膠帶輸送機(jī)常見撕裂故障分析及防治措施

付華

(攀鋼集團(tuán)攀枝花新白馬礦業(yè)有限責(zé)任公司， 四川 攀枝花市 617063)

膠帶輸送機(jī)作為一種連續(xù)運(yùn)輸和轉(zhuǎn)載的設(shè)備，具有可連續(xù)運(yùn)輸、運(yùn)量大、運(yùn)距長、運(yùn)輸成本低等優(yōu)點(diǎn)，在鐵礦應(yīng)用非常廣泛。

膠帶作為帶式輸送機(jī)的承載及牽引機(jī)構(gòu)，是帶式輸送機(jī)的重要組成部件，貫穿于整個(gè)輸送機(jī)。膠帶損耗量大，單價(jià)相對較貴，其成本可占整機(jī)成本的 35%以上。膠帶在運(yùn)行過程中除了正常磨損外，還可能會(huì)因其他不利因素，使得膠帶撕裂，導(dǎo)致輸送機(jī)出現(xiàn)故障，影響礦山的正常生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至引發(fā)安全事故。因此，總結(jié)歸納膠帶撕裂的常見類型，分析其撕裂原因，采取針對性的防治措施，對礦山安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。

1 膠帶撕裂的常見形式及原因分析

1.1 膠帶接頭撕裂

膠帶對接方式主要有兩種，一是硫化連接法，二是機(jī)械連接法。目前常用的主要是耐磨性相對較好的硫化接頭，但其耐壓性能較差，在使用過程中常常因礦粉等物料覆蓋在鋼絲和膠料上而產(chǎn)生腐蝕，直至開膠。膠帶接頭也可能因所使用材料不達(dá)標(biāo)，或硫化工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán)，出現(xiàn)接口磨損、起皮、開膠、裂紋等現(xiàn)象。如果不及時(shí)處理這些問題，物料不斷侵蝕以及在滾筒摩擦的作用下，接頭部位損傷、劣化速度加快，裂痕不斷擴(kuò)大，膠帶強(qiáng)度不斷降低，導(dǎo)致接頭部位成為整條輸送帶最薄弱的位置，一旦膠帶張緊力突然變大，很容易造成徹底撕裂。

1.2 膠帶縱向撕裂

根據(jù)攀枝花新白馬礦業(yè)公司膠帶撕裂情況統(tǒng)計(jì)，膠帶產(chǎn)生縱向撕裂的概率高于橫向撕裂，主要原因有：

（1）物料中如果混入了尖銳鐵器或未經(jīng)破碎的鐵礦石等，在膠帶運(yùn)行過程中，這些鐵器或礦石容易卡在導(dǎo)料槽下料口及清掃器滾筒等部位，或有脫落的托輥、清掃器等設(shè)備部件及尖銳雜物進(jìn)入滾筒與膠帶間造成膠帶縱向劃傷，導(dǎo)致開裂；

（2）膠帶接頭及其他部位開膠或局部損傷，如果沒有及時(shí)修補(bǔ)或更換，隨著開裂位置越長，越容易被清掃器、導(dǎo)料槽等卡住，而徹底撕裂。

1.3 膠帶跑偏撕裂

根據(jù)新白馬礦業(yè)公司的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)，因膠帶跑偏導(dǎo)致的撕裂現(xiàn)象最為常見，其根本原因是膠帶兩側(cè)驅(qū)動(dòng)力大小不一致，產(chǎn)生的摩擦力方向和大小也不相同，或因存在側(cè)向力，使得膠帶偏移量達(dá)到帶寬的 5%以上。膠帶過量跑偏后，容易與托輥架、機(jī)架等機(jī)構(gòu)產(chǎn)生刮擦、翻邊，產(chǎn)生劃痕，導(dǎo)致開裂，長時(shí)間運(yùn)行后，開裂部分被卸料器、機(jī)架等其他設(shè)施不斷撕扯，最終徹底斷裂。經(jīng)過分析，膠帶跑偏原因主要有以下幾種：

（1）在運(yùn)行過程中，滾筒、托輥難免會(huì)粘連礦泥，隨著長時(shí)間累積，使其局部變粗大，導(dǎo)致膠帶兩側(cè)張力大小不一，引起跑偏；

