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摘要：皮带撕裂是带式输送机的主要故障，本文通过对带式输送机皮带撕裂的分析研究，采取相应的对策，能够最大限度降低皮带撕裂的概率，提高使用寿命，保证皮带机的安全运行。
关键词：带式输送机;皮带撕裂;原因分析;应对措施
带式输送机具有结构简单、造价低廉，并且维护方便，可以实现不同距离运送物料的要求等特点，目前正朝着高速、大规模、超长距离、大倾角的方向发展，是生产工程中常用的一种连续输送机械，被广泛应用在港口、矿山、电力、冶金等行业。皮带是整个带式输送机系统的重要组成部分，所占成本的比例很高（约占整机成本的40%以上）。皮带的类型主要有普通帆布芯皮带、合成纤维芯皮带、钢绳芯皮带等，其中，中等强度的合成纤维芯皮带和钢绳芯皮带的价格较高。
皮带撕裂是一种破坏性很大的损坏形式。皮带撕裂对大型带式输送机来说是非常严重的事故，严重的将造成价值上百万元以上的整条皮带报废。一旦发生撕裂事故，输送带在几分钟内会全部毁坏，即使能够修补，也需要耗费相当多的人力和时间。由于生产过程的连续性和设备之间的连锁性，如果其中一条带式输送机发生故障，就会影响其他设备的正常运转，造成整个生产过程的瓦解。因此，分析和研究带式输送机皮带撕裂的机理和原因，找出避免和减小皮带撕裂的方法，在生产中具有很强的实际意义。
1.皮带撕裂的原因分析
皮带撕裂一般以受料及导料槽处异物造成撕裂最为严重，影响正常的装卸生产，带来巨大的经济损失，而皮带撕裂以纵向撕裂为主。因此就皮带纵向撕裂原因作以下分析：
1.1皮带跑偏撕裂
皮带运行过程中，单向偏移较多时，在一侧形成褶皱堆积或折叠，受到不均衡拉力或夹伤及刮伤等，造成撕裂。这种情况一般不会偶然发生，达到撕裂的程度需要有一个过程，且现象比较明显、容易观察。发现皮带跑偏时及时调整，保证跑偏传感器工作正常、可靠，即可防止这类撕裂事故的发生。
1.2抽芯撕裂（只发生于钢绳芯皮带）
皮带在剧烈的冲击力的作用下，有时会造成皮带中的钢丝绳断裂，经过长时间的磨、压、折、拉等外力作用，断裂的钢丝绳头会从皮带接头处、粘口处或磨损比较严重处露出盖胶之外。当露出的钢丝绳达到一定的长度，就可能绞入滚筒、托辊等处，随着皮带的运转，钢丝绳从皮带盖胶中抽出，造成撕伤。还有一种情况是机头部清扫器刮板夹挂住皮带表面的金属或其他杂物，把皮带磨透。防止这种撕裂只能加强巡视力度，发现外露钢丝绳头时，立即剪掉，以免后患。
1.3物料卡压堵塞撕裂
这种情况发生在溜槽下部，由于溜槽前沿和皮带面之间的距离有限，且皮带下方缓冲托辊呈间隔分布，自然承载力强度不均匀，当所运输的物料单侧投影长度超过这个距离时，在特殊情况下容易使大块物料卡在溜槽前沿与皮带之间，强力挤压皮带造成撕裂。还有一种情况就是当装载点处给料突然增大，使皮带装料堵塞，在没有因堵塞而造成系统停机时，经过长时间的摩擦，从而引起皮带撕裂。
1.4异物损伤
这种损伤也发生在溜槽下部，有以下几种情况。一是长杆状利器压力性划伤。当进入溜槽异物的纵向尺寸大于其通过能力时，异物就会别在溜槽下部，通过皮带向前运动增压，从而划伤皮带。二是利器穿透皮带卡在托辊上，上部被溜槽前沿挡住，形成利刀，在皮带向前运动的过程中造成撕裂。三是其他损伤，例如托辊端盖未焊好，自由旋转的端盖就像旋转刀片一样把皮带割开。
