皮帶運(yùn)輸機(jī)跑偏裝置設(shè)計(jì)改進(jìn)

冀亞偉

(長治經(jīng)坊煤業(yè)有限公司，山西 長治 047100)

0 引 言

煤礦開采環(huán)節(jié)皮帶輸送設(shè)備發(fā)揮的作用極為關(guān)鍵，皮帶輸送設(shè)備在運(yùn)行階段發(fā)生概率最大的故障便是皮帶跑偏。隨著煤炭開采工藝與技術(shù)的進(jìn)一步革新與發(fā)展，皮帶運(yùn)輸設(shè)備也逐漸朝著大型化方向發(fā)展，在皮帶自身長度值逐步增加情況下，導(dǎo)致皮帶輸送設(shè)備發(fā)生跑偏概率進(jìn)一步變大。皮帶運(yùn)輸設(shè)備一旦出現(xiàn)了跑偏，會對皮帶輸送設(shè)備造成極為不利影響，嚴(yán)重時(shí)會影響整個(gè)生產(chǎn)線正常運(yùn)行，因此，應(yīng)當(dāng)更加全面與準(zhǔn)確地針對皮帶跑偏問題加以分析探討，以期能更加及時(shí)準(zhǔn)確地處理解決皮帶跑偏問題，確保皮帶輸送設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

1 皮帶輸送設(shè)備跑偏問題概述

皮帶輸送設(shè)備發(fā)生跑偏問題會遵循下列三個(gè)原則，即跑緊不跑送、跑高不跑低、跑后不跑前。只要皮帶輸送設(shè)備不同位置處的張力存在一定差異，那么，皮帶便朝著張力相對大位置進(jìn)行偏移。要是皮帶輸送設(shè)備不同位置處的高低存在一定差異，皮帶便朝著相對高位置進(jìn)行偏移。要是托輥支架結(jié)構(gòu)在實(shí)際安裝過程中和皮帶輸送設(shè)備運(yùn)行方向垂直平面未保持一致，其中一端位置在前另一端在后，那么皮帶便朝著靠后位置進(jìn)行偏移。

皮帶輸送設(shè)備跑偏預(yù)防及糾正措施有以下幾方面：

(1) 安裝皮帶輸送設(shè)備過程中，一定要確保驅(qū)動滾筒裝置、改向滾筒裝置及托輥支架裝置更為精準(zhǔn)。

(2) 購進(jìn)皮帶輸送機(jī)設(shè)備應(yīng)當(dāng)選擇品質(zhì)優(yōu)的皮帶，皮帶厚度要保持一致，表面有較高平整度，不存在松邊問題，同時(shí)在皮帶連接部位利用多層階梯斜借口的方式完成連接。

(3) 在皮帶跑偏過程中，由于其會遵循跑緊不跑松這一原則，把驅(qū)動滾筒裝置以及改向滾筒裝置改造為鼓狀結(jié)構(gòu)，這便能夠確保皮帶輸送設(shè)備運(yùn)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)自找中心功能，避免出現(xiàn)跑偏問題，盡可能保障將跑偏控制于設(shè)定范圍中。

(4) 皮帶輸送設(shè)備張緊機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)過程中，會利用重力配重調(diào)節(jié)方式和機(jī)械螺桿調(diào)節(jié)方式，如此確保對皮帶輸送設(shè)備不同側(cè)面位置張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保皮帶輸送設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的皮帶跑偏調(diào)節(jié)。

(5) 滾筒裝置調(diào)節(jié)是把滾筒裝置軸承座高低位置孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為長孔結(jié)構(gòu)，這樣滾筒裝置兩端位置高低值可調(diào)節(jié)，確保有效調(diào)整皮帶輸送設(shè)備的跑偏出現(xiàn)。

(6) 對托輥支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)是針對托輥結(jié)構(gòu)中心線以及皮帶方向，改變兩者之間的夾角，從而調(diào)節(jié)皮帶輸送設(shè)備的跑偏方向，確保達(dá)到糾正皮帶跑偏問題。也可借助于調(diào)整托輥結(jié)構(gòu)不同端面高度差值，按照皮帶輸送設(shè)備跑遍遵循跑高不跑低這一原則，確保有效糾正皮帶輸送設(shè)備跑偏問題。

上述糾正跑偏方法基本上均是采用手工方式針對跑偏問題加以調(diào)整，這對整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行狀況以及效率影響不利，不僅耗費(fèi)較多時(shí)間，需要投入大量人力及物力，糾偏過程中要求反復(fù)調(diào)整，對檢修及維護(hù)人員要求高，需要擁有較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且需要掌握充足的維修知識以及技能。皮帶輸送設(shè)備的滾筒裝置、托輥裝置以及機(jī)架裝置等在安裝過程中精準(zhǔn)度要求高，實(shí)際加工過程中所需成本費(fèi)用也大。

2 皮帶輸送設(shè)備跑偏裝置改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1 皮帶輸送設(shè)備自動糾偏裝置結(jié)構(gòu)

此次所設(shè)計(jì)的皮帶輸送自動糾偏裝置中由兩個(gè)糾偏托輥裝置和一個(gè)跑偏位置控制裝置組成。實(shí)際安裝過程中，將皮帶糾偏托輥裝置安裝在靠近在驅(qū)動滾筒裝置以及改向滾筒裝置附近，在驅(qū)動滾筒裝置附近和糾偏托管裝置固定位置相鄰處安裝上跑偏位置控制裝置，具體安裝示意圖如圖1所示。

