胶带跑偏范文10篇

时间:2023-04-10 05:20:48

胶带跑偏范文篇1

胶带跑偏问题不解决,工作无法正常进行,也会出现重大事故。一旦胶带跑偏严重,胶带会被其它机件刮伤或撕裂几十米长的口子。

胶带跑偏问题是属于正常现象,也是胶带在运行过程中一时刻都在发生的现象。很有必要研究传输胶带出现跑偏的原因,找出解决调整胶带跑偏的方法。

研究其胶带跑偏有两方面的原因,一方面是胶带和滚筒的垂直度在胶带涨紧时调整的不精确。这方面,可以人为地进行精确调整比较容易做到。另一方面就是胶带在生产制造时,胶带各处的密度和厚度都有差别。因此胶带在涨紧后,在运行过程中,被拉伸变形的长度不同,产生的拉力和磨擦力不向。因此产生了胶带在滚筒上运行时出现跑偏现象。这方面是胶带跑偏的主要原因。胶带自身存在的向题是无法解决的。胶带跑偏是不可避免的,也是经常出现的。

知道了胶还跑偏产生的原因,就能够研究出一种在胶带跑偏时,将胶带调整到正常位置上的方法。

下面针对具体设备进行研究,找出一个行之有效的方法,来解决胶带在滚筒上跑偏问题。

神华准格尔能原有限责任公司黑岱沟矿是一个很大的露天煤矿。该矿在开采时,需要把煤层上方的大量岩石和沙土进行剥离,挖掘和传输出去。工作量相当大。该矿有4台从德国进口的轮斗式挖掘机和传输设备。这套设备主要承担把剥离下来的沙土进行挖掘和传输工作。这套设备主要有三部组成,有轮转斗式挖掘机,可移动式卸料机和行走式皮带传输机。挖掘出的沙土主要靠这三种设备上的胶带传输出去,这三种设备上的胶带都存在着跑偏现象。

这些胶带在运行中,装上沙土后胶带成V字型,装料胶带下面有V字型托辊支承。胶带只有在园柱型传动滚筒处是平直的。胶带跑偏也就在滚筒上出现,为解决胶带跑偏问题。德国设备上安装了一种调整跑偏装置、这是一种人工转动丝扛调偏装置、此种调偏装置是在园柱型滚筒3米左右处,在承载沙土的胶带下面安装一个V型钢架,用丝扛调整V型钢架摆动的角度带动胶带摆动,从而迫使跑偏的胶带在运行中逐渐跑回滚筒的中心位置。这种装置是在胶带跑偏到一定位置时,胶带边缘碰撞到一个声,光报警装置,报警需要调整胶带,这时需要有专人手工转动丝扛进行跑偏调整。用这种装置解决了胶带偏问题。

这种丝扛调跑偏装置,虽然制造和使用简单,但是需要专人看管,需要不断地进行人工调整。从生产实践中发现,细长的丝扛一旦弯曲变形,或是锈死就无法进行调偏。需要停机修理影响生产,一旦人工调整不及时,或报警失灵胶带跑偏过头,胶带容易被其他机件刮伤撕裂需停机更换胶带,不但影响生产还造成很大的经济损失。这种调偏转,关闭液压站油路通过快速接头,接通手动液压泵给油缸供油,可实现手动液压调整胶带跑偏问题,有关这套装置结构示意图和液压原理图如下图所系。有关具体设计计算及详细地运动过程从略。

通过改进,使得胶带路偏调整实现了自动化。而可以实现液压自动调整,也可实现液压手动调整。这套装置己经在生产实际中使用,效果很好、设计合理、使用方便、安全可靠、凡是有胶带传送的设备,存在胶带跑偏问题都可以加装这套装置,值得推广使用。

胶带跑偏范文篇2

胶带跑偏问题不解决,工作无法正常进行,也会出现重大事故。一旦胶带跑偏严重,胶带会被其它机件刮伤或撕裂几十米长的口子。

胶带跑偏问题是属于正常现象,也是胶带在运行过程中一时刻都在发生的现象。很有必要研究传输胶带出现跑偏的原因,找出解决调整胶带跑偏的方法。

研究其胶带跑偏有两方面的原因,一方面是胶带和滚筒的垂直度在胶带涨紧时调整的不精确。这方面,可以人为地进行精确调整比较容易做到。另一方面就是胶带在生产制造时,胶带各处的密度和厚度都有差别。因此胶带在涨紧后,在运行过程中,被拉伸变形的长度不同,产生的拉力和磨擦力不向。因此产生了胶带在滚筒上运行时出现跑偏现象。这方面是胶带跑偏的主要原因。胶带自身存在的向题是无法解决的。胶带跑偏是不可避免的,也是经常出现的。