皮带纵向撕裂主要发生在机尾装载点处，其主要原因就是上述分析之结果。从皮带撕裂的原因分析：原因1、2可以归之为可预知性皮带撕裂，原因3、4可以归之为未知性皮带撕裂。针对原因1、2，如果我们积极消除现场导致发生撕裂的各种隐患，并完善各方面的措施，加强对操作及维修人员的安全教育，落实岗位责任制，就可以杜绝这方面撕裂事故的发生。而原因3、4一般情况下光靠人力很难杜绝，因为皮带撕裂时基本上没有明显的征兆，因此现在很多检测装置也就应运而生了。从原因3、4我们不难发现皮带撕裂时不外乎这两种可能：一是皮带被异物或大块物料卡压，造成皮带反复被擦刮从而被撕裂。另一种情况是皮带被利器直接孔穿，造成皮带撕裂。
2.防止皮带撕裂的应对措施
为了防止皮带撕裂，进行皮带的撕裂检测，目前国内外主要有以下几种措施：
2.1从源头主动防止撕裂。加强物料质量的控制，增加除杂设备进行除杂。在初级皮带前设置除大块装置，减少大块物料进入整个输送系统。
2.2增大溜槽的通过能力。在溜槽宽度因皮带宽度而决定的前提下，向上扩大溜槽出口，尽量增大其通过能力，避免卡住杂物或大块物料。
2.3加强设备的管理。提高皮带巡视和检查力度，特别是对带式输送机其他附属设备的管理。如转载漏斗、清扫器等设施的检查，防止衬板等尖锐物件脱落。
2.4改善输送机结构。通过降低落料点落差、增加缓冲格栅，细物料先于大块物料下落等，减少冲击，降低物料速度，减少杂质插入皮带的可能性。
2.5增设撕裂检测装置。当皮带发生撕裂时，在最短的时间内尽快检测出来，发出警报并停机，尽量降低撕裂长度，减少损失。
目前，带式输送机设计、生产厂家及用户都研制了一些皮带防撕裂装置和撕裂检测装置，取得了一定效果。但是皮带撕裂是多种因素造成的，现有技术还不能完全避免皮带撕裂。
目前应用的皮带防撕裂装置主要是撕裂检测装置，一般设在落料点的位置，由传感器和控制器组成。传感器安装在皮带下方或溜槽旁边，控制器安装在机侧或室内。当杂物撕裂皮带后，穿透皮带的杂物或物料触碰传感器，传感器发出信号至控制器，控制器发出警报信号并且停机。此类的检测装置有多种形式，其基本原理相似，主要有：斗式开关、拉线开关、导电橡胶开关、全向轻触开关等。这些检测装置可以起到较好的效果，尤其是对于中部较宽的皮带及导料槽的槽角部位。但是，在实际生产中还存在一些不足： 首先对于皮带重载和空载的不同工况、皮带无物料落下时的撕裂、皮带的撕裂点不是落料点、皮带边缘撕裂等情况，这种检测装置不能发挥作用。
其次是皮带表面破损后如果不能及时修补，容易使这种检测装置误动作，需要经常调整。
因为目前使用的皮带撕裂检测装置仍然存在许多不足，所以有的用户认为效果不好影响生产，将其停用甚至拆除。
2.6改进皮带本身的结构。例如：提高皮带的气密性，防止芯层进水、钢丝绳锈蚀，要求生产厂家加强质量控制，提高质量。
2.7采用抗撕裂皮带。抗撕裂皮带以钢丝绳为纵向骨架材料，在带体中加入横向增强体作为防撕裂层。该层的结构分为两种：一种是采用挂胶网布（钢网布或化纤网布）;另一种是采用横向绳（钢丝绳或化纤绳）。覆盖层采用高强力、高弹性、耐磨性好的胶料（不同用途的覆盖胶强力级别不同）。这种抗撕裂皮带的成本较普通皮带高约20%，但是其抗撕裂能力有限，对于过大的杂物作用不大，而且其中的横向钢丝处覆胶层较薄，一旦外露对皮带的损伤会加剧。
