礦一科技 | 煤礦皮帶機跑偏故障機理及防跑偏裝置的設(shè)計分析
皮帶機是一種被廣泛應用于煤礦井下的運輸設(shè)備。然而由于受安裝及運行條件的限制,皮帶在運行過程中不可避免出現(xiàn)跑偏的情況,皮帶跑偏輕則造成皮帶邊緣與機架相互摩擦,進而造成皮帶邊緣和機架磨損,重則造成皮帶撕裂、膠帶機停機事故發(fā)生?,F(xiàn)有技術(shù)中,當皮帶發(fā)生跑偏時,工作人員會采用棍棒等工具矯正皮帶的位置,這種方式需要人工不定時查看皮帶的狀態(tài)并及時進行矯正,若不及時矯正則易出現(xiàn)皮帶撕裂事故,因此需研制一種能夠防止皮帶跑偏的裝置。
一、皮帶機跑偏的故障機理分析
1.1皮帶兩側(cè)受力不均
皮帶兩側(cè)受力不均容易導致皮帶跑偏故障出現(xiàn),主要的原因有:
(1)皮帶安裝后各部位沒有進行細致調(diào)整,皮帶架高低情況存在嚴重的誤差,在皮帶漲緊后皮帶兩側(cè)就會出現(xiàn)受力不一樣的情況,從而跑偏;
(2)皮帶鋪設(shè)時采用皮帶卡連接,相鄰皮帶卡打得不正時就會導致皮帶兩側(cè)出現(xiàn)受力不一樣的情況,從而跑偏;
(3)皮帶運行時間過長,發(fā)生老化后拉伸力會出現(xiàn)不均勻的情況,導致皮帶跑偏;
(4)運輸轉(zhuǎn)載點落煤時,落煤點不正和煤炭在皮帶上分布不均勻,也會導致兩側(cè)出現(xiàn)受力不一樣的情況從而跑偏。
在進行皮帶機安裝時,要充分利用好中線和水平儀,用中線將大架兩側(cè)分勻,用水平儀將大架兩側(cè)高低調(diào)平。安裝滾筒和托輥架時就能避免因大架中心存在偏差和大架兩側(cè)高低不平所造成的皮帶兩側(cè)受力不均而引起的皮帶跑偏現(xiàn)象出現(xiàn)。
1.2皮帶機相對安裝位置不正
在進行皮帶機安裝時,要充分利用好中線和水平儀,用中線將大架兩側(cè)分勻,用水平儀將大架兩側(cè)高低調(diào)平。安裝滾筒和托輥架時就能避免因大架中心存在偏差和大架兩側(cè)高低不平所造成的皮帶兩側(cè)受力不均而引起的皮帶跑偏現(xiàn)象出現(xiàn)。
1.3皮帶機整體安裝質(zhì)量不達標
在安裝皮帶機過程中要嚴格按照標準執(zhí)行,皮帶機安裝質(zhì)量的好壞對皮帶跑偏的影響非常大,由安裝時不達標出現(xiàn)較大誤差引起的跑偏很難處理,整機安裝不標準,穿上皮帶后,皮帶兩側(cè)受到的張力不均勻,導致皮帶跑偏,這樣的跑偏調(diào)整起來難度非常大。
1.4皮帶運行過程中振動大
井下工作面開采出來的原煤,要經(jīng)多個工序轉(zhuǎn)載才能到達洗煤廠,原煤在各個轉(zhuǎn)載點下落在皮帶上時,因各種因素會對皮帶產(chǎn)生非常大的沖擊力,這會導致皮帶在運行過程中也伴隨著振動,這種振動會直接引起皮帶本身的徑向跳動,結(jié)果導致皮帶兩側(cè)的受力會不均衡,從而發(fā)生皮帶跑偏現(xiàn)象。
二、新型皮帶機皮帶防跑偏裝置的研制
根據(jù)皮帶機皮帶跑偏故障機理,設(shè)計了一款新型的皮帶防跑偏裝置(如下頁圖1所示)。主要包括固定架、第一防偏托輥、第二防偏托輥等結(jié)構(gòu),其中固定架包括固定連接的安裝部和連接部,連接部適于與帶式輸送機的H架的架腳連接。第一防偏托輥設(shè)置于安裝部的下部,垂直并緊挨所述帶式輸送機的下皮帶邊緣。第二防偏托輥設(shè)置于安裝部的上部,垂直并緊挨所述帶式輸送機的上皮帶邊緣。
皮帶輸送機的結(jié)構(gòu)如下頁圖2所示,其中H架呈H形,H架的兩側(cè)為架腳,上方的兩側(cè)設(shè)置有兩根橫梁,橫梁之間設(shè)置有上托輥組,在上托輥組的下方設(shè)置有平托輥,上皮帶沿上托輥運行,而下皮帶沿平托輥運行。
皮帶防跑偏裝置安裝如下頁圖3所示。皮帶機皮帶防跑偏裝置中,固定架的連接部用于將固定架的安裝部固定于皮帶機的H架上,而第一防偏托輥和第二防偏托輥均固定于安裝部上,第一防偏托輥可用于限制下皮帶的偏移,以防止下皮帶跑偏,第二防偏托輥可用于限制上皮帶的偏移,以防止上皮帶跑偏。
因此通過上述裝置能夠限制皮帶機的皮帶跑偏,防止了皮帶撕裂事故的產(chǎn)生。
具體地,固定板通過連接部固定于H架上,且固定板垂直于下皮帶的邊緣。第一安裝板和第二安裝板均垂直于固定板上,第一防偏托輥的第一端與第一安裝板12連接,第一防偏托輥的第二端與第二安裝板連接。頂板的第一端與固定板的頂端固定連接,且頂板垂直于上皮帶的邊緣。
固定板的頂端為一個相對概念,即當固定板豎直固定時,固定板10最頂部的端面為頂端。第三安裝板和第四安裝板均垂直固定于頂板上,第二防偏托輥的第一端與第三安裝板固定連接,第二防偏托輥的第二端與第四安裝板連接。
另外,第一安裝板、第二安裝板、第三安裝板和第四安裝板上均成型有通孔,第一防偏托輥的第一端設(shè)置于第一安裝板的卡槽中,第一防偏托輥的第二端設(shè)置于第二安裝板的卡槽中,第二防偏托輥的第一端設(shè)置于第三安裝板的卡槽中,第二防偏托輥的第二端設(shè)置于第四安裝板的卡槽中。第一鎖定銷與第一安裝板可拆卸連接,且位于第一安裝板的卡槽的開口處,以防止第一防偏托輥的第一端脫出卡槽。第一鎖定銷、第二鎖定銷的設(shè)置能夠穩(wěn)定固定第一防偏托輥,且同時便于第一防偏托輥的更換,第三鎖定銷和第四鎖定銷的設(shè)計能夠穩(wěn)定固定第二防偏托輥,且同時便于第二防偏托輥的更換。
該皮帶防跑偏裝置結(jié)構(gòu)簡單,操作便利,省時省力,防跑偏效果明顯。