煤矿带式输送机常见故障与智能监测监控研究

黑明亮

摘要：带式输送机的运行主要是基于摩擦原理来完成输送。带式输送机具有输送量大、输送稳定的特点，已广泛用于煤矿运输生产中。随着煤矿产能的大幅度提高，提高井下运输能力是提高煤矿产量的关键问题，如何保障煤矿带式输送机的安全可靠运行，如何及时发现与处理带式输送机的运行故障是一个重要的问题。因此，必须了解带式输送机的结构、工作原理和常见故障及处理方法。

关键词：煤矿带式输送机;故障;智能监测

中图分类号：TP277                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）06-0147-02

1  煤矿胶带运输机的综述

1.1 胶带运输机的工作原理

传送带连接成一个闭环，被张紧装置拉紧，并由电动机驱动下，通过输送带和驱动辊之间的摩擦力连续运行，将煤炭从装料端输送到卸料端。

1.2 带式输送机的结构

以滚筒带式输送机为例，带式输送机的主要部件有：输送带、托架、机架、传动装置、张紧装置、皮带储存装置、清洗装置。

1.2.1 输送带

输送带不仅是一种承载机构，而且也是一种牵引机构。传送带有很多种，按芯材结构分为钢丝绳输送带、尼龙芯输送带、棉芯输送带和帆布芯输送带;根据阻燃性能不同，可分为非阻燃带和阻燃带。

1.2.2 托辊和机架

利用托辊支撑输送带，降低输送带运行阻力，使输送带悬垂不超过一定限度，保证输送带平稳运行。支承辊安装在机架上，支承辊由轴、轴承和标准套筒组成。根据托辊的使用情况，可分为槽托辊、平托辊、调心托辊和缓冲托辊。

1.2.3 驱动装置

驱动装置是带式输送机的动力源。驱动装置是由单电机和多电机驱动的，电机通过液力联轴器和减速器驱动滚筒。

1.2.4 張紧装置

张紧装置的作用一是保证输送带有足够的拉力，使托辊与输送带之间产生必要的摩擦;二是限制输送带在托辊之间的悬挂，以保证输送带的正常运行。张紧装置主要分为机械张紧装置、电气张紧装置和液压张紧装置。

1.2.5 储带装置

皮带存放装置是用于存放伸缩皮带输送机前后多余的皮带，以满足工作面连续进退的需要。

1.2.6 制动装置

带式输送机在平均倾斜角大于4度的巷道中向上运输时，应安装制动器，防止输送带在输送机停止运行后在负载作用下发生倒车。如带式制动器、辊式制动器、电液制动器、液压盘式制动器等。

2  煤矿带式输送机的常见故障

煤矿带式输送机的常见故障主要包括胶带故障、损坏类故障和部件运行异常类故障，胶带是煤矿带式输送机使用中最常见的类型，包括胶带跑偏、胶带打滑、胶带断裂、胶带噪音等。损坏类故障经常出现部位为滚筒和托辊部件，运行异常类故障主要出现在减速器。

2.1 胶带跑偏故障

一般来说，煤矿带式输送机胶带跑偏故障可能是由于设备安装过程中存在的问题，如胶带接口之间的连接和中间或者胶带上的不平衡力由于煤胶带上的不平衡，导致胶带位移。

2.2 胶带打滑故障

主要原因：第一是输送带张力不足;第二是机械设备的灰尘堆积过多;第三是缺乏对相应设备的检修与老旧零配件的更换，使其胶带机输送带的工作不够平稳。

2.3 胶带断裂故障

煤矿带式输送机的胶带断裂通常是突然发生的。胶带断裂的主要原因是带式输送机长时间连续工作，胶带严重磨损，带式输送机中的钢丝绳被腐蚀，胶带突然被大量物体堵塞和卡住操作，胶带上的压力突然增加。

2.4 噪音方面的故障

带式输送机运行噪声故障判断是判断带式输送机运行好坏的重要指标之一。在正常工作条件下，传送带的声音很小。如果操作声音明显增大，可分为噪音或明显的哔哔声，这意味着设备可能有异常，如轴承损坏、联轴器异常、滚子偏离中心，增加轴承磨损。

2.5 损坏类的故障

在皮带输送机运行过程中，经常出现损坏故障的组件是滚筒和托辊。滚子损坏主要包括焊接接头的表面开裂，任一侧的盖子开裂和硫化包胶损坏等，托辊的主要故障是质量不合格。

2.6 组件运行的异常类故障

减速机及其它部件出现多处异常运行故障，如：减速机易混入金属杂质、影响负荷、煤尘等因素使减速机异常运行，轴承损坏或间隙过大。

3  煤矿带式输送机故障问题的解决措施

3.1 胶带跑偏的对策

胶带跑偏现象，首先，设备借助转向辊，可以确保皮带输送机的运行过程始终处于稳定状态，也可以确保安装位置是水平的，即胶带的旋转方向保持一致，并始终保持与转向辊的轴线垂直，以达到所需的效果。另外，为保证传送带接头的接头是直的，长度大于10m的直线度公差值应控制在20mm以内。再次，以防止传送带关节变形，加强接头的质量管理，以防止皮带运行偏差，因为该设备组支承滚子的磨损更快，导致接触不良的现象在磁带，造成胶带跑偏，这就需要技术人员要定期检查相关设备，并对承载托辊及时调整或更换。最后，加强皮带输送机的日常维护。