（2）膠帶生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在運(yùn)行過程中，張力和伸長量不同，從而引起跑偏，或?qū)﹂L時(shí)間使用引起的變形未及時(shí)處理，導(dǎo)致膠帶張緊力下降，與滾筒摩擦力減小，繼而引起膠帶內(nèi)部應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致跑偏；

（3）安裝膠帶輸送機(jī)時(shí)，機(jī)尾、機(jī)頭滾筒軸線不平行，或托輥未垂直膠帶中心線，導(dǎo)致牽引力產(chǎn)生橫向分力，使托輥受其影響而產(chǎn)生橫向跑偏；

（4）帶式輸送機(jī)輸送物料時(shí)容易產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，導(dǎo)致膠帶受力不均衡，運(yùn)輸速度越快，振動(dòng)越大，尤其是托輥徑向跳動(dòng)，更加容易引起膠帶跑偏。

1.4 膠帶打滑磨裂

膠帶正常運(yùn)行時(shí)，理論上其傳送速度應(yīng)與驅(qū)動(dòng)滾筒表面旋轉(zhuǎn)的線速度保持一致，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于多種因素，很難保證膠帶與滾筒轉(zhuǎn)速同步，當(dāng)帶速低于滾筒表面線速度的95%，或滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)而膠帶不轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。膠帶與滾筒之間的摩擦?xí)鼓z帶的溫度不斷升高，磨損、劣化加劇、變薄直至開裂。經(jīng)過分析，打滑的原因主要有下列幾種。

（1）膠帶經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，產(chǎn)生塑性變形而變長，拉緊裝置調(diào)節(jié)不合理，造成膠帶張緊力不足而引起打滑。在現(xiàn)場安裝時(shí)往往是因?yàn)槁菪簤豪o裝置的行程太短，或重錘拉緊裝置的配重不夠。

（2）重載停機(jī)或因操作不當(dāng)時(shí)，膠帶輸送機(jī)在運(yùn)行時(shí)承載負(fù)荷出現(xiàn)過大，或是帶負(fù)載重載啟動(dòng)，出現(xiàn)過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，均會(huì)引起膠帶打滑。

（3）驅(qū)動(dòng)滾筒通常采用鑄膠或包膠工藝，為了提高摩擦因數(shù)，增大摩擦力，膠面還會(huì)制作人字形或菱形溝槽。帶式輸送機(jī)經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行后，驅(qū)動(dòng)滾筒膠面、溝槽以及膠帶都會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損，滾筒表面與膠帶之間的摩擦因數(shù)隨之降低、摩擦力不斷減小，引起膠帶打滑。

2 膠帶撕裂的防治措施

2.1 膠帶接口橫向撕裂控制

根據(jù)膠帶接口橫向斷裂的原因分析，主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防及控制：

（1）膠帶接口膠接時(shí)，控制好硫化溫度和硫化壓力；

（2）接口處留有合適的長度，過短會(huì)直接影響接口的拉力；

（3）嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行膠接，膠接過程中應(yīng)保持接口部位清潔、干燥。

2.2 膠帶縱向撕裂防治措施

根據(jù)膠帶縱向撕裂的原因分析，主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防及控制：

（1）在物料源頭上控制大塊鐵礦石、鐵件、設(shè)備脫落的零部件等進(jìn)入；

（2）在進(jìn)料口處加裝格篩，出料口加裝除鐵器等清除大塊異物的設(shè)施、設(shè)備，可防止銳器劃裂膠帶、卡塞膠帶；

（3）根據(jù)物料的安息角，導(dǎo)料槽出口順著膠帶輸送方向傾斜一定角度，增大導(dǎo)料槽安裝弧度，利于排料順暢，可大大減少大塊礦石卡堵現(xiàn)象。

2.3 膠帶跑偏撕裂防治措施

根據(jù)膠帶跑偏的原因分析，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防及控制。

（1）安裝滾筒及皮帶清掃器，減少粉塵、物料等附著物在滾筒及膠帶上的積聚，其清掃效果直接關(guān)系到膠帶的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命。開機(jī)運(yùn)行前，首先清除滾筒和托輥上的黏連物，然后檢查滾筒同軸度，如果滾筒的加工誤差偏大，則應(yīng)重新加工或更換，避免跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）調(diào)整張緊裝置，保持合適的張緊狀態(tài)。如果運(yùn)行一段時(shí)間膠帶出現(xiàn)了永久性變形，或拉緊裝置的行程不夠，可將膠帶截去一小段重新硫化對接?，F(xiàn)場實(shí)踐證明，當(dāng)拉緊裝置兩端載荷差距過大時(shí)，膠帶極易發(fā)生跑偏。

