硅谷杂志：煤矿皮带运输的故障与处理对策探析 |
| 2012-11-14 14:00 作者：刘西健 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月14日文】 据《硅谷》杂志2012年第17期刊文称，煤矿生产过程中大量使用皮带输送机进行运输，在实际生产过程中为煤矿提高生产效率、降低成本发挥着重要作用。但是，由于特殊的工作原理和工作条件，皮带输送机运作过程中常发生故障，有时甚至引发严重事故。对皮带传输机故障原因、可能引发的事故以及事故处理方式进行分析和阐述，从生产管理和生产技术方面对预防和处理皮带输送机故障提供有效措施。
皮带输送机通过驱动轮的转动，依靠摩擦力牵引皮带运动并带动动物体运行。在煤矿生产中运用皮带输送机将原煤按照一定路线输送出煤矿，形成从开采地到煤场间的输送路径。这种运送方式具有输送量大、距离远、成本低、维护简便和可集中控制等优点。但是，实际生产过程中电机和皮带常常发生故障，影响煤矿生产的整体运行。因此，需要分析各种故障情况，找到故障点和故障原因，避免造成巨大经济损失，产生严重社会影响。
1皮带运输机常见故障及原因
1.1皮带不转
皮带不转是指当皮带输送启动运行后，转动轮空转或者皮带打滑。主要的故障原因在于皮带自身存在缺陷，可能是皮带内部的拉力不够或者长度过长[]。有时违规操作也会造成皮带不转，比如在载重物超重时违规启动皮带输送机。
1.2皮带跑偏
皮带跑偏不仅仅会影响皮带输送机的使用寿命，更重要的是常会造成伤亡事故，因此是皮带输送机使用过程中需要重点监控和预防的问题。造成皮带跑偏的原因有以下三个方面：
1）设备设计问题。比如驱动滚轮与改向滚轮轴线平行度误差太大，或者外直径制造有误差；机架强度低，长期运转后产生变形；设计初期未使用调偏装置或者调偏装置不起作用等。
2）安装质量问题。比如给料器和卸料器以及清扫器之间存在安装误差；皮带搭接处中心线不吻合；驱动轮中心线与机架中心线不垂直；来料方向和来料高度不合理等。
3）运转维护不及时。皮带输送机长期运行后引发皮带磨损、单侧轴承转动不灵活或者滚筒机托辊沾有脏杂物时都会引发皮带跑偏。
1.3皮带断裂
皮带是皮带输送机上的消耗品之一，因长期的机械运转和物体间的摩擦，造成损坏是难以避免的[]。造成皮带断裂的主要因素有长期运载导致的内部拉力过大、接头不牢；皮带扣不稳固；超过使用期限；物料长期冲撞和缺少维护检修。
1.4皮带撒料
皮带输送机的转载点超重载物、导料槽挡料板破损或者挡板与皮带距离太远都会造成皮带撒料。另外，在皮带跑偏情况下，皮带运行情况不正常也会附带发生撒料现象。
1.5减速机故障
减速机最常见的故障一是断轴，二是漏油。
1）断轴。断轴一般发生在高速轴部分，断轴的原因有两种，一种是机械设计强度太低。因为轴间处有一个过渡圆角，这一部分在长期高速运转过程中极易产生劳损，磨损后的过渡圆角过小致使减速机轴在高速转动条件下极短时间内断裂[]。这种原因造成的断轴可根据断裂后的断口表征来判断，一般来说断口平齐时可判断为过渡圆角磨损造成的断轴。第二种是电机轴与高速轴圆心不同心。因为，轴心不同心时减速机输入轴的载荷过大，在长期高速运转条件下，也可能造成断轴。
此外，也发生过双电机驱动时由于同一个驱动轮上带有两台减速机而造成机械工作强度过大，最终发生断轴。但现在因为采用了更为先进的技术和机械，使用液力偶合器均衡两台减速机的受力力度，因此这种现象比较少见，只在技术较为落后的皮带输送机上发生。
最后，在减速机选型时未选用电机输出扭矩与减速比乘积小于减速机额定输出扭矩的产品，或者在安装时没有按照指标数据严格监控，造成减速机输出轴被卡死，都会扭断输出轴[]。
2）漏油。漏油是指减速机高速运转过程中由于摩擦力的作用，使机器温度升高造成机械内部压力高于外部，从而迫使润滑油在压强差的作用下渗漏。发生漏油一般是由于减速机制造不合格，机件容易发生弯曲变形或者链接处结合不实而造成缝隙较大，润滑油容易从缝隙中漏出。有时，密封圈损毁和减速器外壳损毁也会造成漏油。
2皮带输送机故障所引发的事故
由于皮带输送机在工作运行时很可能引发各种故障，这些故障和问题不仅仅影响生产进度更重要的是可能引发人身安全事故。
1）因管理不善而造成皮带断裂伤人事故。实际工作中，若设备安装时未安装保护装置或者值班管理散漫，皮带跑偏时未能及时发现和处理极有可能造成皮带损毁和物料洒落，最终引发事故。