知道了胶还跑偏产生的原因,就能够研究出一种在胶带跑偏时,将胶带调整到正常位置上的方法。

下面针对具体设备进行研究,找出一个行之有效的方法,来解决胶带在滚筒上跑偏问题。

神华准格尔能原有限责任公司黑岱沟矿是一个很大的露天煤矿。该矿在开采时,需要把煤层上方的大量岩石和沙土进行剥离,挖掘和传输出去。工作量相当大。该矿有4台从德国进口的轮斗式挖掘机和传输设备。这套设备主要承担把剥离下来的沙土进行挖掘和传输工作。这套设备主要有三部组成,有轮转斗式挖掘机,可移动式卸料机和行走式皮带传输机。挖掘出的沙土主要靠这三种设备上的胶带传输出去,这三种设备上的胶带都存在着跑偏现象。

这些胶带在运行中,装上沙土后胶带成V字型,装料胶带下面有V字型托辊支承。胶带只有在园柱型传动滚筒处是平直的。胶带跑偏也就在滚筒上出现,为解决胶带跑偏问题。德国设备上安装了一种调整跑偏装置、这是一种人工转动丝扛调偏装置、此种调偏装置是在园柱型滚筒3米左右处,在承载沙土的胶带下面安装一个V型钢架,用丝扛调整V型钢架摆动的角度带动胶带摆动,从而迫使跑偏的胶带在运行中逐渐跑回滚筒的中心位置。这种装置是在胶带跑偏到一定位置时,胶带边缘碰撞到一个声,光报警装置,报警需要调整胶带,这时需要有专人手工转动丝扛进行跑偏调整。用这种装置解决了胶带偏问题。

这种丝扛调跑偏装置,虽然制造和使用简单,但是需要专人看管,需要不断地进行人工调整。从生产实践中发现,细长的丝扛一旦弯曲变形,或是锈死就无法进行调偏。需要停机修理影响生产,一旦人工调整不及时,或报警失灵胶带跑偏过头,胶带容易被其他机件刮伤撕裂需停机更换胶带,不但影响生产还造成很大的经济损失。这种调偏转,关闭液压站油路通过快速接头,接通手动液压泵给油缸供油,可实现手动液压调整胶带跑偏问题,有关这套装置结构示意图和液压原理图如下图所系。有关具体设计计算及详细地运动过程从略。

通过改进,使得胶带路偏调整实现了自动化。而可以实现液压自动调整,也可实现液压手动调整。这套装置己经在生产实际中使用,效果很好、设计合理、使用方便、安全可靠、凡是有胶带传送的设备,存在胶带跑偏问题都可以加装这套装置,值得推广使用。

胶带跑偏范文篇3

搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了,调整的方法也就明了了。第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,以便进行调整。具体调整方法见图二,具体方法是皮带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移。如图二所示皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动,托辊组的上位处向右移动。

第二种方法是安装调心托辊组,调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等,其原理是采用阻挡或托辊在水平面内方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的,其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理,原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法,因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。

2.头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直,造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。如图3所示,滚筒偏斜时,胶带在滚筒两侧的松紧度不一致,沿宽度方向上所受的牵引力Fq也就不一致,成递增或递减趋势,这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力Fy,导致胶带向松侧跑偏,即所谓的“跑松不跑紧”。

其调整方法为:对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,胶带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。

3.滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一,胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图四所示:胶带的牵引力Fq产生一个向直径大侧的移动分力Fy,在分力Fy的作用下,胶带产生偏移。对于这种情况,解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤,加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。

4.转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏,转载点处物料的落料位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,物料的水平速度分量越大,如图5所示:对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大,同时物料也很难居中。使在胶带横断面上的物料偏斜,冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。

对于这种情况下的跑偏,在设计过程中应尽可能地加大两条输送机的相对高度。在受空间限制的带式输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料,改变物料的下落方向和位置。

5.胶带本身的的问题,如胶带使用时间长,产生老化变形、边缘磨损,或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正,这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况胶带全长上会向一侧跑偏,最大跑偏在不正的接头处,处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作,胶带老化变形的给予更换处理。

6.输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够,胶带无载时或少量载荷时不跑偏,当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置,张紧力不够,胶带的稳定性就很差,受外力干扰的影响就越大,严重时还会产生打滑现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决,但不应添加过多,以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行胶接。

7.对于设计有凹段的带式输送机,如凹段的曲率半径过小,在启动时如果皮带上没有物料,在凹段区间处皮带就会弹起,遇到大风天气时还会将皮带吹偏,因此,最好在皮带运输机的凹段处增设压带轮来避免皮带的弹起或被风吹偏。斗轮堆取料机的下层穿过式胶带在尾车堆料状态时就会产生一个很大的凹段,此处最容易发生跑偏。如下层输送机有机架下沉,更会加剧胶带的腾空范围,极易跑偏。因此,在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。

8.双向运行皮带运输机跑偏的调整,双向运行的皮带运输机皮带跑偏的调整比单向皮带运输机跑偏的调整相对要困难许多,在具体调整时应先调整某一个方向,然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系,逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上,其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,两侧的受力尽可能地相等。

参考文献:

[1]运输机械设计手册.化学工业出版社,1998,05.

[2]机械设计手册.机械工业出版社,1991,09.

