机掘巷道皮带机皮带跑偏原因分析及预防措施研究

机掘巷道皮带机皮带跑偏原因分析及预防措施研究

曹峥

浙江浙能台州第二发电有限责任公司

摘要：社会经济的发展，促进了我国工业化进程的发展，对皮带机设备的应用也越来越广泛。皮带机指的就是皮带输送机，是一种用于装卸和运输的设备装置，在工业建设中，是用于输送货物的设备，发生皮带机跑偏的现象，对货物的运输质量、运输效率会形成影响。本文首先分析煤矿皮带机概述，其次探讨皮带跑偏危害，最后就皮带机跑偏预防措施进行研究，通过加强对皮带机运行中跑偏问题的防范和治理，可以有效地提高皮带机技术的应用水平，加快装卸和运输的效率，为我国的工业建设机械化发展提供切实的保障。

关键词：皮带机；跑偏原因；预防措施

引言

若皮带输送机出现故障，极易造成严重事故。例如，如果倾斜煤巷胶带发生断带，不仅无法实现物料正常输送，还会导致原煤等物料顺倾斜巷道滑落，滑落途中容易与沿途线缆、辊筒等设备产生碰撞，进而造成设备损坏，甚至撞击工作人员，威胁工作人员的人身安全。因此，煤矿井下皮带输送机的正常运转是确保煤矿安全高效生产的重要一环，基于此，皮带输送机综合保护装置应运而生。

1煤矿皮带机概述

作为一种大宗物料连续输送装置，皮带运输机依靠滚筒驱动皮带连续作业，保障了煤矿生产运输的连续性。在煤矿生产作业中常见的皮带机主要是固定式皮带输送机和可伸缩式皮带输送机，无论是哪种皮带机型号，其组成结构基本类似。煤矿皮带输送机的基本构成都是包括机头装卸部分、驱动装置、拉紧装置、皮带储放装置、托辊装置等，这些装置密切配合，使得皮带输送机高效运转起来。从皮带机故障类型来看，皮带机故障可划分成机械故障、电气故障、生产性故障等；从皮带机故障发生位置来看，皮带机故障可进一步精确到具体的设备故障，例如电机故障、滚筒故障、CST故障等。本文从皮带机故障本身分析，主要研究煤矿主运输皮带打滑、撕裂、跑偏、过载等问题，并对皮带故障智能诊断和保护系统进行了研究。

2皮带跑偏危害

主运输皮带跑偏也是煤矿安全生产过程中比较常见的故障类型。皮带跑偏会造成煤矿正常生产诸多不利的影响，一方面，运输皮带跑偏会导致物料产生偏移正常传输方向的偏向力，导致煤炭物料向外部倾撒，影响煤炭输送效率；另一方面，皮带跑偏会加剧机架、托辊及皮带胶面的相互摩擦，导致皮带表面磨损加剧，很容易发生皮带纵向撕裂、局部剥离等事故。造成皮带发生跑偏的原因有很多，比如皮带左右两侧张力不平衡，皮带两侧长度不一，皮带截面受侧向外力影响等，这些都会打破皮带原本的受力平衡，导致皮带发生跑偏现象。为了解决皮带跑偏问题，可以从加强皮带跑偏诊断入手，在皮带机两侧安装跑偏纠正装置，及时纠正皮带偏离向量。将皮带跑偏开关安装在皮带轴两侧，借助皮带轴转动的类圆周运动，纠正超过设定角度的皮带偏转，在皮带机托辊下方按照一定顺序设置托辊方向校正装置，利用PLC自动控制元件实现对驱动滚筒、托辊组件的偏转量的精准调控，从而完成皮带跑偏的纠正工作。

3皮带机跑偏预防措施

3.1提高输送机安装工艺

按照正确的工作要求，皮带在安装后需要有合适的张紧力，合适的摩擦力，与各个轧辊、托辊之间保持良好的接触。为了保证作业，在安装皮带之前需要把安装底板的煤渣清理干净，加固松动底板；输送机的机头位置应该牢固地固定在地面上；安装时要跟根据测绘数据适时调整，确保输送机安装的不倾斜，保证机头的卸载滚筒相对于尾滚筒保持平行，并且两者能够垂直于传送带的中心线。

