胶带输送机常见撕裂故障分析及防治措施

付华

(攀钢集团攀枝花新白马矿业有限责任公司， 四川 攀枝花市 617063)

胶带输送机作为一种连续运输和转载的设备，具有可连续运输、运量大、运距长、运输成本低等优点，在铁矿应用非常广泛。

胶带作为带式输送机的承载及牵引机构，是带式输送机的重要组成部件，贯穿于整个输送机。胶带损耗量大，单价相对较贵，其成本可占整机成本的 35%以上。胶带在运行过程中除了正常磨损外，还可能会因其他不利因素，使得胶带撕裂，导致输送机出现故障，影响矿山的正常生产，严重时可能导致巨大的经济损失，甚至引发安全事故。因此，总结归纳胶带撕裂的常见类型，分析其撕裂原因，采取针对性的防治措施，对矿山安全、高效生产具有重要意义。

1 胶带撕裂的常见形式及原因分析

1.1 胶带接头撕裂

胶带对接方式主要有两种，一是硫化连接法，二是机械连接法。目前常用的主要是耐磨性相对较好的硫化接头，但其耐压性能较差，在使用过程中常常因矿粉等物料覆盖在钢丝和胶料上而产生腐蚀，直至开胶。胶带接头也可能因所使用材料不达标，或硫化工艺标准执行不严，出现接口磨损、起皮、开胶、裂纹等现象。如果不及时处理这些问题，物料不断侵蚀以及在滚筒摩擦的作用下，接头部位损伤、劣化速度加快，裂痕不断扩大，胶带强度不断降低，导致接头部位成为整条输送带最薄弱的位置，一旦胶带张紧力突然变大，很容易造成彻底撕裂。

1.2 胶带纵向撕裂

根据攀枝花新白马矿业公司胶带撕裂情况统计，胶带产生纵向撕裂的概率高于横向撕裂，主要原因有：

（1）物料中如果混入了尖锐铁器或未经破碎的铁矿石等，在胶带运行过程中，这些铁器或矿石容易卡在导料槽下料口及清扫器滚筒等部位，或有脱落的托辊、清扫器等设备部件及尖锐杂物进入滚筒与胶带间造成胶带纵向划伤，导致开裂；

（2）胶带接头及其他部位开胶或局部损伤，如果没有及时修补或更换，随着开裂位置越长，越容易被清扫器、导料槽等卡住，而彻底撕裂。

1.3 胶带跑偏撕裂

根据新白马矿业公司的应用统计，因胶带跑偏导致的撕裂现象最为常见，其根本原因是胶带两侧驱动力大小不一致，产生的摩擦力方向和大小也不相同，或因存在侧向力，使得胶带偏移量达到带宽的 5%以上。胶带过量跑偏后，容易与托辊架、机架等机构产生刮擦、翻边，产生划痕，导致开裂，长时间运行后，开裂部分被卸料器、机架等其他设施不断撕扯，最终彻底断裂。经过分析，胶带跑偏原因主要有以下几种：

（1）在运行过程中，滚筒、托辊难免会粘连矿泥，随着长时间累积，使其局部变粗大，导致胶带两侧张力大小不一，引起跑偏；

（2）胶带生产质量不达标，在运行过程中，张力和伸长量不同，从而引起跑偏，或对长时间使用引起的变形未及时处理，导致胶带张紧力下降，与滚筒摩擦力减小，继而引起胶带内部应力分布不均，导致跑偏；

（3）安装胶带输送机时，机尾、机头滚筒轴线不平行，或托辊未垂直胶带中心线，导致牵引力产生横向分力，使托辊受其影响而产生横向跑偏；

（4）带式输送机输送物料时容易产生机械振动，导致胶带受力不均衡，运输速度越快，振动越大，尤其是托辊径向跳动，更加容易引起胶带跑偏。

1.4 胶带打滑磨裂

胶带正常运行时，理论上其传送速度应与驱动滚筒表面旋转的线速度保持一致，但实际运行时，由于多种因素，很难保证胶带与滚筒转速同步，当带速低于滚筒表面线速度的95%，或滚筒转动而胶带不转时，就会产生打滑现象。胶带与滚筒之间的摩擦会使胶带的温度不断升高，磨损、劣化加剧、变薄直至开裂。经过分析，打滑的原因主要有下列几种。

（1）胶带经过一段时间的运行，产生塑性变形而变长，拉紧装置调节不合理，造成胶带张紧力不足而引起打滑。在现场安装时往往是因为螺旋液压拉紧装置的行程太短，或重锤拉紧装置的配重不够。

（2）重载停机或因操作不当时，胶带输送机在运行时承载负荷出现过大，或是带负载重载启动，出现过负荷运行状态，均会引起胶带打滑。

（3）驱动滚筒通常采用铸胶或包胶工艺，为了提高摩擦因数，增大摩擦力，胶面还会制作人字形或菱形沟槽。带式输送机经过长时间运行后，驱动滚筒胶面、沟槽以及胶带都会出现不同程度的磨损，滚筒表面与胶带之间的摩擦因数随之降低、摩擦力不断减小，引起胶带打滑。

