皮带运输机防跑偏改进及应用.pdf

科学管理 200 2020年第5期 在工业生产中，皮带运输机的稳定运行关乎企业 生产效率及安全，而皮带跑偏成为妨碍皮带运输机正 常运行的主要问题。以矿井开采为例，皮带运输机作 为主要生产设备，伴随开采深度增加，其长度及规模 愈加增大，而皮带跑偏几率随之增加，会导致矿井生 产线全停，严重影响开采效率。为此，要重视皮带跑 偏原因分析，制定安全高效的防跑偏措施，更好保证 皮带运输机正常运行。 1 皮带运输机跑偏原因分析 由于皮带跑偏的多发性，不仅妨碍正常生产，而 且跑偏会加剧皮带磨损，降低皮带运输机寿命，带来 较大经济损失，因而皮带跑偏的预防与及时纠正尤为 关键。这里以矿井生产中的皮带运输机为例，通过详 细分析皮带运输机运行数据，可将皮带跑偏原因总结 为两方面外界因素和皮带运输机自身设计问题。若 要保证皮带运输机工作正常，需使皮带严格按照直线 运输，也就是要保证机头、机尾及托架在对齐状态。 若因安装不当，亦或在外力作用下使得上述部件出现 位置偏移，那么即可造成皮带跑偏的问题。除此之 外，皮带跑偏还与皮带在接头部位的受力情况有较大 关系，若皮带受力不均，那么会对皮带产生偏向力， 当偏向力超出阈值后，会造成皮带跑偏，妨碍皮带运 输机正常运行，所以在皮带运输机工作时要注意检查 其运行状态，及时避免跑偏问题。皮带运输机还会受 外界因素影响，在物料运输的过程中，若物料在皮带 上分布不均，在物料载荷作用下会使得皮带两侧摩擦 力有较大差别，以至于皮带出现偏移现象。 同时，皮带运输机在长期使用下的磨损问题也是 皮带跑偏主要原因。首先，如果皮带出现磨损，会 因皮带两侧磨损状况的差异性而导致受力不均情况 发生，皮带也会因两侧拉伸量超出限值而出现跑偏问 题；其次，长期运输物料还会造成滚筒或托锟设备的 磨损，进而造成直径的改变，使其轴线偏离正确的轨 道，造成皮带跑偏问题；最后物料在滚筒、皮带等设 备上的黏结，也会改变皮带运行状态，还需及时清理 残余物料。因此，皮带运输机跑偏的原因可归纳为外 界因素和自身缺陷两方面，而皮带跑偏的根本原因还 是受力状况的不均衡。 2 皮带运输机的防跑偏措施 2.1 轴线检测技术应用 通常情况下，皮带运输机虽然在出厂时基本能够 满足张紧滚筒与驱动滚动间轴线平行度要求，然而在 工作状态下，很容易造成轴线的偏移，进而导致皮带 跑偏问题发生，影响正常生产。所以，轴线检测将会 是预防皮带跑偏的最直接办法，这需要在皮带运输机 工作时进行，而且目前掌握的轴线检测技术主要依靠 激光测距仪，具有较好的轴线偏移量检测效果。通过 轴线检测，若发现轴线偏移超阈值，可及时对张紧滚 筒与驱动滚动的轴线予以调整，避免皮带运输机跑偏 问题发生。 2.2 改造运输机的滚筒设备 通过分析皮带跑偏的常见原因可知，皮带偏向拉 伸率较高的一侧是大概率事件，也就是说皮带运输机 跑偏具有“跑偏不跑松”的特点，这也给皮带防跑偏 提供设计思路。针对这一问题，可对运输机的滚筒予 以改造，改变传统的标准圆柱形滚筒设计方式，使之 成为鼓型结构滚筒，其中间部分直径偏大，在使用中 皮带中心线更不易偏移，提高了皮带运行稳定性。然 而，由于皮带运输机生产条件不同，鼓型滚筒的设计 改造有着不同需求，只有充分考虑皮带的质量、荷载 等因素，方可确保滚筒中间直径设计合理性，提高防 跑偏效果。经长期试验得知，当鼓型滚筒的直径设计 满足，中间同两端直径相差在2时，防跑偏效果最 佳。 2.3 应用随动式斜坡挡板 因为皮带跑偏必然是受到侧向力的结果，多是由 皮带运输机工作时皮带受力不均导致的，那么应当思 考如何更好抵消皮带跑偏力的影响，来保证皮带运输 机稳定运行。这里提出了通过添加挡板结构的方式， 若皮带偏向挡板侧时，会因挡板提供的反作用力，而 消除皮带所受跑偏离，达到防跑偏的目的，通常挡板 会安装在滚筒边侧位置。同时为保证安全，皮带运输 机的改造要谨慎，不能因防跑偏而产生其他风险，而 随动式的挡板设计，更符合皮带运输机改造的安全要 求，依托滚筒设备运行，能够确保角速度一致性，尽 量减少了皮带摩擦，降低了挡板安装负面影响。为了 更加优化挡板设计，使其与皮带接触侧，存在着坡 度，可控制挡板的反作用力。坡度的设计较为关键， 若设计过大，可增大挡板的挤压力，使皮带过度磨 损，而若坡度设计过小，则达不到应有效果。实际应 用时，应充分分析煤矿生产条件，并经现场测试，通 常来说随动式斜坡挡板的坡度应控制在10至20。 3 结束语 综上所述，皮带运输机在工业生产中应用较广， 然而皮带跑偏问题的多发性，严重妨碍生产安全，需 要加大皮带跑偏预防的研究。