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[摘 要]在胶带机进行工作的过程中,主要就是通过滚筒以及胶带之间所产生的摩擦力进行传递动力,从而促使其进行运转,这样就能够使得所运输的物料及时的和生产程序相对接,提高生产的效率。在实际作业中经常会因为某种原因而导致胶带跑偏的情况,给煤矿正常的运作和安全带来了较大的负面影响。造成煤矿胶带运输机胶带跑偏的原因是多方面的,下面就对各种原因进行分析,并提出相应的解决对策。
[关键词]煤矿胶带机;胶带跑偏;原因;对策
中图分类号:TD528.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0323-02
引言
随着科学技术的进步,在煤矿开采行业中产出的煤炭和矸石等产品目前主要是经由运输巷道里的胶带运输机来进行的。可以说,目前在煤矿产业中,胶带机发挥着十分重要的作用,但是由于种种原因包括煤矿的工作环境差、烟雾粉尘产生多,胶带运输机使用频率超负荷而相应的煤矿务工人员又不注重定期对胶带运输机进行保养,胶带运输机的安装失误导致两边受力不均匀以及煤炭、矸石的摆放位置不正确等多种原因,目前的煤矿中使用的胶带运输机经常出现胶带跑偏的现象。而胶带跑偏轻则造成胶带运输机上运输物料以及胶带和运输机边缘的磨损,重则导致物体或者胶带脱落,造成严重的煤矿安全事故。因此,找出使得煤矿胶带运输机胶带跑偏的原因,针对性地采取措施进行躲避是十分有必要的,可以让那些令人伤心的煤矿事故发生率降低。本文就是针对煤矿胶带运输机跑偏的原因进行具体分析,并提出相应的处理措施,希望为现有的胶带运输机的改进提出参考意见。
一、煤矿胶带机胶带出现跑偏主要原因
1、胶带的质量因素
输送带的质量是造成跑偏现象的一大原因,这主要是由于质量差的输送带在制造商就存在了缺陷,首先不均匀的材质使得传输带可能在出厂时就已经开始变形老化,并且边缘也出现的磨损现象,并且这样的现象会造成传输时的故障即跑偏的出现。此外损坏的传送带的接头中心在损坏后的重新制作会有可能不正,这都会使得传送带由于受力不均而造成跑偏现象的出现。
长短不齐的局部胶带的宽度方向问题会造成安装后再局部形成兜状的结构,这样会使得传输带一边紧一边松,这样的结果会造成牵引力的差别,所以胶带就会跑偏。
胶带连接倾斜也是造成跑偏的原因之一,胶带的粘结主要是使用的硫化粘结方式,这个过程中倾斜就会造成松紧不一,因此出现跑偏。
2、胶带的张紧力度不够造成松弛
在最初的安装时胶带是调整好的,但是在后期的运行中,由于使用以及外力作用,胶带会因拉伸而变形,或者边缘会出现不同程度的磨损,这种现象就会使得胶带不能保持紧张,从而就造成松弛的产生,而松弛的胶带就不能均匀的受力,因而就会发生跑偏。除此之外,就是胶带在载荷小或者是空载的时候可以保持紧张,但是当随着荷载的增大,就会出现胶带的跑偏,这种原因就是在于胶带的拉紧力过小,对于整个设备来说,张紧装置就是为了使得胶带可以始终保持紧张,这种张紧状态不仅仅会加大摩擦力,同时还会对胶带起到了一定的固定的作用,而张紧装置不能够保证胶带一直张紧的状态,张力不够就会使得传输过程中的传送带稳定性差,所以受到外力的作用很容易发生跑偏,有的甚至会打滑。
3、滚筒以及机架歪斜,输送带的中心线和托辊轴线不垂直
这种中心线不垂直的状况是由于安装的时候机尾以及机头的中心线出现了偏差或者是由于传输机的中心线没有垂直的缘故。这个时候,牵引力就会在运行的方向上被分解,一个力的方向纵向一个方向横向,因此胶带就会在托辊反作用力下发生跑偏。机架就会产生歪斜,从而跑偏严重,并且这种跑偏很难进行调整。
4、落料点不正造成胶带跑偏
由于受料处的胶带大多都是槽型,落料点不正,物料就会落在胶带的一侧,由于侧辊倾斜,物料重力则可分解为一个对胶带的压力和一个沿胶带宽度方向上的力,这个沿胶带宽度方向上的力很容易使胶带发生跑偏。
5、机架安装不正
安装正常的胶带机机架中心线应为水平并且机架两侧的高度也应该保持一致,如果发现中心线不正或者是机架两侧的高度不一致就说明机架安装不正。作为胶带机的基本支撑结构,机架安装不正将会使胶带机发生严重的跑偏,另外这种安装失误后期修正的难度比较大。
6、外界环境的影响
由于煤矿运输的都是矿井生产的产品,像煤炭和矸石等等,加上开采过程中充满着灰尘和烟雾,使得胶带运输机存在的环境十分恶略。加上胶带运输机大多处于露天情况下,容易受到外界环境的影响,像风雪、雨等自然现象的打击,比如在冬天的时候,尤其是西北的冬天,胶带运输机容易结冰造成打滑,对胶带运输机的运输重心极易造成偏移,使之出现打滑的现象。