（3）安裝膠帶輸送機(jī)時(shí)，機(jī)尾及機(jī)頭支撐架的安裝定位要準(zhǔn)確，確保頭、尾部滾筒與膠帶中心線垂直，機(jī)頭傳動(dòng)滾筒軸線與機(jī)尾滾筒軸線平行，機(jī)頭與機(jī)尾中心線在一條直線上。調(diào)試時(shí)檢測頭部滾筒的運(yùn)行狀態(tài)，如果輸送機(jī)往滾筒左側(cè)跑偏，左側(cè)軸承座則應(yīng)往前移動(dòng)，如果輸送機(jī)往滾筒右側(cè)跑偏，右側(cè)軸承座則應(yīng)往前移動(dòng)，頭部驅(qū)動(dòng)滾筒調(diào)整方向要和尾部滾筒相反。

（4）合理設(shè)計(jì)物料落料距離和位置，減小物料對膠帶的沖擊力。通?？稍O(shè)計(jì)相應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)料槽，引導(dǎo)物料落料點(diǎn)在膠帶中部，并盡量減小落料口與皮帶的間距；同時(shí)可在落料點(diǎn)前安裝導(dǎo)料擋板等緩沖裝置，以減小物料對膠帶的沖擊。

2.4 膠帶打滑磨裂防治措施

根據(jù)膠帶打滑的原因分析，主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防及控制。

（1）合理調(diào)整膠帶張力，既不能使膠帶承受過大張力而降低膠帶的使用壽命，也不能使膠帶張緊力過小而打滑。對于螺旋和液壓拉緊方式，可調(diào)整行程增大張緊力，對于重錘拉緊方式，則可增加配重增大張緊力。

（2）加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)控，控制物料量，避免過載運(yùn)行，同時(shí)盡量避免重載啟動(dòng)和停機(jī)。

（3）當(dāng)驅(qū)動(dòng)滾筒包膠磨損嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)及時(shí)重新包膠或更換滾筒，日常巡檢中，加強(qiáng)對滾筒的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

2.5 膠帶撕裂綜合防治措施

結(jié)合攀枝花新白馬礦業(yè)公司的生產(chǎn)實(shí)踐，主要可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行綜合預(yù)防及控制。

（1）加強(qiáng)人和設(shè)備、設(shè)施的管理，強(qiáng)化操作和維修人員的技術(shù)培訓(xùn)，提前消除導(dǎo)致膠帶撕裂的各種隱患，檢查并完善相關(guān)設(shè)施，落實(shí)崗位責(zé)任制，加強(qiáng)膠帶、滾筒、托輥等設(shè)備、機(jī)構(gòu)的巡查力度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

（2）安裝綜合保護(hù)系統(tǒng)，可根據(jù)現(xiàn)場輸送要求，增加防撕裂保護(hù)、防滑保護(hù)、防跑偏保護(hù)、溫度保護(hù)、速度保護(hù)等安全保護(hù)模塊。有條件的礦山也可安裝自動(dòng)巡檢機(jī)器人，并沿輸送線設(shè)置緊急停車開關(guān)。保護(hù)裝置在傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，采取報(bào)警、緊急停車保護(hù)措施，及時(shí)控制事故惡化，避免產(chǎn)生較大損失。

3 結(jié)論

結(jié)合膠帶輸送機(jī)在鐵礦日常使用、檢修維護(hù)、管理等實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對常見膠帶撕裂問題進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)分析，接頭撕裂、縱向撕裂、跑偏撕裂、打滑磨裂是膠帶撕裂常見形式。首先確保設(shè)備安裝精度，其次排除尖銳異物來源，減少礦石卡堵，控制膠帶的打滑、跑偏，應(yīng)用綜合保護(hù)系統(tǒng)，加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)和檢查，可減少膠帶發(fā)生撕裂概率，延長膠帶使用壽命，降低維修強(qiáng)度和維護(hù)成本，大大提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，對礦山安全高效生產(chǎn)有著非常重要的意義。