SSJ800 型胶带输送机的改造与维护

2015-01-12任博

同煤科技 2015年3期

任博

0 引言

同煤集团四台矿掘进工作面常用的皮带机全部使用的是SSJ800 型胶带输送机，简称80 皮带机。80皮带机在井下使用过程中由于皮带跑偏、打滑，以及操作不当，造成胶带磨损、划伤，频繁地维修不仅影响了井下生产还增加了设备的修理费用，因此如何处理皮带跑偏故障以及如何管理、维护、使用好皮带机尤其重要[1]。

1 SSJ800 型胶带输送机的机架故障及改造

1.1 SSJ800 型胶带输送机机架故障

机架是由侧板和底架组成，采用焊接结构，用螺栓组装。需出井修理的80 皮带机，大部分是由于机架与托辊连接处的托辊耳子焊接处出现了断裂，以及耳子与托辊连接处的销轴孔出现了断口（图1 中1 处即为托辊耳子与机架易出现损坏的地方），使得托辊脱落，皮带机不能正常运转。由于井下工作环境所限，焊接任务必须运往井上来完成，严重影响了井下生产进度。

图1 80 皮带机机架

1.2 机架改造一

考虑到井下作业环境以及耳子作为易损件需要经常更换这两方面因素，决定制作1 件可以在井下更换的活动耳子。

首先对机架进行了改造，在其原来焊接耳子处铣1 个孔，然后再制作1 件可活动耳子（见图2），根据其形状称之为酒杯。这样，当在井下发现耳子有磨损或断裂时就可以在井下更换，避免了往返井上修理的麻烦。同时在机架两侧焊接了加强板，对机架进行了加固，提高了机架的强度。

图2 改造前后耳子对比

1.3 机架改造二

由于1 m 皮带机托辊与机架之间不用耳子连接，而且托辊拆取方便，因此将80 皮带机架结构改装成1 m 皮带机样式，这样既不用考虑耳子断裂问题，又便于托辊拆取。根据1 m 皮带机托辊的结构（见37页图3），首先将80 皮带机架原来焊接托辊耳子处铣一个25×16 的U 形槽，并在机身架中间部位根据1 m皮带托辊尺寸焊两件已开好25×16U 形槽的支撑架（见图4）；同时用1 m 皮带机托辊代替80 皮带托辊，将1 m 皮带机托辊架在改造好的两U 形槽之间（1 m 皮带机托辊端头为25×16），两U 形槽恰好将皮带托辊端头卡住，并在U 形槽两侧焊上加强筋，做好加强防护。这样既方便了托辊拆卸，又保证了皮带的正常运转，延长了皮带机的使用寿命（见图5）。

图3 1 m 皮带机耳子结构

图4 支撑架

图5 80 皮带机架改造后的结构

这两项改造在四台矿井下使用之后，取得了很好的效果。

2 皮带跑偏的分析及处理办法

胶带在皮带运输机中，是牵引机构又是承载机构，所以要求它不仅要有足够的强度，还应有一定的挠性。胶带用量较大，其长度为机身长的2 倍以上，且成本高，约为输送机成本的45%～50%。同时它容易损坏，不能承受较大的冲击与摩擦。但是在日常的使用过程中，由于皮带打滑、跑偏以及尖角矿石等杂物的落入，都会造成胶带不同程度的磨损、撕裂。在此对引起胶带磨损的几种情况进行分析并提出合理的处理办法。

2.1 皮带跑偏的分析

皮带运输机的皮带跑偏根本原因是由于胶带受力不均匀造成的。主要归结为：安装质量、使用和维护不当、胶带的结构与制造质量、以及其他方面所造成的跑偏。为解决这类故障，重点要注意安装尺寸精度与日常维护保养。

2.2 皮带跑偏的处理

跑偏的现象和原因很多，要根据跑偏现象的不同原因采取相应的调整方法，有效地解决问题。在此利用力学原理分析说明此类故障的原因及处理方法。

2.2.1 调整承载托辊组

承载托辊组安装位置与输送机中心线的垂直度误差较大，导致皮带在承载段向一侧跑偏。见图6 所示，皮带向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq，这个牵引力分解为使托辊转动的分力Fz 和一个平行于托辊的分力Fc，这个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，必然会对皮带产生一个反作用力Fy，使皮带向另一侧移动，从而导致了跑偏。

图6 皮带跑偏受力分析

根据承载托辊组安装偏斜时的受力情况，不难得出调整方案：皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移(制造时，托辊组的两侧安装孔都加工成长孔，以便进行调整)。

2.2.2 调整驱动滚筒与改向滚筒位置

一条皮带运输机至少有2～5 个滚筒，所有滚筒的安装位置必须垂直于皮带运输机长度方向的中心线，偏斜过大必然导致胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。