7、带面接头不平、中心线不一致
现阶段胶带机胶带接头主要可以划分为两种方式,机械接头以及硫化接头。不论哪一种接头方式,接头的首要原则都是接头要平整,两端中心线一致。接头平整,中心线一致才能保证胶带机胶带两侧的拉力保持平衡,从而维持胶带机平稳的运作。一旦出现胶带机胶带接头不平或中心线不一致的现象就会非常容易导致接头运转到哪,哪里就出现跑偏的现象。
二、胶带机跑偏的力学分析
1、承载托辊组安装位置与胶带机中心线的垂直度误差较大
有些胶带常常在运转过程中中部发生跑偏,对于这种情况主要是由于胶带机的承载托辊组安装位置不合理,其与胶带机中心线的垂直度误差较大,从而导致胶带在承载段向一侧跑偏。
胶带机载煤向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq,利用物理学上的十字分解法可以得到,这个牵引力Fq可以分解为使托辊转动的分力Fz和一個向外的横向分力Fc,这个横向分力使托辊轴向窜动,由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的,它必然就会对胶带产生一个反作用力Fy,胶带在Fy的作用下移动,从而导致了胶带的向Fy方向的跑偏。 了解了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了,具体方法是胶带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移,皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动,或托辊组的上位处向右移动。一般情况下,连着移动十几个托辊就可以调整过来了。
2、转载点处的落煤位置不正造成胶带跑偏
转载点处的落煤位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,煤的水平速度分量越大,对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大,同时煤也很难居中。使在胶带横断面上的煤偏斜,冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果煤偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。
对于这种情况,为减少或避免皮带跑偏可加裝挡煤板,给煤一个缓冲,以改变煤的下落方向和位置。
三、煤矿胶带机胶带跑偏的相关对策
针对以上的相关问题要进行全面的分析考虑,针对性的解决。胶带机跑偏故障是多原因造成,故此在实际的生产过程中,要对胶带机的工作能力进行准确性的判断,主要就是要能够消除胶带两侧的受力不均和受到的侧向力影响。在安装方面的误差最大限度的降低,对于胶带的老化以及机架变形的情况加以维护保养,严重的要及时进行更换。
1、对托辊组和滚筒的位置进行调整确保安装准确
首先,要对胶带运输机胶带安装过程中需要动到的装置进行调整,尤其是托辊和滚筒,他们与胶带的转动过程正常运行息息相关。因此,要对于托辊组和滚筒进行调整。先要根据胶带偏移的方向进行判断,托辊和滚筒的问题在于哪儿,是由于支架的松动、脱落还是由于滚筒的位置或者是致敬发生了偏差。然后通过详细的针对性的检查发现问题所在。在托辊的调整时,利用托辊对于物体的阻挡作用,进行减慢物品的偏移情况,确保两方受力均匀。在滚筒的调整时,由于胶带运输机往往是有着多个滚筒,需要慢慢进行调整,确保滚筒的中心轴与胶带的长轴垂直,改变滚筒长轴的轴座位置。
2、调整胶带机胶带的位置来降低跑偏的几率
胶带机胶带在安装的过程中要注意接头处一定要平整,如果因为胶带机在后期工作中出现磨损而导致连接处不平整可通过粘结或者是更换新胶带的方式来进行调整。另外,为了保证进入实际的作业后胶带机能够正常运作,在上料之前还应该对胶带机进行空载实验,对出现跑偏的位置进行调整,避免作业过程中出现跑偏而产生安全问题。
3、调整皮带张紧机构