皮带跑偏究其原因是由 皮带受力不均而导致的，使得张紧滚筒与驱动滚动 皮带运输机防跑偏改进及应用 张志刚 阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司 山西 晋中 032700 摘要为保证皮带运输机运行的可靠性，避免发生皮带跑偏，首先详细分析皮带运输机防跑偏的原因，并据此从轴线检 测、滚筒改造以及随动式斜坡挡板的设计等方面提出了皮带跑偏的预防改进措施，希望对企业安全高效生产有所帮助。 关键词皮带运输机 防跑偏 改进 应用 （下转第187页） 187 科学管理 2020年第5期 3 工艺经济性评价 3.1 经济评价方法 经济评价的方法采用“有无对比法”对工艺进行 现状评价并预测三年期内效益进行评价。具体计算公 式如下 （1）措施增产产值 式中 P0天然气价，1.241元/方；ΔNp累计增气量， m3；Ny安装速度管累计产气量，m3；Nw不安装速 度管累计产气量，m3；β商品率。 （2）措施增产产值 式中 E经济效益，元；Cf增量投入，元；α效益 系数；β商品率；Z折耗，元；Cd单位生产成 本，元/方。 （3）投资回收期 式中 Δqt投入回收期内的累计增产气量，m3；Cf安 装速度管投入，元；T投资回收期；ΔCd单位采气 成本，元/方。 3.2 经济评价结果 对24口井逐一进行经济效益计算，以DPT-123井为 例进行说明。 图2 DPT-123井安装速度管前后生产对比图 根据有无法原则，按“是否安装速度管”两种情 况做产量预测，该井安装后产量422万方，如不安装仅 产180万方，增产242万方；预测三年期内安装速度管 累计产量903万方，不安装累产274万方，三年期预测 增产629万方。该井施工投入39万元，当年效益206万 元，预测三年期效益549万元，投入回收期为87天。 24口井中22口效益好，2口较差，可分为三类，和 工艺效果评价吻合。效益好同时气井增产的20口，实 施后积液带出，产量上升，平均回收期148天。经济效 益好同时气井稳产的2口，实施后积液带出，产量递减 但趋势减缓，回收期691天。效益差的2口，由于液气 比增高、摩阻增加等原因，导致产量下降且递减趋势 未改善。 24口井当年增产产值3773万元，扣除直接作业 费、税费、折耗、生产成本后效益为2622万元，平均 回收期198天。24口井三年内增产产值8465万元，扣除 直接作业费、税费、折耗、生产成本后效益为5941万 元。 4 结束语 （1）速度管径以1.5寸和2寸为宜、速度管下入深 度A点以上50m为宜。（2）24口速度管工艺有效率达 到91.7，气井产量及携液能力得到明显改善，工艺应 用效果好。（3）该工艺实施24口井，三年期预期经济 效益5941万元，投资平均回收期198天，综合评价该工 艺经济性较强。（4）开展工艺应用经济评价，可为后 续速度管采气工艺的经济有效实施提供指导。 参考文献 [1] 刘淼 . 速度管柱工艺合理管径优选方法研究 [J]. 化 学工程与装备， 2015（02） 81-84. [2] 林新宇 . 大牛地气田速度管柱排水采气研究与应用 [J]. 天然气技术与经济， 2017， 11（04） 18-2081-82. 间轴线发生偏离。所以，应当采用先进的轴线检测技 术，并改进滚筒设备，尽量避免皮带跑偏发生，此 外，随动式斜坡挡板的应用也为皮带跑偏提供新的解 决方案，具有较大实用价值。 参考文献 [1] 李宝祥 . 皮带运输机防跑偏改进及应用 [J]. 机械管 理开发， 2019， 34（07） 262-263. [2] 明凯迅 . 煤矿皮带运输机胶带跑偏原因及控制方法 分析 [J]. 能源与节能， 2019（05） 10-11. [3] 任志峰 . 皮带运输机皮带跑偏原因分析及预防 [J]. 河南科技， 2014（14） 96. [4] 燕晓宇 . 关于矿山皮带运输机受料斗的设计分析 [J]. 机械管理开发， 2018， 33（11） 287- 288. [5] 董亮亮 . 煤矿皮带机跑偏原因及防偏措施分析 [J]. 能源与节能， 2018（10） 155- 156. [6] 吴作江 . 矿用皮带运输机减速机断轴分析 [J]. 机械 管理开发， 2018， 33（9） 291- 292 作者简介 张志刚 （1989.1-） ， 男， 山西阳泉人， 毕业于山西煤炭职 工联合大学机电一体化专业， 机电助理工程师， 从事煤矿机 电设备管理工作。 （上接第200页）