2 胶带撕裂的防治措施

2.1 胶带接口横向撕裂控制

根据胶带接口横向断裂的原因分析，主要可以从以下几个方面进行预防及控制：

（1）胶带接口胶接时，控制好硫化温度和硫化压力；

（2）接口处留有合适的长度，过短会直接影响接口的拉力；

（3）严格按国家标准进行胶接，胶接过程中应保持接口部位清洁、干燥。

2.2 胶带纵向撕裂防治措施

根据胶带纵向撕裂的原因分析，主要可以从以下几个方面进行预防及控制：

（1）在物料源头上控制大块铁矿石、铁件、设备脱落的零部件等进入；

（2）在进料口处加装格筛，出料口加装除铁器等清除大块异物的设施、设备，可防止锐器划裂胶带、卡塞胶带；

（3）根据物料的安息角，导料槽出口顺着胶带输送方向倾斜一定角度，增大导料槽安装弧度，利于排料顺畅，可大大减少大块矿石卡堵现象。

2.3 胶带跑偏撕裂防治措施

根据胶带跑偏的原因分析，可以从以下几个方面进行预防及控制。

（1）安装滚筒及皮带清扫器，减少粉尘、物料等附着物在滚筒及胶带上的积聚，其清扫效果直接关系到胶带的稳定运行和使用寿命。开机运行前，首先清除滚筒和托辊上的黏连物，然后检查滚筒同轴度，如果滚筒的加工误差偏大，则应重新加工或更换，避免跑偏现象的发生。

（2）调整张紧装置，保持合适的张紧状态。如果运行一段时间胶带出现了永久性变形，或拉紧装置的行程不够，可将胶带截去一小段重新硫化对接。现场实践证明，当拉紧装置两端载荷差距过大时，胶带极易发生跑偏。

（3）安装胶带输送机时，机尾及机头支撑架的安装定位要准确，确保头、尾部滚筒与胶带中心线垂直，机头传动滚筒轴线与机尾滚筒轴线平行，机头与机尾中心线在一条直线上。调试时检测头部滚筒的运行状态，如果输送机往滚筒左侧跑偏，左侧轴承座则应往前移动，如果输送机往滚筒右侧跑偏，右侧轴承座则应往前移动，头部驱动滚筒调整方向要和尾部滚筒相反。

（4）合理设计物料落料距离和位置，减小物料对胶带的冲击力。通常可设计相应规格的导料槽，引导物料落料点在胶带中部，并尽量减小落料口与皮带的间距；同时可在落料点前安装导料挡板等缓冲装置，以减小物料对胶带的冲击。

2.4 胶带打滑磨裂防治措施

根据胶带打滑的原因分析，主要可以从以下几个方面进行预防及控制。

（1）合理调整胶带张力，既不能使胶带承受过大张力而降低胶带的使用寿命，也不能使胶带张紧力过小而打滑。对于螺旋和液压拉紧方式，可调整行程增大张紧力，对于重锤拉紧方式，则可增加配重增大张紧力。

（2）加强计量监控，控制物料量，避免过载运行，同时尽量避免重载启动和停机。

（3）当驱动滚筒包胶磨损严重时，应及时重新包胶或更换滚筒，日常巡检中，加强对滚筒的检查，发现问题及时处理。

2.5 胶带撕裂综合防治措施

结合攀枝花新白马矿业公司的生产实践，主要可以从以下两个方面进行综合预防及控制。

（1）加强人和设备、设施的管理，强化操作和维修人员的技术培训，提前消除导致胶带撕裂的各种隐患，检查并完善相关设施，落实岗位责任制，加强胶带、滚筒、托辊等设备、机构的巡查力度，发现问题及时处理。

（2）安装综合保护系统，可根据现场输送要求，增加防撕裂保护、防滑保护、防跑偏保护、温度保护、速度保护等安全保护模块。有条件的矿山也可安装自动巡检机器人，并沿输送线设置紧急停车开关。保护装置在传感器监测数据出现异常时，采取报警、紧急停车保护措施，及时控制事故恶化，避免产生较大损失。

3 结论

结合胶带输送机在铁矿日常使用、检修维护、管理等实践经验，对常见胶带撕裂问题进行认真总结分析，接头撕裂、纵向撕裂、跑偏撕裂、打滑磨裂是胶带撕裂常见形式。首先确保设备安装精度，其次排除尖锐异物来源，减少矿石卡堵，控制胶带的打滑、跑偏，应用综合保护系统，加强设备日常维护和检查，可减少胶带发生撕裂概率，延长胶带使用寿命，降低维修强度和维护成本，大大提高设备运行的可靠性，对矿山安全高效生产有着非常重要的意义。