2.8采用可检测撕裂的皮带。在皮带中加入带有闭合线圈的传感器，检测器安装在带式输送机的易撕裂部位，检测器与控制器相连。皮带正常工作时，传感器经过检测器，检测器发出脉冲信号;若皮带撕裂，传感器闭合线圈被切断，当其经过检测器时，检测器停止发出脉冲信号，控制器接收不到脉冲信号，立即报警并停机。目前，此种皮带国内无法生产，成本较高。在实际生产中因为接头硫化工艺精度达不到要求、局部磨损等情况使误动作次数较多，国内用户很少使用。
3.建议和展望
通过以上情况分析，皮带防撕裂首先应从管理角度入手，进行除杂控制，加强物料质量的控制;加强设备管理，加强设备的巡视和动态检查。另外，从技术角度来看，还可以采取以下几点措施：
3.1应在皮带沿线设置皮带撕裂检测装置，不断完善撕裂检测装置的可靠性，加强日常维护，减少故障和误动作。确保各种保护可靠、有效，严禁任何非正常状态运行。
3.2对皮带的质量提出较高的技术要求，提高承载面盖胶的耐磨性。
3.3皮带撕裂检测装置的检测效果和皮带撕裂记录引入计算机管理，对检测结果进行评估。
3.4建立皮带的检测手段记录分析制度，实事求是地长期跟踪记录分析，比较成本和效益等，得出正确结论。
3.5注意皮带存储时对皮带的保护。
3.6综合运用皮带的各种保护装置，如跑偏开关、调偏装置、防回程带料装置、防扯边开关等，这些保护装置对防止皮带撕裂均能起到保护所用。
除了上述现阶段采用的措施外，还应长期跟踪了解皮带撕裂检测装置的新技术、新动向，对于一些皮带撕裂检测装置和抗撕裂皮带新产品、新技术在充分调研的基础上，进行试验和试用，以便最大程度上的避免皮带撕裂事故，降低损失。
关键词：带式输送机;皮带撕裂;原因分析;应对措施
带式输送机具有结构简单、造价低廉，并且维护方便，可以实现不同距离运送物料的要求等特点，目前正朝着高速、大规模、超长距离、大倾角的方向发展，是生产工程中常用的一种连续输送机械，被广泛应用在港口、矿山、电力、冶金等行业。皮带是整个带式输送机系统的重要组成部分，所占成本的比例很高（约占整机成本的40%以上）。皮带的类型主要有普通帆布芯皮带、合成纤维芯皮带、钢绳芯皮带等，其中，中等强度的合成纤维芯皮带和钢绳芯皮带的价格较高。
皮带撕裂是一种破坏性很大的损坏形式。皮带撕裂对大型带式输送机来说是非常严重的事故，严重的将造成价值上百万元以上的整条皮带报废。一旦发生撕裂事故，输送带在几分钟内会全部毁坏，即使能够修补，也需要耗费相当多的人力和时间。由于生产过程的连续性和设备之间的连锁性，如果其中一条带式输送机发生故障，就会影响其他设备的正常运转，造成整个生产过程的瓦解。因此，分析和研究带式输送机皮带撕裂的机理和原因，找出避免和减小皮带撕裂的方法，在生产中具有很强的实际意义。
1.皮带撕裂的原因分析
皮带撕裂一般以受料及导料槽处异物造成撕裂最为严重，影响正常的装卸生产，带来巨大的经济损失，而皮带撕裂以纵向撕裂为主。因此就皮带纵向撕裂原因作以下分析：
1.1皮带跑偏撕裂