胶带跑偏范文篇4

搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了,调整的方法也就明了了。第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,以便进行调整。具体调整方法见图二,具体方法是皮带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移。如图二所示皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动,托辊组的上位处向右移动。

第二种方法是安装调心托辊组,调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等,其原理是采用阻挡或托辊在水平面内方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的,其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理,原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法,因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。

2.头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直,造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。如图3所示,滚筒偏斜时,胶带在滚筒两侧的松紧度不一致,沿宽度方向上所受的牵引力Fq也就不一致,成递增或递减趋势,这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力Fy,导致胶带向松侧跑偏,即所谓的“跑松不跑紧”。

其调整方法为:对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,胶带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。

3.滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一,胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图四所示:胶带的牵引力Fq产生一个向直径大侧的移动分力Fy,在分力Fy的作用下,胶带产生偏移。对于这种情况,解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤,加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。

4.转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏,转载点处物料的落料位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,物料的水平速度分量越大,如图5所示:对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大,同时物料也很难居中。使在胶带横断面上的物料偏斜,冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。

对于这种情况下的跑偏,在设计过程中应尽可能地加大两条输送机的相对高度。在受空间限制的带式输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料,改变物料的下落方向和位置。

5.胶带本身的的问题,如胶带使用时间长,产生老化变形、边缘磨损,或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正,这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况胶带全长上会向一侧跑偏,最大跑偏在不正的接头处,处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作,胶带老化变形的给予更换处理。

6.输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够,胶带无载时或少量载荷时不跑偏,当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置,张紧力不够,胶带的稳定性就很差,受外力干扰的影响就越大,严重时还会产生打滑现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决,但不应添加过多,以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行胶接。

7.对于设计有凹段的带式输送机,如凹段的曲率半径过小,在启动时如果皮带上没有物料,在凹段区间处皮带就会弹起,遇到大风天气时还会将皮带吹偏,因此,最好在皮带运输机的凹段处增设压带轮来避免皮带的弹起或被风吹偏。斗轮堆取料机的下层穿过式胶带在尾车堆料状态时就会产生一个很大的凹段,此处最容易发生跑偏。如下层输送机有机架下沉,更会加剧胶带的腾空范围,极易跑偏。因此,在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。

8.双向运行皮带运输机跑偏的调整,双向运行的皮带运输机皮带跑偏的调整比单向皮带运输机跑偏的调整相对要困难许多,在具体调整时应先调整某一个方向,然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系,逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上,其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,两侧的受力尽可能地相等。

【摘要】本文根据多年现场实践,对带式输送机是输送物料系统主要设备带式输送机最常见的故障胶带跑偏原因利用力学原理加以,以及提出相应的处理。

【关键词】带式输送机胶带跑偏力学分析

带式输送机是输送物料系统的主要设备,它的安全稳定运行直接影响到用户的稳定性生产。而胶带的跑偏是带式输送机的最常见故障,对其及时准确的处理是其安全稳定运行的保障。跑偏的现象和原因很多,要根据不同的跑偏现象和原因采取不同的调整方法,才能有效地解决问题。本文是根据现场实践,从使用者角度出发,利用力学原理分析与说明此类故障的原因及处理方法。

参考文献:

胶带跑偏范文篇5

搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了,调整的方法也就明了了。第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,以便进行调整。具体调整方法见图二,具体方法是皮带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移。如图二所示皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动,托辊组的上位处向右移动。

第二种方法是安装调心托辊组,调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等,其原理是采用阻挡或托辊在水平面内方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的,其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理,原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法,因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。

2.头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直,造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。如图3所示,滚筒偏斜时,胶带在滚筒两侧的松紧度不一致,沿宽度方向上所受的牵引力Fq也就不一致,成递增或递减趋势,这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力Fy,导致胶带向松侧跑偏,即所谓的“跑松不跑紧”。

其调整方法为:对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,胶带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。

3.滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一,胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图四所示:胶带的牵引力Fq产生一个向直径大侧的移动分力Fy,在分力Fy的作用下,胶带产生偏移。对于这种情况,解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤,加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。

4.转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏,转载点处物料的落料位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,物料的水平速度分量越大,如图5所示:对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大,同时物料也很难居中。使在胶带横断面上的物料偏斜,冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。

对于这种情况下的跑偏,在设计过程中应尽可能地加大两条输送机的相对高度。在受空间限制的带式输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料,改变物料的下落方向和位置。

5.胶带本身的的问题,如胶带使用时间长,产生老化变形、边缘磨损,或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正,这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况胶带全长上会向一侧跑偏,最大跑偏在不正的接头处,处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作,胶带老化变形的给予更换处理。

6.输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够,胶带无载时或少量载荷时不跑偏,当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置,张紧力不够,胶带的稳定性就很差,受外力干扰的影响就越大,严重时还会产生打滑现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决,但不应添加过多,以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行胶接。

7.对于设计有凹段的带式输送机,如凹段的曲率半径过小,在启动时如果皮带上没有物料,在凹段区间处皮带就会弹起,遇到大风天气时还会将皮带吹偏,因此,最好在皮带运输机的凹段处增设压带轮来避免皮带的弹起或被风吹偏。斗轮堆取料机的下层穿过式胶带在尾车堆料状态时就会产生一个很大的凹段,此处最容易发生跑偏。如下层输送机有机架下沉,更会加剧胶带的腾空范围,极易跑偏。因此,在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。