对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决,但不应添加过多,以免使皮带承受过大张力而降低皮带的使用寿命。重锤张紧处上部的两个改向滚筒不但要垂直于皮带长度方向,还应垂直于重力垂线,即保证其轴中心线水平。若在空载与重载的情况下都向同一侧跑偏,说明皮带两侧的松紧度不一样,应根据“跑紧不跑松”的规律,调整张紧机构的丝杆或配重;如果皮带左右跑偏且无固定方向,则说明胶带松弛,应调整张紧机构。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行胶接。另外安装拉紧轨道时两轨道的平行度不大于2.0mm,对角线不大于4.0mm,轨道面的高低差不大于1.0mm。
4、根据外界环境和胶带机自身的状况确定维修频率
由于胶带运输机处于的环境差,加之是露天环境下因此,需要对胶带运输机的整体状态及时评估,确定行业标准,在每一矿井都有着不同的使用情况,根据磨损的情况以及往年的更换或者出事故的频率进行制定标准,保证专人在确定的时间里对机器进行维修,对胶带的质量、老化程度、两边的受力情况、滚筒和托辊的安装情况等等进行检查,一旦发现有问题存在,及时很小,也不能置之不理,随它加重,不然一旦出现问题,可能就是让人心痛的事故,必须给予足够的重视。
5、完善胶带管理的监控体系
设备对于生产起着关键作用,胶带机不仅是企业的固有资产同时也是企业生存在工具。故此要能够对设备的监控体系方面进行完善的建立,相关的技术人员也要能够在跑偏问题上及时的纠正,在事前预防方面要进行加强,每周进行检查,要做到及时发现及时解决,从而才能够提高设备的利用率。在对胶带机的使用上要科学,增强使用人员的正确操作意识。
6、严格检查输送带的质量
对于输送带机械性能而言,其最重要的指标主要包括直线度、一致性以及厚薄公差等参数,这些对输送带而言显得非常的重要,在益阳电厂的2与6号输送带,正是因为胶带自身的直线度与设计要求不相符,而导致了胶带运行过程中出现了严重的跑偏问题,因此,在定货与设备验收过程中,应当重视质量检查。
7、有效提高胶带接头质量
从输煤胶带机运行实践情况来看,胶带接头在实际应用之前,需要在作业现场进行胶接和硫化。输送带接头施工质量问题,是引起胶带跑偏的一个重要影响因素,因此应当加强胶带接头施工质量的控制。
结语
总而言之,针对胶带机的跑偏问题要能从问题的根源上进行解决,从设计以及安装等方面进行重视,必须要能够严格按照要求进行操作,在问题的解决上要选择最优的解决措施,这样才能够将胶带机的跑偏问题实质性的得以解决。
参考文献
[1] 王磊.刍议煤矿胶带机胶带跑偏的原因分析及处理措施[J].科技展望,2016,18:51+53.
[2] 李美花.浅析煤矿胶带输送机胶带跑偏的原因及对策[J].煤,2013,06:83-84.
[关键词]煤矿胶带机;胶带跑偏;原因;对策
中图分类号:TD528.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0323-02
引言
随着科学技术的进步,在煤矿开采行业中产出的煤炭和矸石等产品目前主要是经由运输巷道里的胶带运输机来进行的。可以说,目前在煤矿产业中,胶带机发挥着十分重要的作用,但是由于种种原因包括煤矿的工作环境差、烟雾粉尘产生多,胶带运输机使用频率超负荷而相应的煤矿务工人员又不注重定期对胶带运输机进行保养,胶带运输机的安装失误导致两边受力不均匀以及煤炭、矸石的摆放位置不正确等多种原因,目前的煤矿中使用的胶带运输机经常出现胶带跑偏的现象。而胶带跑偏轻则造成胶带运输机上运输物料以及胶带和运输机边缘的磨损,重则导致物体或者胶带脱落,造成严重的煤矿安全事故。因此,找出使得煤矿胶带运输机胶带跑偏的原因,针对性地采取措施进行躲避是十分有必要的,可以让那些令人伤心的煤矿事故发生率降低。本文就是针对煤矿胶带运输机跑偏的原因进行具体分析,并提出相应的处理措施,希望为现有的胶带运输机的改进提出参考意见。
一、煤矿胶带机胶带出现跑偏主要原因
1、胶带的质量因素
输送带的质量是造成跑偏现象的一大原因,这主要是由于质量差的输送带在制造商就存在了缺陷,首先不均匀的材质使得传输带可能在出厂时就已经开始变形老化,并且边缘也出现的磨损现象,并且这样的现象会造成传输时的故障即跑偏的出现。此外损坏的传送带的接头中心在损坏后的重新制作会有可能不正,这都会使得传送带由于受力不均而造成跑偏现象的出现。
长短不齐的局部胶带的宽度方向问题会造成安装后再局部形成兜状的结构,这样会使得传输带一边紧一边松,这样的结果会造成牵引力的差别,所以胶带就会跑偏。
胶带连接倾斜也是造成跑偏的原因之一,胶带的粘结主要是使用的硫化粘结方式,这个过程中倾斜就会造成松紧不一,因此出现跑偏。
2、胶带的张紧力度不够造成松弛
