引言

煤炭行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。煤礦用帶式輸送機(jī)作為煤礦生產(chǎn)的主要機(jī)械設(shè)備之一,其性能好壞對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)有直接影響。然而我國(guó)帶式輸送機(jī)在設(shè)備精度、性能以及智能化程度上還存在很多不足之處,必須加大對(duì)設(shè)備的研發(fā)力度,進(jìn)一步加強(qiáng)輸送設(shè)備與智能信息技術(shù)的有機(jī)融合。

1現(xiàn)階段帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

帶式輸送機(jī)具備運(yùn)輸線長(zhǎng)、量大、簡(jiǎn)易可靠的特點(diǎn),使其成為煤礦產(chǎn)業(yè)運(yùn)輸系統(tǒng)中不可或缺的設(shè)備之一?，F(xiàn)階段帶式輸送機(jī)主要分為固定帶式、可伸縮帶式、大傾角下運(yùn)帶式、水平拐彎帶式、垂直提升帶式幾種。這些帶式輸送機(jī)集成了多元化功能,能滿足復(fù)雜多變的煤礦運(yùn)輸條件。隨著我國(guó)近年來(lái)對(duì)煤礦需求的不斷增加,從客觀上促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)煤礦帶式輸送設(shè)備的發(fā)展,不斷加大技術(shù)研發(fā)力度,顯著提高了國(guó)產(chǎn)帶式輸送設(shè)備的輸送功率以及運(yùn)輸距離。然而與國(guó)際先進(jìn)水平相比,國(guó)產(chǎn)煤礦帶式輸送設(shè)備在設(shè)計(jì)水平和生產(chǎn)工藝上仍相對(duì)落后,發(fā)展空間巨大。

國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)的張緊裝置以及儲(chǔ)帶仍相對(duì)落后,目前使用比較廣泛的是絞車(chē)張緊裝置以及封閉式儲(chǔ)帶。在運(yùn)行過(guò)程中,張緊小車(chē)經(jīng)常發(fā)生脫軌現(xiàn)象,同時(shí)托銀小車(chē)無(wú)法在輸送帶上伸縮式自行移動(dòng),仍需要依賴人工操作。而國(guó)外設(shè)備使用的張緊裝置具有精度高、行程大、扭矩大以及使用開(kāi)放式儲(chǔ)帶等特點(diǎn),同時(shí)托銀小車(chē)可以自行移動(dòng),有效地避免了輸送帶的跑偏問(wèn)題。另外我國(guó)目前尚不具備生產(chǎn)自移機(jī)尾裝置的能力,在輸送功率方面的差距也較為明顯。

國(guó)產(chǎn)煤礦帶式輸送機(jī)的使用壽命以及可靠性方面仍顯不足。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的托銀阻力比較大,而且輸送帶所使用的接頭強(qiáng)度比較差,影響了其使用壽命。國(guó)際先進(jìn)的帶式輸送設(shè)備使用了注油托銀這種新型部件,其運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)稀釋油來(lái)提高潤(rùn)滑效果,減小了阻力,使用壽命得到了有效延長(zhǎng)。此外,國(guó)產(chǎn)設(shè)備的膠帶在抗拉強(qiáng)度上相對(duì)較差,目前我國(guó)只能生產(chǎn)出4500～6000N/mm抗拉強(qiáng)度的輸送帶,而國(guó)外膠帶的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到8000N/mm。

2煤礦用帶式輸送機(jī)使用過(guò)程中存在的問(wèn)題

帶式輸送機(jī)主要由機(jī)架、輸送帶、托銀、滾筒、張緊裝置等組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易拆卸,但在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)多種問(wèn)題,常見(jiàn)問(wèn)題主要有以下幾種:

2.1滾筒損壞

煤礦帶式輸送機(jī)在運(yùn)送煤炭物料時(shí),滾筒是支撐輸送帶連續(xù)運(yùn)動(dòng)傳遞的主要部件,由輸送帶與托銀之間滾動(dòng)摩擦驅(qū)動(dòng),滾筒配合傳動(dòng)減少運(yùn)行阻力和功率消耗,增加運(yùn)輸距離。帶式輸送機(jī)主要靠滾筒的傳動(dòng)維持正常運(yùn)行,因此若滾筒損壞會(huì)直接造成輸送機(jī)停運(yùn)。其中,焊接口開(kāi)裂、兩側(cè)開(kāi)裂、表面的硫化包膠失效脫落是滾筒最為常見(jiàn)的故障。

2.2托銀損壞

托銀是用于支撐輸送帶傳送煤炭的重要部件,保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行,一旦托銀出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)造成皮帶撕裂或者斷裂。而造成托銀損壞的原因比較簡(jiǎn)單,大多是因?yàn)橥秀y選型不合理,致使軸承壽命到期而損壞。

2.3皮帶跑偏

皮帶跑偏在生產(chǎn)過(guò)程中十分常見(jiàn),比如在安裝皮帶時(shí),皮帶安裝的位置不夠準(zhǔn)確:因皮帶制作質(zhì)量不達(dá)標(biāo),使安裝接口出現(xiàn)變形:運(yùn)輸線距離過(guò)長(zhǎng),安裝巷道凹凸不平,清潔裝置失效或長(zhǎng)時(shí)間工作負(fù)荷量過(guò)大,都是造成運(yùn)輸帶跑偏的常見(jiàn)原因。此外,現(xiàn)代化帶式輸送機(jī)在故障監(jiān)測(cè)方面也存在不足,信號(hào)檢測(cè)和測(cè)量裝置是重要的監(jiān)測(cè)對(duì)象,但是目前大多數(shù)工作人員不重視這方面的監(jiān)測(cè),導(dǎo)致信號(hào)處理和控制單元以及執(zhí)行裝置出現(xiàn)問(wèn)題,發(fā)生誤判、漏判現(xiàn)象。建議在今后的工作中,工作人員要有效地監(jiān)測(cè)系統(tǒng),起到及早預(yù)報(bào)和處理的目的。