8.双向运行皮带运输机跑偏的调整,双向运行的皮带运输机皮带跑偏的调整比单向皮带运输机跑偏的调整相对要困难许多,在具体调整时应先调整某一个方向,然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系,逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上,其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,两侧的受力尽可能地相等。

【摘要】本文根据多年现场实践,对带式输送机是输送物料系统主要设备带式输送机最常见的故障胶带跑偏原因利用力学原理加以,以及提出相应的处理。

【关键词】带式输送机胶带跑偏力学分析

参考文献:

胶带跑偏范文篇6

关键词:带式输送机胶带跑偏力学分析

带式输送机是输煤系统的主要设备,它的安全稳定运行直接影响到发电机组的燃煤供应。而胶带的跑偏是带式输送机的最常见故障,对其及时准确的处理是其安全稳定运行的保障。跑偏的现象和原因很多,要根据不同的跑偏现象和原因采取不同的调整方法,才能有效地解决问题。本文是根据多年现场实践,从使用者角度出发,利用力学原理分析与说明此类故障的原因及处理方法。

一、承载托辊组安装位置与输送机中心线的垂直度误差较大,导致胶带在承载段向一则跑偏。如下图所示,胶带向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq,这个牵引力分解为使托辊转动的分力Fz和一个横向分力Fc,这个横向分力使托辊轴向窜动,由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的,它必然就会对胶带产生一个反作用力Fy,它使胶带向另一侧移动,从而导致了跑偏。

搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了,调整的方法也就明了了,第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,以便进行调整。具体调整方法见图二,具体方法是皮带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移。如图二所示皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动,托辊组的上位处向右移动。

第二种方法是安装调心托辊组,调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等,其原理是采用阻挡或托辊在水平面内方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的,其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理,原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法,因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。

二、头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直,造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。如下图所示,滚筒偏斜时,胶带在滚筒两侧的松紧度不一致,沿宽度方向上所受的牵引力Fq也就不一致,成递增或递减趋势,这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力Fy,导致胶带向松侧跑偏,即所谓的“跑松不跑紧”。

其调整方法为:对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,胶带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。

三、滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一,胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图四所示:胶带的牵引力Fq产生一个向直径大侧的移动分力Fy,在分力Fy的作用下,胶带产生偏移。

对于这种情况,解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤,加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。

四、转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏,转载点处物料的落料位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,物料的水平速度分量越大,对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大,同时物料也很难居中。使在胶带横断面上的物料偏斜,冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。

对于这种情况下的跑偏,在设计过程中应尽可能地加大两条输送机的相对高度。在受空间限制的带式输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料,改变物料的下落方向和位置。

五、胶带本身的的问题,如胶带使用时间长,产生老化变形、边缘磨损,或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正,这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况胶带全长上会向一侧跑偏,最大跑偏在不正的接头处,处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作,胶带老化变形的给予更换处理。

六、输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够,胶带无载时或少量载荷时不跑偏,当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置,张紧力不够,胶带的稳定性就很差,受外力干扰的影响就越大,严重时还会产生打滑现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决,但不应添加过多,以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行胶接。

胶带跑偏范文篇7

一、承载托辊组安装位置与输送机中心线的垂直度误差较大,导致胶带在承载段向一则跑偏。如下图所示,胶带向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq,这个牵引力分解为使托辊转动的分力Fz和一个横向分力Fc,这个横向分力使托辊轴向窜动,由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的,它必然就会对胶带产生一个反作用力Fy,它使胶带向另一侧移动,从而导致了跑偏。

搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了,调整的方法也就明了了,第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,以便进行调整。具体调整方法见图二,具体方法是皮带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移。如图二所示皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动,托辊组的上位处向右移动。

第二种方法是安装调心托辊组,调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等,其原理是采用阻挡或托辊在水平面内方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的,其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理,原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法,因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。

二、头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直,造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。如下图所示,滚筒偏斜时,胶带在滚筒两侧的松紧度不一致,沿宽度方向上所受的牵引力Fq也就不一致,成递增或递减趋势,这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力Fy,导致胶带向松侧跑偏,即所谓的“跑松不跑紧”。

其调整方法为:对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,胶带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。

三、滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一,胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图四所示:胶带的牵引力Fq产生一个向直径大侧的移动分力Fy,在分力Fy的作用下,胶带产生偏移。

对于这种情况,解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤,加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。

四、转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏,转载点处物料的落料位置对胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,物料的水平速度分量越大,对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大,同时物料也很难居中。使在胶带横断面上的物料偏斜,冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。

对于这种情况下的跑偏,在设计过程中应尽可能地加大两条输送机的相对高度。在受空间限制的带式输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料,改变物料的下落方向和位置。

五、胶带本身的的问题,如胶带使用时间长,产生老化变形、边缘磨损,或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正,这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况胶带全长上会向一侧跑偏,最大跑偏在不正的接头处,处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作,胶带老化变形的给予更换处理。

