引言

煤炭行業(yè)是我國國民經濟的支柱產業(yè)之一。煤礦用帶式輸送機作為煤礦生產的主要機械設備之一,其性能好壞對煤礦產業(yè)的生產有直接影響。然而我國帶式輸送機在設備精度、性能以及智能化程度上還存在很多不足之處,必須加大對設備的研發(fā)力度,進一步加強輸送設備與智能信息技術的有機融合。

1現(xiàn)階段帶式輸送機的發(fā)展趨勢

帶式輸送機具備運輸線長、量大、簡易可靠的特點,使其成為煤礦產業(yè)運輸系統(tǒng)中不可或缺的設備之一?，F(xiàn)階段帶式輸送機主要分為固定帶式、可伸縮帶式、大傾角下運帶式、水平拐彎帶式、垂直提升帶式幾種。這些帶式輸送機集成了多元化功能,能滿足復雜多變的煤礦運輸條件。隨著我國近年來對煤礦需求的不斷增加,從客觀上促進了國產煤礦帶式輸送設備的發(fā)展,不斷加大技術研發(fā)力度,顯著提高了國產帶式輸送設備的輸送功率以及運輸距離。然而與國際先進水平相比,國產煤礦帶式輸送設備在設計水平和生產工藝上仍相對落后,發(fā)展空間巨大。

國產帶式輸送機的張緊裝置以及儲帶仍相對落后,目前使用比較廣泛的是絞車張緊裝置以及封閉式儲帶。在運行過程中,張緊小車經常發(fā)生脫軌現(xiàn)象,同時托銀小車無法在輸送帶上伸縮式自行移動,仍需要依賴人工操作。而國外設備使用的張緊裝置具有精度高、行程大、扭矩大以及使用開放式儲帶等特點,同時托銀小車可以自行移動,有效地避免了輸送帶的跑偏問題。另外我國目前尚不具備生產自移機尾裝置的能力,在輸送功率方面的差距也較為明顯。

國產煤礦帶式輸送機的使用壽命以及可靠性方面仍顯不足。國產設備的托銀阻力比較大,而且輸送帶所使用的接頭強度比較差,影響了其使用壽命。國際先進的帶式輸送設備使用了注油托銀這種新型部件,其運行過程中通過稀釋油來提高潤滑效果,減小了阻力,使用壽命得到了有效延長。此外,國產設備的膠帶在抗拉強度上相對較差,目前我國只能生產出4500～6000N/mm抗拉強度的輸送帶,而國外膠帶的抗拉強度可達到8000N/mm。

2煤礦用帶式輸送機使用過程中存在的問題

帶式輸送機主要由機架、輸送帶、托銀、滾筒、張緊裝置等組成,結構簡單,易拆卸,但在使用過程中容易出現(xiàn)多種問題,常見問題主要有以下幾種:

2.1滾筒損壞

煤礦帶式輸送機在運送煤炭物料時,滾筒是支撐輸送帶連續(xù)運動傳遞的主要部件,由輸送帶與托銀之間滾動摩擦驅動,滾筒配合傳動減少運行阻力和功率消耗,增加運輸距離。帶式輸送機主要靠滾筒的傳動維持正常運行,因此若滾筒損壞會直接造成輸送機停運。其中,焊接口開裂、兩側開裂、表面的硫化包膠失效脫落是滾筒最為常見的故障。

2.2托銀損壞

托銀是用于支撐輸送帶傳送煤炭的重要部件,保證輸送帶穩(wěn)定運行,一旦托銀出現(xiàn)問題就會造成皮帶撕裂或者斷裂。而造成托銀損壞的原因比較簡單,大多是因為托銀選型不合理,致使軸承壽命到期而損壞。

2.3皮帶跑偏

皮帶跑偏在生產過程中十分常見,比如在安裝皮帶時,皮帶安裝的位置不夠準確:因皮帶制作質量不達標,使安裝接口出現(xiàn)變形:運輸線距離過長,安裝巷道凹凸不平,清潔裝置失效或長時間工作負荷量過大,都是造成運輸帶跑偏的常見原因。此外,現(xiàn)代化帶式輸送機在故障監(jiān)測方面也存在不足,信號檢測和測量裝置是重要的監(jiān)測對象,但是目前大多數(shù)工作人員不重視這方面的監(jiān)測,導致信號處理和控制單元以及執(zhí)行裝置出現(xiàn)問題,發(fā)生誤判、漏判現(xiàn)象。建議在今后的工作中,工作人員要有效地監(jiān)測系統(tǒng),起到及早預報和處理的目的。

