输机架上的滚筒卸载支架长度，实现将皮带机底坐加高的目的，以此达到调整底板和皮带高度的作用，同时可以实现行人、轨道物料运输以及皮带物料运输互不影响，可实现交叉式生产作业。

3.2 避免落物效率的优化措施

当皮带机处于比较特殊的运输生产条件时，应大幅度调节角度来满足作业需求。而此时也是容易产生货物坠落甚至还会出现煤撒等状况，导致不必要的浪费。改造措施：将槽钢、钢板、钢管废旧的材料进行防落物防护装置设计，并按要求装在有较大坡度的皮带上，可达到防止所运物料滑落的问题。另外，在陡坡较急的地方安装防跑矸的保防设施，在两边皮带和顶端加设了防护网，使运输的货物得到更有效的防护，从而避免发生滑落的运输货物导致人员受伤的事故，提高了工作人员的生产安全[5]。

3.3 变坡点连带问题的解决措施

皮带机运输时由于巷道起伏较大，当通过半径曲率比较小的区域时皮带容易出现悬空，从而造成运输的物料被洒落。另外，启动皮带的时候，还容易同巷道的顶板发生擦刮，导致皮带被撕裂及浪费。因此在凹处点位增加一部运输皮带以及相应的皮带操作人员，配置也需要增加一倍，不仅增加了维护人员工作量，而且设备所需电能的消耗量也随之增加，此外，皮带运行至变坡点位时的运输距离大概为10～20 m，这给物力及人力造成较大的浪费。改造措施：根据应用皮带吊挂理论，使用打锚杆通过锚链把皮带机的中间部分挂吊于巷道的顶板面，使皮带半径过曲率比较小的变坡点位导致的问题得到有效解决。