六、输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够,胶带无载时或少量载荷时不跑偏,当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置,张紧力不够,胶带的稳定性就很差,受外力干扰的影响就越大,严重时还会产生打滑现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决,但不应添加过多,以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是,有时张紧行程已不够,皮带出现了永久性变形,这时可将皮带截去一段重新进行胶接。

胶带跑偏范文篇8

1带式输送机设计依据

在已经确定使用带式输送机进行输送松散物料后,应考虑如何设计出经济合理的带式输送机系统。首先应充分考虑设备要求,这也是设计的主要依据。(1)设置科学合理的运输量。在料流均匀输送时可以直接给出运输量,但是在料流出现不均匀时,可以通过给出料流量的统计数据,依据经济分析决定是否需要增设料仓,不能够想仅仅凭借增大带式运输机的设计运输量来满足在不均匀料流时的最大运输量。(2)了解输送机线路的详尽尺寸。这其中包含了最大的长度、倾斜角度和提升的高度等,直线段与曲线段的尺寸以及直线与曲线之间的连接尺寸等。(3)了解物料的性质。这其中包括了物料的湿度、磨损性与摩擦系数、粘结性等,物料的粒度和最大块度情况,以及物料的松散密度。(4)知晓工作条件与工作环境。了解工作场地是在室内还是露天,了解工作场地的环保要求和环境湿度,以及在工作场地是否需要移动与固定和伸缩等。(5)需要了解在工作区域内是怎样进行给料与卸料的。给料与卸料方式的不同也会影响到带式输送机的工艺设计要求的。(6)详细了解工作的制度。需要考虑到场地的每天工作时间,以及每年的工作天数,还需要充分考虑到带式输送机的工作年限等。(7)重视了解设备设计要求。根据设备使用条件和工作场地的环境状况在进行设计的过程中,需要了解到输送带的安全系数、输送带与滚筒的摩擦系数以及输送带的最大挠度要求和运行阻力系数等。

2带式输送机系统设计

在进行带式输送机设计时,常常会根据生产工艺来确定输送带的布置方式。与此同时,需要充分考虑到以下几个问题。首先是需要设计出合理的转载方式,依据转载方式的不同,再对给料装置与卸料装置提出相应的设计要求。其次是考虑到输送机线路上各个输送机之间的关系。启动设备时的顺序是先驱动受料的设备,停止的顺序是先停给料的。在各个输送机的参数发生变化时,可以根据上述关系给出相应的停车时间与启动时间。再次在出现不能够满足上述的停车时间与启动时间,则需要考虑在各个输送机之间设置缓冲仓,以此来提高设备的使用性能,提高设备运转速率。再次需要考虑到在工作现场的环保问题,在出现粉尘大的情况需要适时考虑是否需要密封输送或是增加必要的除尘设备。最后是需要考虑到优先选用长距离、运输量大的运输机。当然还需要考虑采用标准化和通用化的零部件,这样在设备发生故障时可以进行及时替换,保证线路运转的质量。

3带式输送机在工艺设计中应注意的问题

3.1胶带的撕裂

依据现场的调查发现,胶带存在着各种不同形式的损坏。如在局部地方出现磨透的现象,在侧边和连接处出现损伤,胶带的表皮出现剥落,纵方向上出现撕裂等。这其中胶带纵方向上的撕裂主要是出现在运转站内,这是因为运转站内的等待运输的物料中常常会掺杂着大块的钢材或是木料,它们之间会出现碰撞,从而将会将胶带刺穿或是将溜槽堵住引起胶带撕裂。

3.2输送带跑偏

在处于正常运转状态下,带式输送机的胶带与输送机的纵向中心线应该是相互重合的,托辊旋转时产生的圆周力的方向应该与胶带的速度方向一致,在方向不一致的情况下,输送带就会在托辊滚筒上跑偏,胶带的跑偏则会严重损坏胶带,使之大大缩短使用寿命,同时还会出现撒料的现象,造成损失。胶带跑偏的原因众多,如胶带自身的质量问题就会影响到跑偏的程度。胶带弯曲或是接头处弯曲,胶带切口不正,使得胶带受拉力不均匀,在设备运转过程中就会出现跑偏现象。

4带式输送机在工艺设计中出现的问题解决方法

4.1预防胶带撕裂

为了解决上述中出现的各种胶带撕裂原因,在工艺设计中提出了几种解决方案。(1)在输送各种物料的过程中,尽量减少大块物料的夹杂。(2)需要在输送的开始部位增设电磁分离器,主要是在初始部位就清除干净在非磁性物料中的含有铁的物件。(3)为了缓解物料给输送带带来的冲击,可以在胶带输送机接受物料的地方设计并安装缓冲托辊。(4)需要对给料装置进行合理设置。这其中包括以下几个方面。首先是选用筛式溜槽,筛式溜槽是工艺设计中最常用的给料设置。这种给料装置能够先将需要输送的物料中的细小颗粒筛选在输送带上,这样可以为后面落下的大块物料起到很好的缓冲作用,是非常好的垫底层,这样可以减小物料对胶带的冲击力量,大大延长胶带的使用寿命。这种装置的结构相对简单,是在溜槽的两个侧板处安装上金属挡板,从而出现给料死角。在实际运转过程中根据输送物料的特性选用与之相对应的给料装置,可以减少物料对胶带的冲击、损坏,提高使用寿命。最后,给料溜槽的基本结构设计要十分有利于大块物料的通过,从而能够防止溜槽发生堵塞。所以,给料溜槽排料口尺寸应该是输送物料最大粒度的2.5—3倍。给料溜槽的槽底角度应大于输送物料磨擦角的8°—10°[1]。第五,需要选用科学合理的胶带纵向撕裂装置。