3煤礦用帶式輸送機的改進

當前我國煤礦運輸設備和發(fā)達國家相比還存在很大的差距,結合我國當前煤礦生產現(xiàn)狀,有必要對帶式輸送機進行優(yōu)化及改進,以減少帶式輸送機在運行過程中發(fā)生故障的概率。目前主要集中改進以下幾個方面:

3.1啟動控制裝置的改造

目前市場對煤礦資源的需求劇增,使得煤礦生產規(guī)模不斷擴大,這也意味著增加了帶式輸送機的承重能力。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)在啟動時對皮帶與滾筒的沖擊力大,極易發(fā)生故障,這就要求在對控制裝置進行技術改進時往簡單、智能、易維護方向發(fā)展。在原有的啟動控制系統(tǒng)中增加PLC程序控制器,可以滿足不同工況下的工作要求,預防滾筒及輸送帶發(fā)生故障。

3.2托銀的技術改進

托銀在運輸過程中起支撐、輸送皮帶連續(xù)滾動的作用,皮帶長時間與托銀摩擦易發(fā)生火災或跑偏斷帶故障,因而改進托銀能延長帶式輸送機的使用壽命,使其更加安全、平穩(wěn)地運行。帶立銀式自動調心托銀。此類托銀結構主要包括立銀、槽型托銀及旋轉支架等,當跑偏的輸送帶經過該托銀時,可以通過立銀與輸送帶直接的摩擦力將跑偏的輸送帶糾正回支架中心,從而達到自動調心的效果。帶螺旋溝槽自動調心托銀。該類托銀的特點是銀皮上帶有螺旋溝槽,其工作原理是:輸送帶經過螺旋溝槽時,會產生垂直于輸送帶運行方向的推力,在該推力作用下跑偏的輸送帶會被糾正。防跑偏螺旋托銀。該類托銀的主體結構主要包括槽型托銀組和支架等。槽型托銀組由兩個左右旋的螺旋托銀及一個圓柱托銀構成,而螺旋托銀是通過在銀皮上裝配螺旋制造而成。該托銀在正常運行時,輸送帶會自動保持在支架中部,達到自動調心的效果。

3.3應用新型電控設備

在目前我國新型帶式輸送機的應用中,電控設備是重要的組成部分之一,其中表現(xiàn)較為突出的有速度傳感器以及溫度傳感器等,運用傳感器可以有效防止因溫度和速度過高而引發(fā)的故障。在電控方面,變頻器系統(tǒng)是電控裝置的核心,通常在機頭和機尾各放置3臺變頻器,這樣可以對各個環(huán)節(jié)進行控制,實現(xiàn)調節(jié)速度、平衡功率以及選擇狀態(tài)切換等操作。

3.4煤礦帶式輸送機的智能化自動監(jiān)測

當遇到膠帶跑偏問題時,可以針對輸送機容易跑偏的部位安裝相關防跑偏設備,其開關可以自動發(fā)送跑偏信號,從而及時準確地對其進行控制。在帶式輸送機工作過程中難免會出現(xiàn)膠帶損傷現(xiàn)象,且膠帶損傷對設備正常生產造成的影響最大,通常在判斷膠帶是否損傷時采用光學傳感器信號進行監(jiān)測。傳感器監(jiān)測也可應用在對膠帶打滑的檢測和防治。

4結語

隨著智能化技術的應用,國產煤礦帶式輸送設備將向智能化、大型化方向發(fā)展,同時鑒于煤礦生產企業(yè)對綜采設備及配套的需求,帶式輸送機的功能將更加多元化。我國的煤礦機械生產要積極借鑒國際先進技術,不斷提高國產帶式輸送設備的性能和效率,以促進我國煤礦生產現(xiàn)代化水平的提高。