3.2皮带输送速度传感器

皮带输送速度传感器通常设在皮带输送机下部。如果在皮带输送机正常工作的情形下，突然发生皮带载重过高或载重过低的情况，将会导致皮带输送机整体运送速度大幅度降低，工作人员难以控制皮带输送机速度。皮带输送速度传感器可以实时获取皮带输送速度，及时将数据发送到综合保护装置的系统控制组件，完成对皮带速度的调节。在安装皮带输送速度传感器时，需要最大限度地使其接近辊筒附近，并且装配的过程中需要对其装配角度作出合理的分析和研究，以寻找最适宜的位置和角度进行装配，从而避免在运输系统中出现载重为空和超载的现象同时产生。

3.3皮带故障智能决策系统的处理流程

在皮带故障智能决策系统的基础上，依赖皮带机上多种传感器实时融合系统，可以高效地开启皮带故障智能处理过程。在煤矿主运输皮带机上有很多传感器，当传感器检测信号超过故障设定阈值时，智能保护系统能够根据系统部件状态、周围环境信息对检测特征参数进行综合判定，从而有效找寻皮带机故障的根源。皮带故障智能决策依赖问题类型及人机交互系统要求开展相关工作。在故障模式确定环节，对比当前皮带机故障，在系统故障库中依靠人工搜集数据、当前实测数据和系统历史数据进行综合推理分析，查找出准确反应当前故障的特征。在具体故障排查阶段，利用现有知识库检索符合故障特征的解决方案，并依据现有知识库系统判断对故障进行具体分析，并形成量化分析结论。对于不确定性的推理方案，可以结合以往皮带机故障典型案例，找寻皮带机故障解决方案的通用策略，为化解皮带机相似故障提供合理的处置手段。

3.4优化输送带对接工艺

由于掘进的长度不断向前推进，在掘进机前进800m之前，皮带输送机的皮带只能安装一部分，而每次掘进机的推进只能安装一段，每一段皮带的安装质量严重关系到运输的效率，所以必须确保每一次的安装都应该达到质量要求，才能保证最后皮带的超远距离的稳定输送。在每一段皮带的安装前，应该确保接口平整，对接面与地面垂直，对接处固定牢固，为了保证接口不会出现鼓起现象，作业中采用了较为有效的硫化方式处理接口，提升了接口质量。

3.5 皮带故障信息融合技术

皮带故障智能诊断与保护系统的研究离不开配套技术的支持，信息融合技术则构成了皮带机故障决策的关键控制因素。当前皮带机故障决策支持系统主要是分散式结构和并行结构，前者利用各种传感器独自完成皮带机故障信号搜集，并初步进行故障类型判定，适用于单个传感器运行的故障分析模式；后者通过多个传感器共同参与皮带机故障的诊断，能够得到皮带故障较为完整的故障类型，适用于较为复杂的多传感器检测平台。按照皮带机故障信息融合程度的高低，融合技术可以分为数据层、特征层和决策层，三者对于数据依赖程度逐渐降低，对于故障判断灵活性逐渐提升。就皮带机故障信息融合技术的逻辑算法而言，目前主流的逻辑算法有加权平均算法、贝叶斯推理、D-S证据推理等，无论是依靠具体参数估算还是依靠特征推理，都是建立在数据库、知识库和典型案例库关联性的基础上，这样才能实现皮带机故障信息融合，提高皮带机故障诊断与保护的工作效率。

结语

综上所述，皮带机运行过程中发生跑偏现象时，要求管理人员及时采取有效的纠正措施，用皮带机纠偏技术，保证皮带机运输活动的稳定性、高效性，对撒料的问题进行防范和治理。在皮带机的使用过程中，要由专职人员做好对皮带机跑偏问题的观测、分析，预测跑偏风险，采取有效的技术措施，提高皮带运输机的运作稳定性，提高皮带运输机的生产和运行效率。

参考文献

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