4.2处理输送带跑偏

4.2.1胶带跑偏程度直接取决于胶带质量

胶带本身出现不直弯曲或是胶带接头处不直,钉歪了皮带扣,胶带的切口不正,切口与带宽不呈现直角,会使得胶带所受的拉力不均。在设备运转过程中,当胶带的接头处运转到这里时,就会发生跑偏现象。所以,必须将胶带切正,在确定接头处的上下胶带在胶带的纵方向上的中心线上相互重合后,才可以开始钉上扣或者硫化接头。

4.2.2保证滚筒轴线与胶带输送机纵向中心线保持垂直

带式输送机在运转工作之前是需要在工作场地现场进行多部件安装的设备。在现场进行安装时需要首先明确以胶带输送机纵方向的中心线作为安装的基准线,需要保证滚筒轴线与基准线保持垂直,不然的话,胶带在滚筒上会出现跑偏,在发生跑偏后,胶带在向滚筒的哪边偏离,就需要及时收紧哪边的轴承座,从而可以使得胶带跑偏的一边拉力增大,胶带会朝着拉力较小的方向偏移。如果是在中间段发生偏移,在有载分支上应该调节上托辊,在胶带跑偏一侧,将这段中的托辊组支架沿着胶带运转的方向向前移动,另一侧的托辊组支架则是沿着胶带逆行方向向后移动。

4.2.3安置必要的弹簧清扫器和空段清扫器

在输送机运转工作过程中,在滚筒表面常常会贴结物料,使得在滚筒上出现圆锥面,胶带出现跑偏。因此,在进行输送机工艺设计时,需要考虑到在头轮部分安置弹簧清扫器。在尾轮前大约0.8-1.0米的中心线处安置空段清扫器,使得胶带的内表面与工作面保持长久的清洁,不使滚筒上出现圆锥面,从而造成胶带跑偏现象。

4.2.4注重物料均匀地分布

在输送物料的工作现场常常会出现胶带上只要一加上负载物料,就会出现跑偏的现象。这种情况主要是因为物料的受料点不在胶带的中间部位,因此必须对受料口处的挡板进行必要的位置调节与结构改进,使得物料能够均匀地分布在胶带的中心位置,物料的流向定向,减少胶带跑偏的机会。

4.2.5设置合理的托辊数量与间距

选择使用调心托辊来调节胶带跑偏这是在输送机设计中为了防止与预防胶带跑偏现象常用的手段,但是往往收效甚微。这主要的原因是托辊在安装过程中无法保证其高度的一致,在高度上会出现不均匀的现象,胶带就会出现不能够与托辊接触的地方。依据在现场的调查来看,一条皮带系统中有将近三层的托辊是处于不转动的状态,在胶带与托辊之间附着力不够,导致胶带打滑。所以,需要变量地加大托辊之间的间距,托辊之间的间距依据从尾部开始递增的原则从受料处往驱动装置处增加。这样的方式不仅可以减少25%左右的托辊,而且可以使得输送机输送胶带更加稳定,增加胶带与托辊之间的附着力,从而减少胶带的磨损,增加使用寿命。

4.2.6设置跑偏开关

在输送机的输送带较长的情况下,可以在50米左右处设置跑偏开关。设置跑偏开关的位置是在机架的两侧而且需要靠近胶带的地方。在胶带出现跑偏的时候,托辊绕轴运动,在到达极限位置处,转轴会带动跑偏开关,从而出现警报,使得输送机停止转动,从而避免出现跑偏。

5结束语

胶带跑偏范文篇9

关键词:综合保护;智能保护;STM32;传感器技术;胶带运输机

胶带运输机是矿井煤料运输的重要设备,在煤炭生产实践中具有举足轻重的作用。随着煤矿智能化、信息化建设的不断推进,胶带运输机的运输功率、运输长度、运行时间不断增加,极易发生运输胶带撕裂、打滑、跑偏等故障[1]。受胶带运输机工作环境恶劣且复杂的影响,故障发生率居高不下,严重影响了矿井高效、高质量生产。因此,研究胶带运输机综合智能保护系统,降低设备故障发生率,提高设备运行效率具有重要意义。张振霞[2]重点研究了运输机胶带撕裂保护装置,设计ZL-A型纵向撕裂保护异形体卡滞装置,该装置能够有效防止胶带撕裂。东郭朝[3]重点设计了运输机断带保护装置,包括断带抓捕器以及断带检测装置,能够实现运输机胶带断带故障检测。李爱军[4]设计了针对运输机启动、停机、运行时参数监测以及综合保护系统,可实时监测运输机各运行状态时的电流、电压、扭矩以及故障信息,预防堆煤、撕裂、跑偏等故障发生。本文以智能型控制器为核心,设计基于传感器监测与保护技术的胶带运输机综合智能保护系统,提高运输机智能化水平,保障运行安全、高效。