皮带运行过程中，单向偏移较多时，在一侧形成褶皱堆积或折叠，受到不均衡拉力或夹伤及刮伤等，造成撕裂。这种情况一般不会偶然发生，达到撕裂的程度需要有一个过程，且现象比较明显、容易观察。发现皮带跑偏时及时调整，保证跑偏传感器工作正常、可靠，即可防止这类撕裂事故的发生。
1.2抽芯撕裂（只发生于钢绳芯皮带）
皮带在剧烈的冲击力的作用下，有时会造成皮带中的钢丝绳断裂，经过长时间的磨、压、折、拉等外力作用，断裂的钢丝绳头会从皮带接头处、粘口处或磨损比较严重处露出盖胶之外。当露出的钢丝绳达到一定的长度，就可能绞入滚筒、托辊等处，随着皮带的运转，钢丝绳从皮带盖胶中抽出，造成撕伤。还有一种情况是机头部清扫器刮板夹挂住皮带表面的金属或其他杂物，把皮带磨透。防止这种撕裂只能加强巡视力度，发现外露钢丝绳头时，立即剪掉，以免后患。
1.3物料卡压堵塞撕裂
这种情况发生在溜槽下部，由于溜槽前沿和皮带面之间的距离有限，且皮带下方缓冲托辊呈间隔分布，自然承载力强度不均匀，当所运输的物料单侧投影长度超过这个距离时，在特殊情况下容易使大块物料卡在溜槽前沿与皮带之间，强力挤压皮带造成撕裂。还有一种情况就是当装载点处给料突然增大，使皮带装料堵塞，在没有因堵塞而造成系统停机时，经过长时间的摩擦，从而引起皮带撕裂。
1.4异物损伤
这种损伤也发生在溜槽下部，有以下几种情况。一是长杆状利器压力性划伤。当进入溜槽异物的纵向尺寸大于其通过能力时，异物就会别在溜槽下部，通过皮带向前运动增压，从而划伤皮带。二是利器穿透皮带卡在托辊上，上部被溜槽前沿挡住，形成利刀，在皮带向前运动的过程中造成撕裂。三是其他损伤，例如托辊端盖未焊好，自由旋转的端盖就像旋转刀片一样把皮带割开。
皮带纵向撕裂主要发生在机尾装载点处，其主要原因就是上述分析之结果。从皮带撕裂的原因分析：原因1、2可以归之为可预知性皮带撕裂，原因3、4可以归之为未知性皮带撕裂。针对原因1、2，如果我们积极消除现场导致发生撕裂的各种隐患，并完善各方面的措施，加强对操作及维修人员的安全教育，落实岗位责任制，就可以杜绝这方面撕裂事故的发生。而原因3、4一般情况下光靠人力很难杜绝，因为皮带撕裂时基本上没有明显的征兆，因此现在很多检测装置也就应运而生了。从原因3、4我们不难发现皮带撕裂时不外乎这两种可能：一是皮带被异物或大块物料卡压，造成皮带反复被擦刮从而被撕裂。另一种情况是皮带被利器直接孔穿，造成皮带撕裂。
2.防止皮带撕裂的应对措施
为了防止皮带撕裂，进行皮带的撕裂检测，目前国内外主要有以下几种措施：
2.1从源头主动防止撕裂。加强物料质量的控制，增加除杂设备进行除杂。在初级皮带前设置除大块装置，减少大块物料进入整个输送系统。
2.2增大溜槽的通过能力。在溜槽宽度因皮带宽度而决定的前提下，向上扩大溜槽出口，尽量增大其通过能力，避免卡住杂物或大块物料。
2.3加强设备的管理。提高皮带巡视和检查力度，特别是对带式输送机其他附属设备的管理。如转载漏斗、清扫器等设施的检查，防止衬板等尖锐物件脱落。
2.4改善输送机结构。通过降低落料点落差、增加缓冲格栅，细物料先于大块物料下落等，减少冲击，降低物料速度，减少杂质插入皮带的可能性。
2.5增设撕裂检测装置。当皮带发生撕裂时，在最短的时间内尽快检测出来，发出警报并停机，尽量降低撕裂长度，减少损失。
目前，带式输送机设计、生产厂家及用户都研制了一些皮带防撕裂装置和撕裂检测装置，取得了一定效果。但是皮带撕裂是多种因素造成的，现有技术还不能完全避免皮带撕裂。
