关于皮带机工作效率优化的研究

关于皮带机工作效率优化的研究

李志东

大地工程开发（集团）有限公司天津分公司天津300381

摘要：皮带运输机作为一种连续运输设备，在长时间的负载运行过程中工作效率难免有所下降。因此，为了掌握皮带机的运行状况，及时发现其效率降低的原因，并对皮带机进行改善显得非常有意义。以提升皮带机的工作效率为主要目的，通过讨论皮带机的基本构成，分析各部分的功能，从而提出几种提升皮带机运输效率的方案，旨在为提升企业经济效益作贡献。

关键词：皮带机；工作效率；托辊；制动装置

引言

在煤矿生产过程中需要运用到很多种类的机械设备，皮带机就是其中之一。煤矿皮带机是一种煤矿运输设备，其对于煤矿的安全保障来说是不可或缺的重要工具。煤矿皮带机不但传输能力强，且功耗不高，在节能方面也具有一定优势。而煤矿皮带机一旦发生了设备故障，则会严重影响到煤矿生产，使整个煤矿运输系统彻底陷入瘫痪。因此，有效分析煤矿皮带机的常见故障，掌握其对策处理方法，是保障煤矿生产及运输正常进行的必须要务。本人根据实践经验，对煤矿皮带机的常见故障及对策进行了分析，仅供参考。

1皮带机的基本构成与功能简介

目前，我国皮带机运用企业在运输过程中采用的皮带机的结构组成可见下图1.其工作原理为：皮带进滚筒连接，与机尾形成一个闭合环形带，上下皮带在托辊的支撑作用下顺时针或者逆时针运转，无论在哪种运转方式下，上皮带主要负责运送货物，而下皮带主要通过摩擦力来保证运输机的稳定性。

1.1皮带的功能

皮带是皮带机的重要组成部分，一方面，它在整个皮带机运转过程中起着运输货物的作用；另一方面，还对机架及滚筒起着一定的支撑作用。除此之外，皮带还对内部滚筒及线路起着保护作用，防止其受到运输货物的损害。目前，我国皮带机在皮带材质的选择方面有3种：普通皮带、钢丝绳牵引皮带和钢丝绳芯皮带。

1.2托辊和机架的功能

在皮带机运行的过程中，托辊主要起着支撑皮带的质量、降低运行阻力的作用，同时保证皮带的悬垂度在一定范围之内。托辊由轴、轴承和标准套筒组成。皮带运输机的机架有2种类型，分别为落地式和绳架吊挂式。

1.3制动装置的功能

在皮带机工作过程中，随着不同运输要求的出现，会适当改变运输角度。一般来说，当运输角度超过4°之后，都要设置制动装置，其作用就是防止在皮带机停止运转时，皮带受到上面货物的重力影响而产生逆转，对皮带机造成损坏。

2煤矿皮带机的常见故障

2.1皮带跑偏

在煤矿皮带机运输煤矿的过程中，最常见的一项故障就是皮带跑偏。引起皮带跑偏的主要原因在于所装载的原煤不均衡，原煤不均衡就必将导致皮带机在运行时发生角度倾斜，而角度一旦倾斜，自然就会引起皮带跑偏，这是显而易见的道理。皮带跑偏问题轻者会造成煤矿撒出、皮带磨损，从而造成煤矿的浪费以及缩短煤矿皮带机的使用寿命；重者则会因皮带部分与机架部分发生剧烈摩擦而导致皮带软化，引起烧焦乃至重大火灾，最终酿成巨大的安全事故，使得整个生产线被迫停产，以及国家和人民的生命财产安全受到威胁。

2.2皮带机声音异常

正常情况下，煤矿皮带机在工作过程中的声音是很小的，而一旦发现皮带机在运行中发出了“咯咯”的异常噪音，则多半是设备出现了故障。会导致煤矿皮带机发出异常噪音的故障一般是轴承损坏、托辊偏离中心以及电机与减速机间的联轴器发生损坏，而噪音的直接来源则是托辊组、驱动装置、驱动滚筒或者改向滚筒等。

