煤矿带式输送机的改进优化分析.pdf

引言 带式输送机运输距离长、 运送量大、 方便安全， 是煤矿行业运输系统中的重要设备。 与国外相比较， 国内普遍的矿用带式输送机还包括固定高强度带式 输送机、可伸缩的带式输送机、大倾角上下运输送 机、 水平拐弯输送机、 下运输送机、 垂直提升输送机 与管状式带式输送机。 这些输送机功能各不相同， 可 以满足多种不同的煤矿运输环境。 1煤矿带式输送机使用时存在的主要问题 带式输送机在输送煤炭时，滚筒是用来支持传 送带继续运动传递的重要部分，由输送带与托辊摩 擦来驱动， 滚筒配合传动降低工作阻力与功率损耗， 延长输送距离。 带式输送机依靠滚筒传动正常工作， 所以如果滚筒损坏输送机就会停止工作。焊接处开 裂、 两边开裂、 外层的硫化包胶脱落都是滚筒最普遍 的故障。 托辊是支撑输送带输送煤炭的关键，可确保传 送带的平稳运行工作状态，如果托辊出现问题会使 得皮带出现撕裂甚至断裂等情况。而托辊损坏的原 因较简单，大部分托辊损坏是因为托辊的型号不合 适， 使得轴承寿命到期而发生损坏。 皮带跑偏是运输机工作时经常出现的问题， 例 如在安装皮带时， 装皮带的区域不准确； 选取皮带的 质量不合格， 安装口处发生了变形； 皮带输送的距离 过长， 机器运行的巷道凹凸不平整， 清洁设备失效或 持续工作负荷量大等都是造成输送带跑偏的普遍原 因。另外， 现代带式输送机在故障监测方面也较差， 信号检测与测量设备都是关键的监测对象，但如今 大部分的煤矿企业都不重视此方面的监测工作， 使 得信号处理、 控制单元与执行设备出现问题， 出现误 判、 漏判情况。因此在后续的工作中， 煤矿企业应合 理地监测系统， 起到及时上报并及时维修的作用[1]。 输送机在使用过程中，输送带作为运输的主要 介质， 保证输送带运输的安全性， 对于提升输送机运 输效果有着非常重要的作用，但是从当前输送带实 际使用情况来看， 出现输送带断裂的事故时有发生。 导致输送带出现断裂的主要原因有 输送带老化、 输 送带工作时间过长， 同时， 由于输送带在使用过程中 遭受到外界较大的重物冲击，也会导致输送带瞬间 断裂。 2提升煤矿带式输送机使用时效性的措施 随着煤矿企业的生产规模持续增大，带式输送 机的承重能力逐步提高。传统的控制系统在发动时 对皮带与滚筒有较大的冲击力， 容易发生故障， 这使 得在改进控制设备时应注重简单、自动化、维护方 便。在旧有的发动控制系统中增加 PLC 系统控制器 来满足多种工作环境下的要求，避免滚筒与输送带 出现故障。 托辊在输送时起支撑、输送皮带滚动的作用， 皮 带持续与托辊摩擦容易发生火灾或皮带跑偏断裂等 情况，所以改进托辊可以延长带式输送机的使用时 间， 增加其安全性与可靠性。带立辊自动调心托辊结 构有立辊、 槽型托辊与旋转支架等， 如果跑偏的传送 带经过此设备， 其会通过立辊与输送带的摩擦力把跑 偏的传送带调整回中心位置， 以此来达到自动防止跑 偏的作用。 带螺旋沟槽自动调心托辊的上带有螺旋沟 槽， 当输送带经过螺旋沟槽时， 会有垂直输送带前进 方向的推力， 此推力也可以调整跑偏的传送带。防跑 偏螺旋托辊的结构为槽型托辊组与支架等。 槽型托辊 包括两个螺旋托辊与一个圆柱托辊， 螺旋托辊是在辊 皮上组装螺旋而成。此托辊在工作时， 传送带会自动 煤矿带式输送机的改进优化分析 张泽潇 （大同煤矿集团忻州窑矿机电科， 山西大同037021） 摘要 将矿带式输送机作为研究对象， 从矿带式输送机使用现状分析入手， 研究了煤矿带式输送机使用时存 在的主要问题， 并针对性地提出了提升煤矿带式输送机使用时效性的相关措施。 关键词 煤矿带式输送机问题改进优化 中图分类号 TD528.1文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 05-0268-02 收稿日期 2020-03-18 作者简介 张泽潇 （1989） ， 男， 毕业于太原科技大学机械设计 制造及其自动化专业， 本科， 现任煤矿技术员。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.05.116 总第 205 期 2020 年第5 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 205 No.5， 2020 经验交流 2020 年第 5 期 调整位于支架中心， 从而实现自动调心[2-3]。 