目前应用的皮带防撕裂装置主要是撕裂检测装置，一般设在落料点的位置，由传感器和控制器组成。传感器安装在皮带下方或溜槽旁边，控制器安装在机侧或室内。当杂物撕裂皮带后，穿透皮带的杂物或物料触碰传感器，传感器发出信号至控制器，控制器发出警报信号并且停机。此类的检测装置有多种形式，其基本原理相似，主要有：斗式开关、拉线开关、导电橡胶开关、全向轻触开关等。这些检测装置可以起到较好的效果，尤其是对于中部较宽的皮带及导料槽的槽角部位。但是，在实际生产中还存在一些不足： 首先对于皮带重载和空载的不同工况、皮带无物料落下时的撕裂、皮带的撕裂点不是落料点、皮带边缘撕裂等情况，这种检测装置不能发挥作用。
其次是皮带表面破损后如果不能及时修补，容易使这种检测装置误动作，需要经常调整。
因为目前使用的皮带撕裂检测装置仍然存在许多不足，所以有的用户认为效果不好影响生产，将其停用甚至拆除。
2.6改进皮带本身的结构。例如：提高皮带的气密性，防止芯层进水、钢丝绳锈蚀，要求生产厂家加强质量控制，提高质量。
2.7采用抗撕裂皮带。抗撕裂皮带以钢丝绳为纵向骨架材料，在带体中加入横向增强体作为防撕裂层。该层的结构分为两种：一种是采用挂胶网布（钢网布或化纤网布）;另一种是采用横向绳（钢丝绳或化纤绳）。覆盖层采用高强力、高弹性、耐磨性好的胶料（不同用途的覆盖胶强力级别不同）。这种抗撕裂皮带的成本较普通皮带高约20%，但是其抗撕裂能力有限，对于过大的杂物作用不大，而且其中的横向钢丝处覆胶层较薄，一旦外露对皮带的损伤会加剧。
2.8采用可检测撕裂的皮带。在皮带中加入带有闭合线圈的传感器，检测器安装在带式输送机的易撕裂部位，检测器与控制器相连。皮带正常工作时，传感器经过检测器，检测器发出脉冲信号;若皮带撕裂，传感器闭合线圈被切断，当其经过检测器时，检测器停止发出脉冲信号，控制器接收不到脉冲信号，立即报警并停机。目前，此种皮带国内无法生产，成本较高。在实际生产中因为接头硫化工艺精度达不到要求、局部磨损等情况使误动作次数较多，国内用户很少使用。
3.建议和展望
通过以上情况分析，皮带防撕裂首先应从管理角度入手，进行除杂控制，加强物料质量的控制;加强设备管理，加强设备的巡视和动态检查。另外，从技术角度来看，还可以采取以下几点措施：
3.1应在皮带沿线设置皮带撕裂检测装置，不断完善撕裂检测装置的可靠性，加强日常维护，减少故障和误动作。确保各种保护可靠、有效，严禁任何非正常状态运行。
3.2对皮带的质量提出较高的技术要求，提高承载面盖胶的耐磨性。
3.3皮带撕裂检测装置的检测效果和皮带撕裂记录引入计算机管理，对检测结果进行评估。
3.4建立皮带的检测手段记录分析制度，实事求是地长期跟踪记录分析，比较成本和效益等，得出正确结论。
3.5注意皮带存储时对皮带的保护。
3.6综合运用皮带的各种保护装置，如跑偏开关、调偏装置、防回程带料装置、防扯边开关等，这些保护装置对防止皮带撕裂均能起到保护所用。
除了上述现阶段采用的措施外，还应长期跟踪了解皮带撕裂检测装置的新技术、新动向，对于一些皮带撕裂检测装置和抗撕裂皮带新产品、新技术在充分调研的基础上，进行试验和试用，以便最大程度上的避免皮带撕裂事故，降低损失。