2）皮带打滑引发事故。长期缺乏维护和负载过大会导致皮带松弛甚至打滑，在负荷运作时重物下滑或者皮带被卡阻将会引发重物砸落伤人等严重事故。
3）皮带输送机着火事故。因为皮带传输机工作原理的特殊性，在机械运转时产生大量摩擦热，同时又存在部分器械喷油现象，如果不按照安全生产规范要求使用阻燃皮带和其他合格器械设备会引发火灾，造成大量人员伤亡。
4）违章操作伤人事故。这一部分事故主要是由于管理者和操作者非专业性运作造成的，比如违规横跨皮带机、违章使用皮带机以及其他不符合设备使用规范的行为。
3皮带运输机常见故障处理方法
3.1皮带不转
发生皮带不转情况时，最简便的方式是添加皮带承重，但是不可添加过大，防止皮带承受的张力太大而影响皮带使用寿命。也可以在主动滚轮上包裹一层皮带，并将皮带与滚轮连接起来，通过增加皮带内部拉力消除皮带不转问题。
当然，因长期使用而导致的皮带拉长可以通过张紧滚轮使皮带长度保持在合适的范围内，解决皮带不转问题。而皮带被卡或者载物过多造成的皮带不转则主要通过工作人员及时的检查和日常维护解决，应注意的是，这种情况下不可强制启动皮带运输机，应该排除故障后重新启动。
3.2皮带跑偏
调整皮带跑偏需要事先确定故障原因。
1）当皮带空载时即发生跑偏，一般首先考虑调整托辊。具体来说，就是在皮带开始跑偏的地方顺皮带运行方向偏移方向移动托辊，或者反向逆运行方向移动托辊。
2）若是空载时皮带不跑偏而载物时皮带跑偏就说明问题出在卸煤斗处，调整卸煤斗位置，使物料放置平衡，减少物料对皮带的影响。
3）安装检测装置并使用调心托辊。利用先进科技手段检测皮带跑偏情况，及时发出警报，同时利用调心托辊自动矫正跑偏。
4）清除滚轮、托辊的局部粘黏物。一旦不及时清理污物，长期杂物积累会使滚轮和托辊外直径增加，加大某一点处的皮带张力，引发跑偏。
5）养护皮带。皮带是皮带运输机耗材之一，长期的运转会引发皮带磨损。及时调整松弛的皮带，修补磨损处，严格遵照皮带使用期限，及时更换新的皮带。同时，使用时也要注意不要使物料在皮带两侧堆积量相差过大，造成皮带两侧受力极不均匀或者卸料时大力冲击皮带。
3.3皮带断裂
皮带断裂与皮带自身质量和日常养护密切相关。当皮带质量不合格或者到达使用期限后应及时更换皮带。日常设备运行时防止被载物大力冲击皮带，及时检查皮带接头情况，若有变形或损坏应该及时修补。当皮带跑偏时，及时停机，防止两侧受力不均匀导致皮带撕裂。同时调整张紧装置，减少过度的张力。另外还需要增设监测装置，及时发现断裂事故便于修理。
3.4皮带撒料
加强日常监管和维护是防止皮带撒料情况发生的重要手段。当因皮带跑偏而撒料时要及时采取手段解决跑偏问题，间接纠正撒料问题。当转载处撒料时，控制设备整体运送能力，降低设备工作强度。当发生悬空撒料时，应调整机械设备的初期设计，增加曲率半径调整设备运行情况。
3.5减速机故障
1）根据造成减速机断轴原因的不同采取不同的故障排除方法。若是由于电机轴与高速轴圆心不同心造成的断轴应该调整两部分位置，使圆心吻合。若是由于过渡圆角被磨损造成的断轴则应该及时更换减速机或者整体修改减速机内部机械设计。
2）消除减速机漏油应针对机械本身设计漏洞或者制造缺陷有目的的进行处理。当机械过热，内外气压差是导致漏油的主要原因时，就要考虑更改机械铸件制造条件，增加热处理过程并增加设备透气孔，减缓由于过热造成的压力差剧增现象。在使用过程中还需要定期检修减速机，及时修补轴承间的连接点，更换老化或者损毁的密封圈，增强机械的密封性。
3.6设备噪音
皮带运输机在运行时存在驱动装置、滚轮和托辊以及皮带之间的摩擦，因此常会产生噪音。产生的异常噪音能够帮助判断设备故障点。当轴承部分产生异响要考虑是否是轴承损坏，若查明需及时更换轴承，防止产生更严重的设备问题。而驱动滚轮和托辊部分的噪音往往是由于圆心不同心造成的，这种噪音提示应该对驱动滚轮和托辊部分机械局部位置进行调整。
4预防皮带输送机事故的管理措施
首先，应加强管理者和操作者的业务素质，保证所有人员持证上岗，严格按照生产规则发现和预防可能发生的故障。其次，保证生产地消防设施符合国家相关部门标准和要求，设有足量消防水管和灭火器。第三，采用质量合格、具有防护性能的机械产品。最后，注重定期检查机械设备工作情况，及时发现可能出现事故的机械设备故障点，同时及时进行处理，将事故隐患消灭在初期。
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