带式输送机偏移与扭转改进方案

马建新 陈 兵

华能国际电力江苏能源开发有限公司南通电厂

1 引言

某输煤码头管状带式输送机于2008年7月投入运行，主要技术参数为：带速5 m/s，管径600 mm，最大运力3 600 t/h，输送带总长3 000 m,采用普利斯通产宽度为2 250 mm、6层尼龙帆布芯皮带,重锤式拉紧装置,3台630 kW变频电机驱动，水平长度1 500 m,提升高度24 m。此管状带式输送机，触发输送带限位开关停机，1年约50次；出压带轮偏移停机，1年约20次。随着使用周期的增加，输送带偏移频率明显提高，严重影响输送带使用寿命，更影响输送机稳定运行。

因此，及时发现输送带的偏移和扭曲并及时调整尤为重要。本文对管状带式输送机的偏移和扭曲及其处理进行论述，并联系实际提出切实可行的解决方法，供处理类似故障时参考。

2 管状带式输送机结构分析

管状带式输送机的头部、尾部及拉紧装置等结构与普通带式输送机并无太大区别,只是在中部输送段皮带被六边形布置的辊子裹成圆管,输送物料封闭在圆管内随输送带稳定运行,当到达头部(或卸料点)时输送带由圆管形变成深槽形，最后在头部滚筒卸料。输送带的回程段也基本上与承载段相同,通常也是转为圆管状返回。

2.1 管状带式输送机优点

(1)密封性能好，物料被包裹在管状输送带内运行,避免了因物料洒落产生粉尘。

(2)空间占用少、建设周期短、设备成本低。由于输送带被6只托辊卷成圆管状,因而管状带式输送机可实现螺旋状弯曲布置，1条管状带式输送机可取代多个普通带式输送机运输系统,实现大倾角输送，同时其支架宽度也大幅度减小，因此设备占用空间显著降低。

2.2 管状带式输送机缺点

(1)管状带式输送机运行时，输送带物料中大块及尖状物不易发现，一旦卷入管状带后，受四周的摩擦挤压加之带速较快，极易造成大面积的皮带纵向撕裂事故。

(2)管状带式输送机出现输送带的扭转及输送带重叠方向调换故障，在管状中间段运行时不易被发现。

(3)当管状带式输送机在窗式托辊组部位发生偏移和扭曲时，故障消除操作繁琐且调整时间长，需要维修与运行工作人员共同配合处理。

3 管状带式输送机偏移与扭转改进方案

3.1 偏移与扭转的危害

输送带的偏移和扭曲是管状带式输送机最常出现的故障，会引起输送带边缘磨损、在头部或尾部翻面、扭折、擦壳等。偏移和扭转严重时会导致压带轮失效，输送带发生重叠方向调换，进而导致托辊架变形，刮煤器报废；输送带边缘会被拉伸产生附加拉应力，使输送带边缘过早地出现疲劳，造成两侧张力分布不均匀，甚至造成输送带边缘拉断。此外在输送机其他工况良好状态下，也会经常发生偏移和扭曲，给输送带在运行中的调整带来很大困难。

3.2 改进方案

及时发现输送带的偏移及预测故障发生的趋势是进行及时调整的前提条件。由于管状输送带结构特点，胶带边缘重叠，运行时无法实时监控；输送带总长3 000 m，皮带巡检工作人员也不能及时发现故障。为解决以上问题，提出如下改进措施。

3.2.1 增加皮带可视性

可在原输送带两侧边缘处及端面涂耐磨、防火反光材料；在新造的输送带边缘加入荧光材料及反光材料，并在输送带边缘反光条均匀设置间隙。

反光条可与偏移报警系统配合，能检测到输送带实际带速与驱动滚筒线速度速度差，判断输送带是否打滑，通过调整驱动滚筒转速和落料口出力，控制输送带超载，避免管状带胀管事故。

3.2.2 加装输送带偏移报警系统

带式输送机的偏移报警系统，主要由监控摄像头、辅助传感器装置、控制器、报警装置以及传输线路组成。监控摄像头及辅助传感器监测输送机的状态信息(输出量),通过编码器将其转变成电信号传给主控制器。主控制器比较输送机当前运行状态(输出量)对正常状态(给定量)的偏差，产生一个控制信号，通过电信号控制灯光与蜂鸣器报警。同时多屏显示器显示异常输送机整体偏移状态，以及3D模拟偏移趋势(见图1)。

图1 输送带报警系统结构图

3.2.3 加装输送带偏移自动调整机构

在输送带的偏移报警系统发出警报时，会发出一个控制信号，控制执行机构调心托辊架对输送带偏移进行调整，确保输送机始终在良好状态下运转，实现对输送带偏移自动化控制，减少操作人员工作量，增加输送带的使用周期。在特殊情况下更换输送带时，可以通过输入指令对数据参数进行调整，确保对输送机偏移精确调整。在系统故障时，可以在控制室和现场驻地进行操作，驻地操作优先于控制室操作，控制室操作优先于系统控制信号操作。

带式输送机的偏移报警系统与自动化控制，是对输送机故障的提前报警及主动调整干预。根据输送带偏移程度的不同，灯光报警可以分绿灯、黄灯、红灯等级，区分低度、中度、高度偏移，声响可以根据鸣叫急促不同来区分。同时多屏系统显示每台输送机整体3D模拟偏移状态，以及偏移趋势；加上监视屏实时显示输送机实际运行状态，让运行操作人员对系统设备有全面直接的认识，可迅速反应，实现提前预处理，避免调心托辊调整大幅度动作，减少输送带磨边，增加输送带使用周期。通过主动调整干预输送带偏移，使输送机始终在理想状态运行，提高了管状带式输送机运行的安全性、可靠性及作业效率。

4 结语

管状带式输送机的偏移比普通带式输送机更难发现和处理，带式输送机偏移报警系统和自动控制系统完善了管状带式输送机的运行监测与控制，为管状带式输送机稳定运行提供了可靠保障。