针对当前输送带出现的问题， 在实际工作中， 应 当做好对输送带断裂的预防。 在具体操控时， 除了按 照输送带使用说明严格做好输送带的保养之外。还 可以选择使用 “F-L” 测量法， 该方法可以实现对输送 带断裂的有效监测，该原理是钢绳芯的形变与其内 部张力有着直接的关系， 如图 1 所示， 图中 F 为拉伸 载荷力； L 为接头区长度； F 为破断载荷力； Δmax为 最大允许变形量。 从图 1 可看出， 在不同的张力作用 下，输送带有着不同的长度，如果在同等张力作用 下， 输送带的长度变长， 则表明输送带整体的耐受力 已经出现了明显的下降。技术人员可根据每个输送 带自身的特性， 精准掌握其出现的长度变化， 如果大 于了长度的极限值， 则表明输送带需及时进行更换。 如今在国内新型带式输送机的使用中，电控设 备是关键的一部分，包括速度传感器、温度传感器 等，使用传感器可以避免因温度或速度太高而出现 的故障。在电控方面，变频器系统是电控设备的中 心， 普遍是在机头和机尾分别放 3 台变频器， 如此来 更好地控制所有环节， 实现调节状态、 平衡功率与速 度等操作。 如果发生胶带跑偏故障时，可以在输送机易跑 偏的位置放置防跑偏机器，利用开关来自动传输跑 偏信号， 如此实现及时精确的控制。 在带式输送机时 中经常发生胶带损伤情况，胶带损伤对机器正常工 作产生的影响最大，普遍判断胶带是否损坏时会使 用光学传感器来进行监测，传感器监测用来检测或 预防胶带打滑。输送带运行速度和运行时间见图 2 所示。 如果在正常运行情况下， 输送带的运行时间和 速度是相对稳定的， 但是在输送带打滑情况下， 其速 度和时间曲线会出现较大的变化， 在这种情况下， 可 通过监测的方式，实现对输送带是否出现打滑进行 监测， 根据速度和时间图像， 精准掌握输送带运行变 化情况， 从而采取针对性的措施， 做好对打滑情况的 有效预防。 3结语 随着智能化技术的快速发展，国内煤矿带式输 送机向自动化、 大型化方向发展， 同时由于煤矿企业 对综采机器及配套的要求，带式输送机的功能也更 加丰富。国内煤矿机械生产应主动借鉴国外先进技 术， 提升国内煤矿带式输送机器的性能与工作效率。 参考文献 [1]郝志伟.基于机器视觉识别技术的煤矿带式输送自适应控制系 统设计[J].煤炭工程， 2019 （9） 37-41. [2]范泽红. 基于 FMECA 故障分析法的煤矿刮板输送机传动系统 可靠性的分析[J].机械管理开发， 2019， 34 （10） 266-268. [3]任保将. 双变频控制系统在降低煤矿带式输送机故障率中的 研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量， 2019， 39 （16） 144-145. （编辑 赵婧） 图 1钢绳芯 “F-L” 测量曲线 图 2输送带运行过程速度变化曲线 F Fmax L0Lmax L Δmax 0 形变， L/min 实际运行速度曲线 设定理想速度曲线 时间， t t0 Improvement and Optimization Analysis of Coal Mine Belt Conveyor Zhang Zexiao （Xinzhouyao Mine of Department of Mechanical and Electrical Engineering, Datong Shanxi 037021） Abstract Taking the mine belt conveyor as the research object, starting with the analysis of the present situation of the mine belt conveyor, this paper studies the main problems existing in the use of the coal mine belt conveyor, and puts forward the relevant measures to improve the timeliness of the use of the coal mine belt conveyor. Key words coal mine belt conveyor; problem; improvement optimization 张泽潇 煤矿带式输送机的改进优化分析 269