王翔

摘 要：皮带运输机是煤矿最关键的运料设备，皮带机作业中容易发生皮带撕裂故障，给企业造成重大的经济损失。论文对皮带运输机发生皮带撕裂的原因进行了分析总结，提出了皮带撕裂检测机理和方法，有针对性的从设备安装、操作管理和设备改造三方面提出了综合预防措施。

关键词：皮带运输机;皮带撕裂;原因分析;防治措施;检测

皮带运输机是煤矿的最关键的运料设备。皮带是皮带运输机的主要部件，连接驱动装置和运输物料，皮带的成本占皮带机的50%左右。皮带机日常运行后，因原煤中矸石含量大，皮带上物料经常满载，重量极大，因前部无有效支撑，皮带因物料重力作用下降被拉伸，进而发生皮带跑偏等情况，严重影响正常生产。同时由于皮带上表面不再水平运行，当放下刮矸器后，如果太紧，刮矸器顶部时常顶住皮带，长时间运行后有可能划破皮带，造成皮带撕裂等严重事故的发生，但是松的话，矸石又会从刮矸器下方与皮带的间隙通过进入破碎机。最后，因为无有效支撑，皮带下表面与拣矸平台会产生一定间隙，当矸石等杂物进入后不容易清理，并且皮带长时间运行会被这些杂物磨损，甚至划破。因此为保障皮带的安全，降低运输故障的发生，对皮带撕裂原因探析及防治措施的研究意义重大。

1 皮带运输机皮带撕裂的原因分析

1.1 运输机皮带跑偏撕裂

皮带机正常作业当中，皮带是处于皮带机架的中轴位置，因各种原因的出现，使得皮带偏离中轴位置而跑偏时，皮带就会在跑偏侧折叠堆积，这时皮带两侧所受力是不均匀的，在这种不均匀的拉力作用中，在跑偏一侧的皮带就非常易发生撕裂现象，但是另一侧不会发生撕裂。从实践调研和观察来看，皮带跑偏引发的皮带撕裂现象有明显的症状，从跑偏到撕裂的作用时间也比较长。因此对于此种撕裂情况在对皮带进行日常维护和检修时就可以发现，并及时根据相应的情况进行皮带的维修和更换。

1.2 纵向划伤撕裂

皮带运输机的运输物料主要是煤炭和矸石等，非常容易给皮带造成皮带纵向划伤撕裂现象。纵向划伤撕裂现象主要包括杆状利器压力划伤和利器穿透划伤两种。杆状利器压力划伤主要是指运输物料中些物料及杂物的尺寸比较大，在运输途中卡在皮带溜槽底部，在前驱动力的带动下就会对皮带进行划伤;利器穿透划伤主要是指利器从高处落下，因高度差着在着较大的动能和势能，综合作用下利器的下尖端穿透皮带并卡在托辊上，皮带要前进当中就会使得撕裂越来越严重。

1.3 皮带抽芯撕裂

皮带机的作业当中，当遇到大块的矸石及相应硬物料的撞击时，就会撞断皮带中的钢芯断裂，大长期的长期承载、磨压、拉伸作用下，撞断部位的钢芯就会穿透皮带出现撕裂。

2 皮带撕裂检测方法及原理

2.1 皮带的压力监测

皮带正常运行当中受力是平衡的，当其受到异物干扰时，就会有一个附加力的产生作用于皮带上。该附加力值即为刺穿皮带所需力，持续时间为250-300 ms时，就会发生撕裂问题。基于此原理，将传感器安装在皮带托辊上对皮带受力情况进行实时的监测。正常运行时，受力平稳，出现撕裂时附加力作用下受力瞬间增大，保持相应的时间后又恢复原值。

2.2 皮带的带宽监测

皮带在撕裂后因自重两边出现重叠，从而使得皮带带宽减小。当前一般采用超声波检测手段来对小物件的进行损坏检测的常用方法。因此將超声波检测技术应用于皮带运输机皮带带宽的在线监测。华北电力大学的周福成等人利用超声波检测技术，设计了相应的检测设备。在溜槽前面皮带一侧正上方安装一挡板，在另一侧挡板正对应位置安装超声波传感器，通过测量传播时间来计算带宽，从而掌握皮带带宽的变化情况。

3 皮带撕裂预防措施的研究

3.1 设备安装方面的措施

皮带机的安装过程严格按规程进行，中间部分要依照中线进行施工，施工偏差控制在±40 mm内;安装中必须保障托辊齐全、运转灵活，支架必须保持平直;机头传动装置运行平稳，滚筒转动正常，拉紧装置可靠，使得皮带的受力平衡。皮带运输机安装后，必须按规程进行严格的验收，同时还需要进行相应的试运行，发现问题及时进行优化和调整。

3.2 操作管理方面的措施

工作人员必须掌握皮带产生撕裂的主要原因，同时也需要掌握相应的维修和保养措施，能在发现问题后及时的消除各类撕裂隐患。加强对皮带机的检查和检修频率，同时对物料中的大块矸石、尖利物品及时进行处理;加强对技术人员的业务水平和操作技术的培养，同时加强现代化监控设备的使用;加强岗位责任制的落实，从而加强工作人员的责任心。

3.3 设备改造方面的措施

为降低皮带跑偏导致的撕裂问题，从机尾至机头每隔一定间距安设立滚和向心托辊组，立滚可阻挡皮带跑偏，向心托辊组可促使皮带在向心力的作用下处于机架中心。同时选择JZB系列综合保护装置对皮带撕裂起到了提前预防作用。

4 总结

论文对该皮带运输机发生皮带撕裂的原因进行了分析总结，提出了皮带撕裂检测机理和方法，有针对性的从设备安装、操作管理和设备改造三方面提出了综合预防措施。该综合预防措施能降低皮带撕裂故障，有效的保障了工作效率。同时皮带撕裂故障还具有偶然性和突发性。技术人员应该加强对皮带机的检修和保养的力度，加强对技术人员的业务水平和操作技术的培养，同时加强现代化监控设备的使用，全面保护皮带机的正常运行。

参考文献：

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