在最初的安装时胶带是调整好的,但是在后期的运行中,由于使用以及外力作用,胶带会因拉伸而变形,或者边缘会出现不同程度的磨损,这种现象就会使得胶带不能保持紧张,从而就造成松弛的产生,而松弛的胶带就不能均匀的受力,因而就会发生跑偏。除此之外,就是胶带在载荷小或者是空载的时候可以保持紧张,但是当随着荷载的增大,就会出现胶带的跑偏,这种原因就是在于胶带的拉紧力过小,对于整个设备来说,张紧装置就是为了使得胶带可以始终保持紧张,这种张紧状态不仅仅会加大摩擦力,同时还会对胶带起到了一定的固定的作用,而张紧装置不能够保证胶带一直张紧的状态,张力不够就会使得传输过程中的传送带稳定性差,所以受到外力的作用很容易发生跑偏,有的甚至会打滑。
3、滚筒以及机架歪斜,输送带的中心线和托辊轴线不垂直
这种中心线不垂直的状况是由于安装的时候机尾以及机头的中心线出现了偏差或者是由于传输机的中心线没有垂直的缘故。这个时候,牵引力就会在运行的方向上被分解,一个力的方向纵向一个方向横向,因此胶带就会在托辊反作用力下发生跑偏。机架就会产生歪斜,从而跑偏严重,并且这种跑偏很难进行调整。
4、落料点不正造成胶带跑偏
由于受料处的胶带大多都是槽型,落料点不正,物料就会落在胶带的一侧,由于侧辊倾斜,物料重力则可分解为一个对胶带的压力和一个沿胶带宽度方向上的力,这个沿胶带宽度方向上的力很容易使胶带发生跑偏。
5、机架安装不正
安装正常的胶带机机架中心线应为水平并且机架两侧的高度也应该保持一致,如果发现中心线不正或者是机架两侧的高度不一致就说明机架安装不正。作为胶带机的基本支撑结构,机架安装不正将会使胶带机发生严重的跑偏,另外这种安装失误后期修正的难度比较大。
6、外界环境的影响
由于煤矿运输的都是矿井生产的产品,像煤炭和矸石等等,加上开采过程中充满着灰尘和烟雾,使得胶带运输机存在的环境十分恶略。加上胶带运输机大多处于露天情况下,容易受到外界环境的影响,像风雪、雨等自然现象的打击,比如在冬天的时候,尤其是西北的冬天,胶带运输机容易结冰造成打滑,对胶带运输机的运输重心极易造成偏移,使之出现打滑的现象。
7、带面接头不平、中心线不一致
现阶段胶带机胶带接头主要可以划分为两种方式,机械接头以及硫化接头。不论哪一种接头方式,接头的首要原则都是接头要平整,两端中心线一致。接头平整,中心线一致才能保证胶带机胶带两侧的拉力保持平衡,从而维持胶带机平稳的运作。一旦出现胶带机胶带接头不平或中心线不一致的现象就会非常容易导致接头运转到哪,哪里就出现跑偏的现象。
二、胶带机跑偏的力学分析
1、承载托辊组安装位置与胶带机中心线的垂直度误差较大
有些胶带常常在运转过程中中部发生跑偏,对于这种情况主要是由于胶带机的承载托辊组安装位置不合理,其与胶带机中心线的垂直度误差较大,从而导致胶带在承载段向一侧跑偏。
胶带机载煤向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq,利用物理学上的十字分解法可以得到,这个牵引力Fq可以分解为使托辊转动的分力Fz和一個向外的横向分力Fc,这个横向分力使托辊轴向窜动,由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的,它必然就会对胶带产生一个反作用力Fy,胶带在Fy的作用下移动,从而导致了胶带的向Fy方向的跑偏。 了解了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了,具体方法是胶带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移,皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动,或托辊组的上位处向右移动。一般情况下,连着移动十几个托辊就可以调整过来了。
2、转载点处的落煤位置不正造成胶带跑偏
转载点处的落煤位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,煤的水平速度分量越大,对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大,同时煤也很难居中。使在胶带横断面上的煤偏斜,冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果煤偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。
