杨成军
(山西大同煤矿集团有限公司煤峪口矿, 山西 大同 037041)
胶带输送机是煤矿生产中必不可少的一个组件,胶带的跑偏是胶带机运行中经常出现的一种故障,如果不及时处理,胶带被上下托辊和机架撕裂的几率增加,从而造成胶带的断裂和所属设备的间接损坏,最终影响矿井全天的煤炭产量。所以,在胶带机正常运转期间,如何避免和解决胶带跑偏的问题是关系到矿井煤炭正常生产的重要一环。
胶带输送机是以摩擦驱动来连续输送物料的机械,结构紧凑,机架轻巧,另外拆装也十分方便,胶带输送机的胶带不仅是担负物料的承重装置,而且还是电机动力输出的牵引装置。在胶带运输机的工作过程中,通常有不同的各种负荷叠加于胶带上,因此,胶带在运行中处于一种复杂的受力状态[1]。
造成胶带输送机跑偏的原因是当胶带在矿料运输中胶带受力不平衡,从而在胶带上形成垂直于胶带运动方向的水平分速度,造成输送机胶带跑偏,但最终应该从胶带输送机的设计优化、加工质量、运转调试、交付使用及维护等多个方面来入手解决。
1)上托辊安装位置误差大:上托辊的固定位与输送机驱动滚筒轴向线的平行度存在角度偏斜,致使胶带向承重较大的一侧跑偏。胶带机运转时会给上尾部滚筒在胶带上施加一个向前的牵引力Fq,同时牵引力Fq可分解为带动托辊转动的分力Fz和一个垂直于托辊的分力Fc,分力Fc势必会使托辊产生轴向窜动,托辊在出厂加工装配后不允许发生沿轴向两边窜动,分力Fc势必会产生一个相反的作用力Fy作用于胶带,在作用下胶带会在反作用力Fy的驱使下向受力小的一边移动,输送机胶带就会出现跑偏现象,如图1。
图1 胶带机托辊受力分析图
2)滚筒轴线与输送机中心线不垂直:头部的驱动滚筒与尾部的改向滚筒的中心轴线不平行,或尾部的驱动滚筒与胶带机机架中心线不垂直、与机架水平线不平行,胶带势必会在头部滚筒或改向滚筒处跑偏,最终发生胶带卷边故障的出现。当滚筒安装位置出现偏斜时,胶带在滚筒两侧所受到的拉力也不一致,这样就会在胶带上多出一个向递减方向的位移力Fy,位移力在水平方向施加于胶带,迫使胶带向松的一侧跑偏。
3)滚筒表面误差:拉紧滚筒与驱动滚筒包胶表面存在缺陷或损坏、表面有附着物都可能造成滚筒外圆直径局部变化,这时运转的胶带就会趋向直径较大的一侧位移。
4)胶带自身存在问题:如继续使用旧胶带出现的跑偏或者在胶带使用过程中重新制作的闭合接头与尾部驱动滚筒轴线不平行,都会造成胶带整体所受的拉力不平衡而导致跑偏。
5)胶带的拉紧力不够:胶带在空载运转或有局部少量负载时不跑偏,当随着负载增大时就会出现跑向一侧的现象。尾部拉紧滚筒是给胶带提供足够拉紧力的装置,如果尾部拉紧滚筒的拉紧力不够或受力不均匀,那么胶带的回转稳定性就变得不稳定,在受外力干扰下影响就越大,严重时就会出现打滑现象[2]。
1)托辊组安装偏斜时:无论胶带向左右哪一侧跑偏,托辊组的一侧则必须向胶带运动前进方向进行前移,或者是把另外一侧向后移动,如图2。
图2 胶带机托辊调整图
2)输送机胶带纵向线与尾部滚筒轴线不垂直时:以尾部滚筒为例,如果胶带向哪侧轴承座跑偏,就将哪侧轴承座向胶带的运行方向移动,或将另一侧轴承座向运行的反方向移动。但要注意,调整前必须确定滚筒的中心线与胶带中心线的实际偏移量,以保证调整后的滚筒位置正确。应根据“跑紧不跑松”的规律,重新调整张紧机构的丝杆或配重;如果胶带左右无固定方向偏斜,则说明胶带所受的拉紧力不够,这时应通过调整尾部的涨紧滚筒。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置,如图3。
图3 胶带机尾部滚筒调整图
3)滚筒外圆误差时:如果滚筒外部包胶存在磨损,就需要更换滚筒或者重新制作外部包胶。如果滚筒、托辊的局部有物料粘连,这时胶带与滚筒会由原来的面接触变为局部面接触,粘有物料的地方将会增大直径,从而使该处胶带的拉力局部增大,导致胶带发生跑偏。这时需要将滚筒表面的附着物清理干净。一般胶带回程底部都加装一个45°清扫器如图4 所示。
图4 45°清扫器图
4)胶带自身有问题时:随着胶带连续运转,难免会出现橡胶带的老化、变形、两侧脱胶起毛或胶带由于尖锐物体而导致撕裂后重新制作的闭合接头与驱动滚筒中心线不垂直。出现这种情况后输送带会在最长一侧处出现跑偏,而最大偏移量是出现在重新制作的胶带闭合接头处,遇到这种情况后最有效的解决办法就是重新制作与尾部驱动滚筒轴线不正的两个接头,由于胶带随着运行时间的增加难免会产生老化和变形,这就需要在实际安装使用过程中做到早发现早更换处理。
5)胶带的拉紧力不够时:调整拉紧行程来增大拉紧力。但也要适当预紧,以免使皮带承受不必要的过大拉力而降低皮带的使用寿命[3]。
输送机在实际运行过程中不可避免会出现跑偏位移现象,如何能在第一时间内找出故障原因并采取有效的解决方法,是综采预备队日常工作的重点。