3.2 打滑处理

调整张力设备，增加初始张力，减少带式输送机在运输中的负荷，提高电机容量。定期检查胶带，对胶带的老化或变形部位再次进行硫化，最后定期清洗滚筒上的浮尘。

3.3 断带处理

及时调整皮带的张力，保证皮带的张力适中。拆下不符合要求的皮带接头，然后重新连接。将较大的物料严格粘在输送带上，尽量避免连续超载。

3.4 噪音处理

煤矿带式输送机的噪声问题是一个普遍存在的问题。主要来源于轴承断裂并产生一些噪声。为了有效解决噪声问题，首先在对带式输送机进行安装时要防止位置偏移。其次对损坏的轴承及时更换，并润滑处理。最后要检查轴承之间的咬合力是否达标。

3.5 损坏类故障解决对策

造成损坏的主要原因是日常维护工作不到位，员工对皮带输送机的状态不完全了解。有两种防止损坏的方法：一方面，选择质量符合标准要求的零件;损坏的滚筒与托辊是皮带输送机轴承和托架的重要组成部分，需要选择承载能力强的零件。另一方面，要更加重视输送机的维修工作，建立专门的维修机构和人员，建立完善的维修体系，增加日常检查，以便查明输送机各部分的异常问题，及时更换磨损和老化的零件以减少零件损坏的可能性。

3.6 处理组件的异常操作

减速器及其他零件运转异常时，应先检查轴承的轴向游隙，如果超过规定标准，请进行合理调整;做好减速器尤其是减速器的清洁工作;定期更换机油;如果齿轮啮合异常，请调整齿轮，以确保齿轮处于无缝连接状态。

3.7 皮带输送机的发热故障处理

第一，检查电源。当电能质量低或电流不稳定时，会严重影响皮带输送机的操作系统;第二，必须对传感器进行测试;第三，必须测试皮带发动机的性能，并及时测量其工作电压和功率;第四，定期检查传动结构，确保皮带输送机的性能。

3.8 加強对带式输送机的日常维护

企业需要建立皮带输送机维修机构，完善检测和维修制度，加强皮带输送机的日常管理和维护，并建立专业的皮带输送机维修人员。定期维护皮带输送机，及时更换易损件，确保皮带输送机正常稳定运行。

4  带式输送机故障智能检测监控

煤矿带式输送机故障智能监控系统的示意图如图1所示。

带式输送机故障智能监测系统由各种传感器和集中控制台组成，可实现对低速、超速、断带、纵向撕裂、煤堆、纠偏、紧急停车、烟气、温度、喷雾冷却等故障的保护。具有皮带运行速度、紧急停止开关运行位置、跑偏开关运行位置等显示功能，可显示各种设备的运行状态和故障状态。可与PLC等软起动系统配合使用，也可对主电机和给煤机进行监控。以及对制动电机等设备的控制和保护监测。

速度保护：当输送机失灵时，如发动机燃烧、机械传动部分损坏、皮带或链条断裂、皮带的磁力开关和其他速度传感器安装时，输送机的驱动部分不会关闭或不能以正常速度关闭（如输送机滑动），控制系统将根据反转时间限制速度，速度保护电路工作，并采取一些行动切断电动机的电源。

温度保护：当输送机滚筒与皮带摩擦导致温度超过限值时，紧贴着滚筒安装的检测装置（变送器）将发出超温信号。接收信号后，接收机采取一些动作切断电机电源，传送机自动停止。

跑偏保护：出现偏时，偏带边缘推动传感器杆倾斜。当倾斜角大于等于40度时，关闭内部一组开关，使音频电路工作并发出报警。当倾斜角大于或等于60度时，内部急停开关也闭合，报警并立即闭合。

带式输送机故障智能监测系统根据带式输送机各参数的变化来反映和监测各种故障，提高了故障监测的准确性，减少了误判的可能性。根据监测数据的变化趋势，尽早判断故障，提前采取补救措施，降低事故率。

5  结语

综上所述，在整个煤矿生产系统中，皮带输送机完成的运输作业是关键环节。随着煤矿作业机械化水平的提高，皮带输送机将发挥越来越重要的作用。因此，为保证正常生产，平稳运行，提高生产效率，有关人员应及时准确地找出故障皮带输送机，并用正确的方法解决问题。同时，要加强皮带输送机的维护保养，更好地服务于煤矿生产。

参考文献：

[1]王凯.煤矿带式输送机常见故障分析及处理探析[J].石化技术，2020（2）：359-360.

[2]赵承国.浅析煤矿皮带机常见故障及对策[J].中国设备与工程，2019（11）：50-51.