管状带式输送机使用故障分析及对策

付长兵， 刘俊生

(中国石油 广东石化分公司， 广东 揭阳 515200)

管状带式输送机(简称管带机)是基于普通带式输送机设计的新型带式输送机，用于输送散状物料，由6组布置成六边形的托辊强制将胶带裹成两边缘相互搭接的圆管状[1]，达到密闭输送物料的效果，在石油化工、热电等行业中应用广泛。

某电厂原通过工程机械输送燃煤，输送过程中粉尘污染严重，故投用了管带机，以期有效减少粉尘对环境的污染。但在管带机使用过程中出现了胶带扭曲、跑偏、折叠及胀管等故障，文中对故障原因进行分析，并提出了相应的处理措施。

1 管带机基本结构及特点

1.1 基本结构

管带机主要由驱动部分、滚筒、胶带、托辊组、桁架及拉紧装置等组成[2]，见图1。驱动部分由电动机、减速机和头部驱动滚筒组成，拉紧装置包含头部和尾部拉紧装置，胶带一般由头部过渡段、中间输送段和尾部过渡段组成[3]。

与普通带式输送机相比，管带机的主要不同之处在过渡段与中间输送段。管带机的过渡段是利用托辊将平展的胶带逐渐卷成管状，在中间输送段，胶带则是完全呈管状输送物料。

燃煤在胶带的尾部过渡段经除铁器、除尘器处理之后到达输送带，输送带接收燃煤后逐渐卷成圆筒状进行密闭输送，输送到头部过渡段时，通过犁煤器将燃煤卸下。

1.2 特点

①输送的燃煤包裹在管带内，避免了燃煤对环境的污染[4]。②可根据空间位置灵活布置管带机，实现长距离输送物料，适用于各种复杂条件[5]。③与输送量相同的普通带式输送机相比，管带机桁架宽度尺寸小，占地面积更小[6]。④可实现较大的输送倾角，节省空间位置[7]。⑤上下分支都呈管状，可双向运输物料，实现一机多用[8]。⑥可通过调整承载托辊角度，实现自纠正。

2 管带机运行故障分析及处理

2.1 胶带扭曲和跑偏

2.1.1 原因分析

管带机胶带跑偏是管带机常见故障之一，一般伴随扭曲发生，严重时将导致设备无法运行甚至损坏。该管带机运行中头部驱动滚筒的胶带跑偏严重，开始向内折叠。承载胶带从头部过渡段开始出现严重扭曲，最严重处扭曲角度超过180°，且有胀管现象，致使此处出现反包。

经分析，认为发生胶带扭曲和跑偏的原因主要有：①管带机刚投产使用，运行尚不稳定[9]。②托辊及支架组成的平面与胶带轴心线切线方向不垂直[10]，特别是在胶带存在弯度的地段，胶带更容易发生扭曲。③给料时偏离了胶带中心位置，极易使胶带在尾部过渡段就开始扭曲[11]。④胶带清扫效果不好，滚筒、托辊上附着煤粉过多，造成胶带扭曲和跑偏。

2.1.2 调整对策

管带机胶带可以存在适量的扭曲，扭曲角度在-20°～20°均为正常，但当扭曲角度超过30°时就应进行调整。轻度的胶带扭曲可通过调整承载托辊角度予以纠正，一般是根据胶带的扭曲方向，在开始发生胶带扭曲处的托辊架的相应端加装楔形垫，以达到调整承载托辊角度的目的(图2)。一般托辊调整不超过5组，管带机启动后即可自行纠正扭曲。特别是对于严重扭曲的胶带，则需要进行人工调整。多人从开始发生扭曲的地方间隔站开，同时施加使胶带反扭的力，将胶带逐渐纠正过来。

图2 胶带轻度扭曲时托辊调整方法示图

胶带扭曲一般发生在输送段，会导致头部驱动滚筒处胶带跑偏，而回程段胶带重心在下方，可形成自调节，不会发生扭曲。胶带严重跑偏的处理方法是，将头部拉紧装置的配重拉起，使头部胶带处于自然状态，胶带与头部驱动滚筒松开，再将胶带调正到滚筒中间位置，然后放下拉紧装置。尾部胶带跑偏的处理可参照头部胶带跑偏处理方法。驱动滚筒的调整是胶带跑偏调整的重要环节，胶带往左偏移时，将滚筒左侧轴承座向前调整[12]，胶带向右偏移同理调整。为防止胶带严重跑偏，在头部过渡段胶带两边装设限位开关，当胶带跑偏碰撞到限位开关时，驱动电机会跳闸。限位开关安装位置见图3。

图3 防止胶带严重跑偏限位开关安装位置

2.2 胶带折叠

胶带折叠是由于胶带严重扭曲，导致胶带在头部过渡段还未展开就进入头部驱动滚筒而造成，胶带折叠对其横向性能损伤较大。

防止胶带折叠的方法是，调整头部过渡段托辊，缓慢运行管带机，将扭曲调整过来。同时，在头部过渡段施加辅助外力，强制使胶带展开，直到折叠恢复，再调整托辊使其恢复稳定。也可以松开头部拉紧装置，反向转动胶带，使其恢复正常。

为防止胶带折叠，在头部过渡段设置1对压辊(图4)，迫使胶带在过渡段展开[13]。同时配合限位开关，避免胶带的折叠。

图4 防胶带折叠压辊安装位置

2.3 胀管

一般管带机的管带装载量为管带截面积的3/4左右，当物料超过管带所能容纳的最大体积后，就会形成胀管。胀管极易造成胶带反包、物料泄漏，极大增加管带的运行阻力，严重时导致过载，甚至使托辊变形、损坏。

分析认为该管带机胀管的主要原因是，管带机启动时，短时间内大量的燃煤落下堆积在胶带残余的煤料上并随之进入管道，造成给料量大于管带最大容纳量，导致胀管。该管带机采用的是变频调速，启动初期频率为20 Hz，设备转动较慢，运行平稳后频率才逐渐调高到50 Hz。如果在低频率下给料量过大，就会造成胀管，因此要控制好管带机启动时的给煤量。

胀管发生在成型段，即胶带被六边形布置的棍子强行裹成圆管阶段[14]，需人工掏出多余的燃煤，处理起来费工、费时。为防止胀管，需设置限料装置，控制好给煤量，防止管带机启动时大量燃煤突然落下。实际操作时可在管带机启动前将给料闸门关小，待管带机运行平稳后，再将闸门开到设定位置。

3 结语

针对管带机胶带严重扭曲、跑偏、胀管，同时伴随胶带反包等故障，分析了故障产生的原因，提出了相应的预防及处理措施。处理后的管带机在运行过程中几乎没有发生胀管现象，胶带跑偏及折叠现象基本杜绝。胶带发生轻微扭曲后及时调整托辊，能有效避免胶带的严重扭曲，保证管带机的正常运行。为避免张力过大造成胶带损坏，尽量不要带料启动[15]。根据故障处理经验，今后应加强对管带机的监控和巡检，发现问题及时处理，防止故障进一步恶化。