对于这种情况,为减少或避免皮带跑偏可加裝挡煤板,给煤一个缓冲,以改变煤的下落方向和位置。
三、煤矿胶带机胶带跑偏的相关对策
针对以上的相关问题要进行全面的分析考虑,针对性的解决。胶带机跑偏故障是多原因造成,故此在实际的生产过程中,要对胶带机的工作能力进行准确性的判断,主要就是要能够消除胶带两侧的受力不均和受到的侧向力影响。在安装方面的误差最大限度的降低,对于胶带的老化以及机架变形的情况加以维护保养,严重的要及时进行更换。
1、对托辊组和滚筒的位置进行调整确保安装准确
首先,要对胶带运输机胶带安装过程中需要动到的装置进行调整,尤其是托辊和滚筒,他们与胶带的转动过程正常运行息息相关。因此,要对于托辊组和滚筒进行调整。先要根据胶带偏移的方向进行判断,托辊和滚筒的问题在于哪儿,是由于支架的松动、脱落还是由于滚筒的位置或者是致敬发生了偏差。然后通过详细的针对性的检查发现问题所在。在托辊的调整时,利用托辊对于物体的阻挡作用,进行减慢物品的偏移情况,确保两方受力均匀。在滚筒的调整时,由于胶带运输机往往是有着多个滚筒,需要慢慢进行调整,确保滚筒的中心轴与胶带的长轴垂直,改变滚筒长轴的轴座位置。
2、调整胶带机胶带的位置来降低跑偏的几率
胶带机胶带在安装的过程中要注意接头处一定要平整,如果因为胶带机在后期工作中出现磨损而导致连接处不平整可通过粘结或者是更换新胶带的方式来进行调整。另外,为了保证进入实际的作业后胶带机能够正常运作,在上料之前还应该对胶带机进行空载实验,对出现跑偏的位置进行调整,避免作业过程中出现跑偏而产生安全问题。
3、调整皮带张紧机构
对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决,但不应添加过多,以免使皮带承受过大张力而降低皮带的使用寿命。重锤张紧处上部的两个改向滚筒不但要垂直于皮带长度方向,还应垂直于重力垂线,即保证其轴中心线水平。若在空载与重载的情况下都向同一侧跑偏,说明皮带两侧的松紧度不一样,应根据“跑紧不跑松”的规律,调整张紧机构的丝杆或配重;如果皮带左右跑偏且无固定方向,则说明胶带松弛,应调整张紧机构。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行胶接。另外安装拉紧轨道时两轨道的平行度不大于2.0mm,对角线不大于4.0mm,轨道面的高低差不大于1.0mm。
4、根据外界环境和胶带机自身的状况确定维修频率
由于胶带运输机处于的环境差,加之是露天环境下因此,需要对胶带运输机的整体状态及时评估,确定行业标准,在每一矿井都有着不同的使用情况,根据磨损的情况以及往年的更换或者出事故的频率进行制定标准,保证专人在确定的时间里对机器进行维修,对胶带的质量、老化程度、两边的受力情况、滚筒和托辊的安装情况等等进行检查,一旦发现有问题存在,及时很小,也不能置之不理,随它加重,不然一旦出现问题,可能就是让人心痛的事故,必须给予足够的重视。
5、完善胶带管理的监控体系
设备对于生产起着关键作用,胶带机不仅是企业的固有资产同时也是企业生存在工具。故此要能够对设备的监控体系方面进行完善的建立,相关的技术人员也要能够在跑偏问题上及时的纠正,在事前预防方面要进行加强,每周进行检查,要做到及时发现及时解决,从而才能够提高设备的利用率。在对胶带机的使用上要科学,增强使用人员的正确操作意识。
6、严格检查输送带的质量
对于输送带机械性能而言,其最重要的指标主要包括直线度、一致性以及厚薄公差等参数,这些对输送带而言显得非常的重要,在益阳电厂的2与6号输送带,正是因为胶带自身的直线度与设计要求不相符,而导致了胶带运行过程中出现了严重的跑偏问题,因此,在定货与设备验收过程中,应当重视质量检查。
7、有效提高胶带接头质量
从输煤胶带机运行实践情况来看,胶带接头在实际应用之前,需要在作业现场进行胶接和硫化。输送带接头施工质量问题,是引起胶带跑偏的一个重要影响因素,因此应当加强胶带接头施工质量的控制。
结语
总而言之,针对胶带机的跑偏问题要能从问题的根源上进行解决,从设计以及安装等方面进行重视,必须要能够严格按照要求进行操作,在问题的解决上要选择最优的解决措施,这样才能够将胶带机的跑偏问题实质性的得以解决。
参考文献
[1] 王磊.刍议煤矿胶带机胶带跑偏的原因分析及处理措施[J].科技展望,2016,18:51+53.
[2] 李美花.浅析煤矿胶带输送机胶带跑偏的原因及对策[J].煤,2013,06:83-84.