煤矿用带式输送机的改进优化建议

引言

煤炭行业是我国国民经济的支柱产业之一。煤矿用带式输送机作为煤矿生产的主要机械设备之一,其性能好坏对煤矿产业的生产有直接影响。然而我国带式输送机在设备精度、性能以及智能化程度上还存在很多不足之处,必须加大对设备的研发力度,进一步加强输送设备与智能信息技术的有机融合。

1现阶段带式输送机的发展趋势

带式输送机具备运输线长、量大、简易可靠的特点,使其成为煤矿产业运输系统中不可或缺的设备之一。现阶段带式输送机主要分为固定带式、可伸缩带式、大倾角下运带式、水平拐弯带式、垂直提升带式几种。这些带式输送机集成了多元化功能,能满足复杂多变的煤矿运输条件。随着我国近年来对煤矿需求的不断增加,从客观上促进了国产煤矿带式输送设备的发展,不断加大技术研发力度,显著提高了国产带式输送设备的输送功率以及运输距离。然而与国际先进水平相比,国产煤矿带式输送设备在设计水平和生产工艺上仍相对落后,发展空间巨大。

国产带式输送机的张紧装置以及储带仍相对落后,目前使用比较广泛的是绞车张紧装置以及封闭式储带。在运行过程中,张紧小车经常发生脱轨现象,同时托银小车无法在输送带上伸缩式自行移动,仍需要依赖人工操作。而国外设备使用的张紧装置具有精度高、行程大、扭矩大以及使用开放式储带等特点,同时托银小车可以自行移动,有效地避免了输送带的跑偏问题。另外我国目前尚不具备生产自移机尾装置的能力,在输送功率方面的差距也较为明显。

国产煤矿带式输送机的使用寿命以及可靠性方面仍显不足。国产设备的托银阻力比较大,而且输送带所使用的接头强度比较差,影响了其使用寿命。国际先进的带式输送设备使用了注油托银这种新型部件,其运行过程中通过稀释油来提高润滑效果,减小了阻力,使用寿命得到了有效延长。此外,国产设备的胶带在抗拉强度上相对较差,目前我国只能生产出4500～6000N/mm抗拉强度的输送带,而国外胶带的抗拉强度可达到8000N/mm。

2煤矿用带式输送机使用过程中存在的问题

带式输送机主要由机架、输送带、托银、滚筒、张紧装置等组成,结构简单,易拆卸,但在使用过程中容易出现多种问题,常见问题主要有以下几种:

2.1滚筒损坏

煤矿带式输送机在运送煤炭物料时,滚筒是支撑输送带连续运动传递的主要部件,由输送带与托银之间滚动摩擦驱动,滚筒配合传动减少运行阻力和功率消耗,增加运输距离。带式输送机主要靠滚筒的传动维持正常运行,因此若滚筒损坏会直接造成输送机停运。其中,焊接口开裂、两侧开裂、表面的硫化包胶失效脱落是滚筒最为常见的故障。

2.2托银损坏

托银是用于支撑输送带传送煤炭的重要部件,保证输送带稳定运行,一旦托银出现问题就会造成皮带撕裂或者断裂。而造成托银损坏的原因比较简单,大多是因为托银选型不合理,致使轴承寿命到期而损坏。

2.3皮带跑偏

皮带跑偏在生产过程中十分常见,比如在安装皮带时,皮带安装的位置不够准确:因皮带制作质量不达标,使安装接口出现变形:运输线距离过长,安装巷道凹凸不平,清洁装置失效或长时间工作负荷量过大,都是造成运输带跑偏的常见原因。此外,现代化带式输送机在故障监测方面也存在不足,信号检测和测量装置是重要的监测对象,但是目前大多数工作人员不重视这方面的监测,导致信号处理和控制单元以及执行装置出现问题,发生误判、漏判现象。建议在今后的工作中,工作人员要有效地监测系统,起到及早预报和处理的目的。

3煤矿用带式输送机的改进

当前我国煤矿运输设备和发达国家相比还存在很大的差距,结合我国当前煤矿生产现状,有必要对带式输送机进行优化及改进,以减少带式输送机在运行过程中发生故障的概率。目前主要集中改进以下几个方面:

3.1启动控制装置的改造

目前市场对煤矿资源的需求剧增,使得煤矿生产规模不断扩大,这也意味着增加了带式输送机的承重能力。传统的控制系统在启动时对皮带与滚筒的冲击力大,极易发生故障,这就要求在对控制装置进行技术改进时往简单、智能、易维护方向发展。在原有的启动控制系统中增加PLC程序控制器,可以满足不同工况下的工作要求,预防滚筒及输送带发生故障。

3.2托银的技术改进

托银在运输过程中起支撑、输送皮带连续滚动的作用,皮带长时间与托银摩擦易发生火灾或跑偏断带故障,因而改进托银能延长带式输送机的使用寿命,使其更加安全、平稳地运行。带立银式自动调心托银。此类托银结构主要包括立银、槽型托银及旋转支架等,当跑偏的输送带经过该托银时,可以通过立银与输送带直接的摩擦力将跑偏的输送带纠正回支架中心,从而达到自动调心的效果。带螺旋沟槽自动调心托银。该类托银的特点是银皮上带有螺旋沟槽,其工作原理是:输送带经过螺旋沟槽时,会产生垂直于输送带运行方向的推力,在该推力作用下跑偏的输送带会被纠正。防跑偏螺旋托银。该类托银的主体结构主要包括槽型托银组和支架等。槽型托银组由两个左右旋的螺旋托银及一个圆柱托银构成,而螺旋托银是通过在银皮上装配螺旋制造而成。该托银在正常运行时,输送带会自动保持在支架中部,达到自动调心的效果。

3.3应用新型电控设备

在目前我国新型带式输送机的应用中,电控设备是重要的组成部分之一,其中表现较为突出的有速度传感器以及温度传感器等,运用传感器可以有效防止因温度和速度过高而引发的故障。在电控方面,变频器系统是电控装置的核心,通常在机头和机尾各放置3台变频器,这样可以对各个环节进行控制,实现调节速度、平衡功率以及选择状态切换等操作。

3.4煤矿带式输送机的智能化自动监测

当遇到胶带跑偏问题时,可以针对输送机容易跑偏的部位安装相关防跑偏设备,其开关可以自动发送跑偏信号,从而及时准确地对其进行控制。在带式输送机工作过程中难免会出现胶带损伤现象,且胶带损伤对设备正常生产造成的影响最大,通常在判断胶带是否损伤时采用光学传感器信号进行监测。传感器监测也可应用在对胶带打滑的检测和防治。

4结语

随着智能化技术的应用,国产煤矿带式输送设备将向智能化、大型化方向发展,同时鉴于煤矿生产企业对综采设备及配套的需求,带式输送机的功能将更加多元化。我国的煤矿机械生产要积极借鉴国际先进技术,不断提高国产带式输送设备的性能和效率,以促进我国煤矿生产现代化水平的提高。