1总体设计

胶带运输机综合智能保护系统设计目标为,对胶带运输机运行过程中可能发生的过热、堆煤、跑偏、打滑等故障进行预警和保护,降低设备故障发生率,提高设备的运行效率和智能化水平。胶带运输机综合智能保护系统总体设计框图见图1所示,由传感器监测与保护单元、传输单元、监控单元三部分组成。传感器监测与保护单元为在胶带运输机机身安装的温度、速度、烟雾、拉力、振动、堆煤、跑偏、撕裂传感器以及本安摄像仪、急停开关等,传感器数据经CAN总线传输至核心控制器,本安摄像仪采集到的图像、视频信息经光纤直接传送至井下交换机[5-6]。传输单元用于接收、转发传感器监测与保护单元数据,连接井下、井下数据传输通道,同时在井下胶带运输机上位机显示智能保护系统运行数据,最终以TCP/IP通信模式传送至地面交换机。传输单元由多个井下交换机、井下现场上位机、其他接入系统以及核心控制器组成,形成互联互通局域网。监控单元即地面监控中心,由监控主机、监控服务器、防火墙、数据服务器、监控显示屏等设备组成,达到在井上即可实时查看胶带运输机运行状态、保护系统信息的目的。

2硬件设计

胶带运输机综合智能保护系统硬件主要包括核心控制器以及用于保护的各种传感器。核心控制器选用STM32F4071GT6ARM微控制器,该控制器核心CPU为ARMCortexM4,数据总线宽度为32bit,支持24路分辨率为12bitADC通道,最大时钟频率为168MHz,支持140I/O口,程序存储器为1MB,数据RAM为192KB,支持CAN、I2C、SDIO等多种通信接口[7-8],满足胶带运输机智能保护系统控制要求。胶带运输机综合智能保护系统传感器监测与保护单元中的传感器安装位置、作用、阈值以及注意事项见表1所示。

3软件设计

3.1保护系统控制器程序设计

胶带运输机综合智能保护系统控制器程序基于keil-MDK开发环境实现,使用STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0标准库,采用C语言与汇编语言混合编程实现。按照总体设计框图,胶带运输机综合智能保护系统软件按照功能可划分为初始化模块、通信(CAN、TCP/IP)模块、AD/DA处理模块、保护模块、逻辑控制模块、故障处理模块以及显示处理模块等。核心控制器通过CAN接口周期性的采集传感器数据监测与保护单元数据经A/D转换后,将数据传送至保护模块。保护模块处理流程见图2所示,分别甄别是否存在胶带跑偏、胶带打滑、胶带撕裂、胶带堆煤、温度超限以及急停故障,保障胶带运输机安全、连续运行。如果触发保护动作,则保护模块将发生保护动作的传感器数据发送至故障处理模块,进行故障提示和报警。如果未触发保护动作,则持续监测各保护传感器实时数据。本安摄像仪图像、视频数据直接通过光纤传送至井下交换机,不经过核心控制器。

3.2保护系统上位机程序设计

胶带运输机综合智能保护系统上位机程序基于北京亚控的KingFusion3.6智控一体化平台,实现胶带运输机实现产线监控和生产管理完美结合,构建内部纵向、横向各系统层级间数据流,实现胶带运输机智能控制。KingFusion3.6智控一体化平台基于B/S轻量化组态开发,具有全组态、自维护、跨平台的特点。胶带运输机综合智能保护系统上位机界面设计框图如图3所示,由系统菜单、主界面、数据显示界面、故障诊断界面、报警界面组成。核心控制器将胶带运输机运行数据打包并以TCP/IP通信接口发送至井下上位机。上位机接收到数据后进行解包并将数据变量与本地变量关联,在KingFusion3.6平台利用本地变量进行数据显示控制、动画控制以及存储,实现用户信息维护、系统参数维护、报警条件设置、历史数据查询、故障诊断/报警等功能。

4应用分析

为验证设计并实现的胶带运输机综合智能保护系统的正确性和适用性,在某矿井进行为期6个月的工业试验,试验时间为2021年4月至2021年10月。从井下上位机监控界面可动态、实时监测胶带运输机运行过程中的温度、速度、烟雾、拉力、振动、堆煤、跑偏、撕裂传感器数据。当实时数据超出设定阈值后,报警信息会在实时报警列表中显示,并进行间隔10s的声光语音提示。胶带运输机操作人员、维护人员可通过井下上位机监控界面及时掌握设备运行状态、故障状态,极大缩短了解决故障的时间,提升了设备的运行效率。