圖1 皮帶糾偏裝置安裝位置以及跑偏示意圖

將糾偏裝置中的托輥部件，在其固定端位置處和機(jī)架結(jié)構(gòu)位置處支承板采用鉸接方式連接，這樣確保糾偏托輥部件受到調(diào)節(jié)端位置處氣缸推力作用時(shí)，能夠以固定位置處鉸接點(diǎn)作為支點(diǎn)完成旋轉(zhuǎn)操作，使托管位移一定的角度。如此，糾偏托輥部件的調(diào)節(jié)端位置在受到氣缸推動下便能夠改變托輥部件和皮帶輸送方向之間夾角，對皮帶跑偏問題進(jìn)行自動糾正。

2.2 皮帶跑偏糾正原理以及運(yùn)行過程分析

皮帶輸送設(shè)備氣動糾偏原理如圖2所示。皮帶輸送設(shè)備接上電源設(shè)備后，啟動運(yùn)行，Y5電磁閥裝置此時(shí)為失電狀況，皮帶輸送設(shè)備中皮帶依據(jù)供料方向持續(xù)運(yùn)行，此時(shí)跑偏監(jiān)測設(shè)備中位置監(jiān)測裝置的導(dǎo)輪部件與皮帶輸送設(shè)備的皮帶未出現(xiàn)接觸，受到彈簧的拉力作用控制裝置此時(shí)在初始狀態(tài)，具體見圖2。

控制裝置中E12換向閥門的閥芯此時(shí)處在壓縮狀態(tài)，糾偏托輥裝置活動端位置處的活塞桿在右側(cè)部位。此情況下糾偏托輥對應(yīng)的中心線和皮帶輸送設(shè)備皮帶運(yùn)行方向的角度值為91°左右，依據(jù)皮帶輸送設(shè)備在發(fā)生跑偏問題所遵循的跑后不跑前這一原則，此情況下皮帶輸送設(shè)備中皮帶發(fā)生跑偏時(shí)會朝著導(dǎo)輪位置處偏移，皮帶跑偏達(dá)到一定程度后便與導(dǎo)輪接觸，使導(dǎo)輪同時(shí)運(yùn)動，導(dǎo)輪運(yùn)動會使連桿運(yùn)動，使得其以A作為中心位置沿著逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)監(jiān)測裝置會發(fā)出指令，使得氣路出現(xiàn)自動換向操作，確保活塞桿部件在氣缸作用之下朝著左側(cè)一端移動，此時(shí)便能保糾偏托輥的中心線和皮帶輸送設(shè)備的皮帶運(yùn)行方向所呈角度轉(zhuǎn)變?yōu)?9°，具體如圖3所示。

圖2 皮帶輸送設(shè)備氣動糾偏原理示意圖

圖3 皮帶輸送設(shè)備糾偏示意圖

依據(jù)皮帶輸送設(shè)備發(fā)生跑偏問題遵循跑后不跑前原則，此情況下皮帶輸送設(shè)備中皮帶跑偏時(shí)也是會朝著遠(yuǎn)離導(dǎo)輪位置處偏移，皮帶跑偏問題逐漸糾正過程中，此時(shí)皮帶便與導(dǎo)輪逐步脫離，受到彈簧拉力作用影響，檢測裝置中連桿部件會壓縮換向閥，從而確保了E12換向閥門能夠完成氣路轉(zhuǎn)換操作，使活塞朝著右側(cè)一端位置移動，確保糾偏托輥部件對應(yīng)的中心線和皮帶輸送設(shè)備中皮帶運(yùn)行方向的角度值依舊保持91°左右，便能確保對皮帶跑偏問題有效糾正。

皮帶發(fā)生跑偏及糾偏過程中，會使導(dǎo)輪不斷受到推動及松開作用影響，此時(shí)會使杠桿往復(fù)被壓縮及釋放，使糾偏托輥部件出現(xiàn)來回的擺動操作，使糾偏托輥部件對應(yīng)的中心線和皮帶輸送設(shè)備之中皮帶運(yùn)行的方向所呈角度值一致處于89°～91°范圍的波動，如此能自動、連續(xù)的糾正皮帶輸送設(shè)備的跑偏問題。

2017年以來通過此皮帶跑偏自動糾正裝置的改進(jìn)和應(yīng)用之后，實(shí)現(xiàn)了輸送帶跑偏的動態(tài)管理，減少了皮帶輸送機(jī)故障發(fā)生率，延長了輸送帶使用壽命，降低了輸送機(jī)使用維修費(fèi)用。筆者所在礦井的皮帶輸送設(shè)備跑偏糾正效果非常理想，未出現(xiàn)過一起皮帶跑偏事故，保證了正常的煤炭開采作業(yè)運(yùn)行效率，同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)也在兄弟煤礦之中廣泛推廣應(yīng)用，取得了良好應(yīng)用效果，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié) 語

皮帶跑偏問題是皮帶輸送設(shè)備中常見的故障問題，因此，對皮帶輸送設(shè)備維護(hù)以及檢修中要求進(jìn)一步強(qiáng)化皮帶跑偏問題防范意識，防止由于皮帶跑偏導(dǎo)致停產(chǎn)及危害安全事故的發(fā)生。另外，還需要進(jìn)一步優(yōu)化皮帶跑偏技術(shù)，通過對先進(jìn)技術(shù)以及裝置的應(yīng)用和改進(jìn)，確保皮帶跑偏問題能夠得以有效解決，為煤礦生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升提供可靠保障。