2.3皮带机断带

煤矿生产是一项非常繁重的任务，因此煤矿皮带机通常也需要24h不间断地工作运行。但是，在胶带长期运转的过程中，其寿命会逐渐消耗，主要表现在表层橡胶会逐渐出现磨损，内部钢丝绳芯会逐渐发生腐蚀乃至断裂，而这些都可能会引发皮带机断裂。其次，有时大块煤块等硬物会突然将胶带卡住，使得胶带受到的张力增大，这也会引起皮带机断裂。再者，如果皮带严重跑偏，也可能因撕裂或磨损而最终造成皮带机断裂。总而言之，各种原因所引起的皮带机断裂，是煤矿皮带机在运行过程中需要格外注意的一项问题。

2.4输送带打滑

在煤矿皮带机的运行过程中，输送带打滑故障也经常出现。最常见的引起输送带打滑的原因是离开滚筒处的张力不足，其次机尾浮尘过多、设备缺乏检修、未及时更换老化部件等也会因增大阻力而造成输送带打滑。另外，当相对高度降低的时候，若原煤的水平速度加快，对下层皮带侧向造成较大的冲击，使得原煤在皮带横断面上发生严重偏斜，也会引发输送带打滑現象。

3提升皮带机运输效率的措施

通过上述分析，我们对皮带机的基本构成及基本功能有了比较系统的了解，那么接下来笔者将结合自己的实际工作经验，针对提升皮带机工作效率的措施提出几点思考与建议。

3.1实现交叉作业的皮带机效率优化

工作环境不同，皮带机的运转负荷也有所不同，例如在采矿等构造较复杂的工作环境中，经常会出现交叉作业的情况。这时，如何解决皮带机的连接问题就成为了工作效率优化的重要难题。笔者在实际工作过程中发现，针对这一问题，目前的优化方案如下：改造运输机头架，通过延长皮带机头架上卸载滚筒支撑架的长度来加高皮带机头架底座，从而控制皮带与底板的高度，使轨道运输物料、行人和皮带运输互不耽误，可交叉作业。

3.2防止落物的效率优化方案

在个别运输环境中，需要大幅度调整皮带机的角度。这时，货物就容易发生坠落，给现场的工作人员带来一定的安全隐患。例如煤炭运输，除了在安全方面有所影响外，还会造成撒煤等问题，造成浪费。对于这种情况，笔者根据研究发现，可以利用废旧钢板、槽钢及钢管等材料设计防落物装置，并将此装置安装在坡度较大的运输机皮带上，可以有效控制运输货料的滑落。同时，在急陡坡处安设防跑矸装置的基础上，在皮带两侧及顶部还进一步架设了护网，更有效地避免了运输物品滑落伤人事故的发生，大大提升了皮带运行期间工作面上行人的安全系数。

3.3解决变坡点带来的问题

在皮带运输中，因巷道起伏较大，容易出现曲率半径较小的地点。如果直接通过该处，皮带运行时极易悬空造成货料洒落问题。同时，皮带启动时，还易与巷道顶板刮擦，造成皮带撕裂，进而造成材料的浪费。如果在该凹点处再增设一部皮带，那么就要相应地增加一位皮带司机，设配也要增加1倍，同样，设备维护人员的工作量、设备的电能消耗增也相应地增大，而且到该变坡处的输送距离一般只有一二十米，这样浪费人力和物力实在是不值得。

3.4皮带机断带的处理对策

煤矿皮带机断裂问题是可以预防的，有效预防皮带机断带问题，可以延长设备的使用寿命，节省在设备上的成本投入，提高煤矿生产的经济效益。为避免皮带机断带，需要定时调整皮带上的拉力，不能等出现问题后再进行调整，那样就会为时已晚。皮带上的拉力应当要适中，既不能过紧也不能过松，过紧容易引起皮带机断带，过松则会影响到物资输送。再者皮带上面不能留有不符合规定的胶带接头，如果发现要及时清理掉，因为这些胶带接头容易使跑偏的皮带让机架卡住，从而造成皮带机断带。

结语

综上所述，对皮带机结构进行分析，并对其工作效率进行优化，对我国煤矿等运用皮带机较多的产业的发展具有重大意义。本文通过对皮带运输机的结构进行简要介绍，对其功能进行分类解析，阐述相关的优化设计方案，旨在降低皮带运输机工作过程中故障的发生概率，使其持久地开展运输作业，提升企业的经济效益。

参考文献

［1］张哲.煤矿运输系统事故多发原因探讨与对策［J］.科技展望，2017（04）.

［2］孟柏震.煤矿运输轨道的技术措施和方法［J］.黑龙江科学，2014（01）.

［3］闫志杰.加强煤矿运输设备安全运行的技术措施［J］.自动化应用，2013（08）.