5结语

胶带跑偏范文篇10

关键词:带式输送机;无人值守;控制系统;保护系统

引言

带式输送机在我国煤矿企业得到广泛应用,每部带式输送机均需要至少一名输送机司机操作,而其操作过程又相对简单,劳动密集程度较低,造成劳动力资源浪费。无人值守带式输送机对于解决劳动力资源的浪费问题提供了很好的研究方向。我国带式输送机的远程控制应用已有较多的成功经验,而这些远程控制的自动化程度较低,往往只是对输送机的运转进行控制,而在电气保护、监控系统、供电照明等方面没有实现系统化控制,如果出现异常停电状况,就无法实现输送机上级电源的逐级监控送电和输送机的远程启动。

1带式输送机无人值守系统设计分析

带式输送机无人值守系统中井上的管理机和服务器是控制中心是系统的大脑。该系统不依赖于作业人员的值守,而是使用各类传感器、保护器、监控元件、工控机、转换器、光端机、监控站、耦合器等进行监控、传输数据及调度指挥,而仅指派巡检人员对胶带输送机的运行状况进行巡回检查,并进行正常的日常检修维护即可。无人值守控制系统示意图如图1所示。胶带输送机通过工控机、监控站、各分站实现电源的逐级开启和输送机的远程启停,该控制过程选用SLC-504型工控机PLC作为控制器,从而实现带式输送机的相关远程控制功能。工业电视系统是无人值守系统的重要组成部分,其作为地面调度指挥中心的监控系统,可实现在地面实时监控设备运行状态的安全保护状态,同时,高清工业摄像机的使用,可看清楚胶带输送机机头、机尾、给煤机等关键区域的实时画面,监控电机、减速箱、滚筒、皮带等构件的运行状态,使地面调度指挥中心对设备运行情况一目了然。人员定位系统也是无人值守系统的必要补充,该系统可动态监控输送机附近的人员活动情况,防止无关人员意外干扰输送机的运行,并提醒人员注意安全。无线通信系统也有助于实现带式输送机的无人值守,一是可实现人员语音信息的实时沟通,二是可通过内置的变频调速内置通信模块,实现硬件设备之间的内部连通。

2无人值守输送机保护系统

井工煤矿带式输送机除了按照《煤矿安全规程》规定,必须安装防打滑、跑偏、堆煤、撕裂等保护装置,还应健全温度、烟雾监测装置和自动洒水装置,并具备沿线急停闭锁功能。还应根据无人值守输送机的相关特点及需求,进行针对性的保护系统设计。本保护系统所用PLC可拓展多个功能模块,功能拓展性强,运行速度较快,可通过与工业网络连接来实现对胶带输送机的保护功能。其组成部分主要包括信号采集传感器、信号识别器、传输电路、PLC控制器、信号输入及输出端口、保护控制继电器等。

1)速度控制保护。带式输送机以一个特定速度运行虽然满足煤炭的运输要求,但是能耗大,磨损严重,不利于设备工作寿命的延长,我们研究的目的即是实现带式输送机转速与不均匀煤流量的智能匹配。要实现煤流量监测,首先应在输送机上安装超声波传感器,安装位置选在输送机机尾滚筒附近,因为此处是落煤点,根据此处煤量来调速最及时也最准确;其次超声波传感器进行工作,通过监测煤流高度,然后将数据传递给PLC控制模块,然后对其进行分析计算,之所以进行模糊计算,是由于根据检测到的数据进行调速存在一定程度的滞后性,模糊计算所得的煤量数据传递给PLC控制器,然后进行变频调速,实现运量和带速的实时匹配。

2)跑偏检测保护。跑偏检测工作离不开检测器的工作,常规的保护动作只是检测到皮带跑偏后直接停机,然后由人工进行检修处理,而无法对于一些轻度的跑偏进行自动处理。当检测器检测到皮带跑偏后,皮带会挤压立式托辊偏移,则会发出信号启动跑偏调整装置,实现不停机状态下的自动调整,并实现立式托辊自动复位。

3)人工保护。人工保护功能的实现主要是基于PLC的信号接收、逻辑处理及控制动作,并可将故障情况显示在地面调度指挥中心的显示屏上,然后可由机台值班人员进行分析判断及操控处理。

3结论

通过对工作面带式输送机的无人化改造,实现了带式输送机的远程启停、工作状态实时监控、实时保护、关键画面在线监控、设备运行数据监控及记录、轻微故障自动调整等功能,并可实现故障及险情发生时的机台报警功能,便于及时安排检修人员进行维护,为矿井的安全生产及节支降耗提供了有力的保证,为矿井输送机无人值守进行了探索,提供了经验,并可在同类型工作面推广使用。

参考文献

[1]张伟.PLC及变频器控制的多电机驱动带式输送机的研究[D].包头:内蒙古科技大学,2014.

[2]潘小东.PLC模糊控制在带式输送机控制系统中的应用研究[D].太原:中北大学,2013.

[3]梁占泽,阴联民.综采顺槽带式输送机无人值守的技术实践[J].煤矿机电,2017(6):64-67;71.