滚筒偏斜时，皮带在滚筒两侧的松紧度不一致，沿宽度方向上所受的牵引力也就不一致，成递增或递减趋势，这样就会使皮带附加一个向递减方向的移动力，导致皮带向松侧跑偏，即所谓的“跑松不跑紧”。其调整方法为：相对头部滚筒，如果胶带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动；如果胶带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动；相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。改向滚筒的调整方法与驱动滚筒相反。经过反复调整直到皮带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前其安装位置一定要准确。

2.2.3 安装调心托辊组

安装调心托辊组，是在普通托辊的两侧分别增加一个立滚，立滚可以沿胶带运行方向旋转，立滚下方托架和一个止推轴承相连，下面用一根槽钢焊接在皮带架上，托架可以在槽钢上的止推轴承上转动。其原理是采用托辊在水平面内方向转动与胶带摩擦产生横向推力使胶带自动向心达到调整胶带跑偏的目的。其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同[2]。一般带式输送机总长度较短或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理。原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法（调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生影响）。

2.2.4 张紧力的调整

张紧装置是保证胶带始终保持足够张紧力的有效装置。张紧力不够，胶带的稳定性就很差，受外力干扰的影响就越大，严重时还会产生打滑现象。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，以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。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[3]。若张紧行程不够，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。

2.2.5 皮带直径大小不一导致的跑偏

滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均使得皮带直径大小不一，皮带会向直径较大的一侧跑偏，即所谓的“跑大不跑小”。胶带的牵引力产生一个向直径大侧的移动分力，在此作用力下，胶带产生偏移[4]。对于这种情况，解决方法就是清理干净滚筒表面粘煤，加工有误差和磨损不均的就要更换下来重新加工处理。

2.2.6 皮带本身导致的跑偏

皮带本身的问题，例如胶带中有数根钢丝绳芯，制造时如果各钢丝绳受力不均或者整条胶带在纵向方向上成S 形；又如皮带使用时间长，产生老化变形、边缘磨损，或者皮带损坏后重新制作的接头中心不正，这些都会使皮带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏[5]。在这种情况下皮带全长会向一侧跑偏，最大跑偏在不正的接头处，处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作，皮带老化变形的给予更换处理。

3 带式输送机的安装、使用与维护

当然所有的故障发生究其原因都与带式输送机前期的安装和后期的使用、维护分不开。所以归根到底是要做好设备的安装、使用和维护工作。

3.1 带式输送机的安装与试运行

3.1.1 安装

纵向上，机头、机尾滚筒宽度中心线及机身应成一条直线，且机身要平；横向上，各滚筒轴线、机架及托辊轴线应与输送机的中心线互相垂直。胶带接头必须保证正和直。整机及各部件安装后应达到总装图的技术要求和有关规定的要求。

3.1.2 试运行

首先应进行试运行前的全面检查，若无问题，做空转试运行。第一步先做未装胶带的空运转，检查驱动装置、张紧绞车、卷带装置等运转部件是否运转正常，以及各轴承温升情况是否正常。运行合格后，再做装上胶带的试运行，主要观察是否打滑和跑偏。空运行一切正常后，方可加载运行，加载应从轻载、半载到满载逐渐进行，正常后再做重载启动运行。

3.2 使用与维护

3.2.1 使用

司机必须按规定信号开停带式输送机。检修设备时，维护工必须通知司机停机，闭锁电气控制开关后方可作业。检修完毕试机时必须与司机联系，通知周围有关人员后方可发出信号送电试机。发现胶带松弛应立即张紧。紧带过程中，严禁用手掰、撬棍别运行中拉紧车和钢丝绳，运行中严禁用手或工具清理托辊、滚筒上的粘接物。转动不灵活的托辊要更换。

在更换胶带或做胶带接头时，如确需点动开机拉动胶带，严禁操作人员站在转动部位的上方。胶带跑偏应及时调整。处理跑偏时，严禁手抓脚蹬运行中的输送带。

停机时，无特殊情况应将胶带上的煤拉空，避免重载启动。

3.2.2 维护

胶带输送机的工作场所必须保持清洁。煤粉应及时清除。清扫后的胶带以及传动滚筒表面不允许粘附碎煤或煤粉。每班工作前必须仔细检查液力联轴器有无漏油现象，定期检查其充油量，发现油量不足应立即按规定补充。工作中禁止取掉液力联轴器的护罩。定期检查机身钢丝绳的张紧度，发现松弛现象应立即张紧，紧绳后要注意观察胶带是否跑偏。严禁在运输的煤块中混有较长的铁器，以防胶带跑偏时划破胶带。经常检查胶带接头，发现断裂应及时修理或更换。发现胶带跑偏应立即调整，不允许产生磨胶带边缘现象。托辊应定期检修，检修时密封圈必须填满润滑脂，转动不灵活的托辊应立即更换。不允许胶带沿传动滚筒有打滑现象，发现胶带松弛应立即张紧。装载应保证货载装在胶带正中，不允许在较大的高度上直接装载，以防止大块煤砸坏胶带。维护工作应按照各类检查规定的内容认真进行，发现问题及时处理。