3煤礦用帶式輸送機(jī)的改進(jìn)

當(dāng)前我國(guó)煤礦運(yùn)輸設(shè)備和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大的差距,結(jié)合我國(guó)當(dāng)前煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀,有必要對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行優(yōu)化及改進(jìn),以減少帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障的概率。目前主要集中改進(jìn)以下幾個(gè)方面:

3.1啟動(dòng)控制裝置的改造

目前市場(chǎng)對(duì)煤礦資源的需求劇增,使得煤礦生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,這也意味著增加了帶式輸送機(jī)的承重能力。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)對(duì)皮帶與滾筒的沖擊力大,極易發(fā)生故障,這就要求在對(duì)控制裝置進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)時(shí)往簡(jiǎn)單、智能、易維護(hù)方向發(fā)展。在原有的啟動(dòng)控制系統(tǒng)中增加PLC程序控制器,可以滿足不同工況下的工作要求,預(yù)防滾筒及輸送帶發(fā)生故障。

3.2托銀的技術(shù)改進(jìn)

托銀在運(yùn)輸過(guò)程中起支撐、輸送皮帶連續(xù)滾動(dòng)的作用,皮帶長(zhǎng)時(shí)間與托銀摩擦易發(fā)生火災(zāi)或跑偏斷帶故障,因而改進(jìn)托銀能延長(zhǎng)帶式輸送機(jī)的使用壽命,使其更加安全、平穩(wěn)地運(yùn)行。帶立銀式自動(dòng)調(diào)心托銀。此類托銀結(jié)構(gòu)主要包括立銀、槽型托銀及旋轉(zhuǎn)支架等,當(dāng)跑偏的輸送帶經(jīng)過(guò)該托銀時(shí),可以通過(guò)立銀與輸送帶直接的摩擦力將跑偏的輸送帶糾正回支架中心,從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)心的效果。帶螺旋溝槽自動(dòng)調(diào)心托銀。該類托銀的特點(diǎn)是銀皮上帶有螺旋溝槽,其工作原理是:輸送帶經(jīng)過(guò)螺旋溝槽時(shí),會(huì)產(chǎn)生垂直于輸送帶運(yùn)行方向的推力,在該推力作用下跑偏的輸送帶會(huì)被糾正。防跑偏螺旋托銀。該類托銀的主體結(jié)構(gòu)主要包括槽型托銀組和支架等。槽型托銀組由兩個(gè)左右旋的螺旋托銀及一個(gè)圓柱托銀構(gòu)成,而螺旋托銀是通過(guò)在銀皮上裝配螺旋制造而成。該托銀在正常運(yùn)行時(shí),輸送帶會(huì)自動(dòng)保持在支架中部,達(dá)到自動(dòng)調(diào)心的效果。

3.3應(yīng)用新型電控設(shè)備

在目前我國(guó)新型帶式輸送機(jī)的應(yīng)用中,電控設(shè)備是重要的組成部分之一,其中表現(xiàn)較為突出的有速度傳感器以及溫度傳感器等,運(yùn)用傳感器可以有效防止因溫度和速度過(guò)高而引發(fā)的故障。在電控方面,變頻器系統(tǒng)是電控裝置的核心,通常在機(jī)頭和機(jī)尾各放置3臺(tái)變頻器,這樣可以對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)速度、平衡功率以及選擇狀態(tài)切換等操作。

3.4煤礦帶式輸送機(jī)的智能化自動(dòng)監(jiān)測(cè)

當(dāng)遇到膠帶跑偏問(wèn)題時(shí),可以針對(duì)輸送機(jī)容易跑偏的部位安裝相關(guān)防跑偏設(shè)備,其開(kāi)關(guān)可以自動(dòng)發(fā)送跑偏信號(hào),從而及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行控制。在帶式輸送機(jī)工作過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)膠帶損傷現(xiàn)象,且膠帶損傷對(duì)設(shè)備正常生產(chǎn)造成的影響最大,通常在判斷膠帶是否損傷時(shí)采用光學(xué)傳感器信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。傳感器監(jiān)測(cè)也可應(yīng)用在對(duì)膠帶打滑的檢測(cè)和防治。

4結(jié)語(yǔ)

隨著智能化技術(shù)的應(yīng)用,國(guó)產(chǎn)煤礦帶式輸送設(shè)備將向智能化、大型化方向發(fā)展,同時(shí)鑒于煤礦生產(chǎn)企業(yè)對(duì)綜采設(shè)備及配套的需求,帶式輸送機(jī)的功能將更加多元化。我國(guó)的煤礦機(jī)械生產(chǎn)要積極借鑒國(guó)際先進(jìn)技術(shù),不斷提高國(guó)產(chǎn)帶式輸送設(shè)備的性能和效率,以促進(jìn)我國(guó)煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化水平的提高。