注冊安全工程師輔導：膠帶輸送機的安全運行
發布時間：2014-02-25 共1頁
摘要：分析了膠帶輸送機中常見故障──撕帶、托輥損壞等的機理基礎上，著重介紹了兩種有效地防止膠帶撕裂的新型防撕裂裝置。
關鍵詞膠帶輸送機膠帶撕裂防止裝置
膠帶輸送機是一種通用設備，是運輸系統工藝設備中的一部分，承擔著散狀物料水平位移等任務，是系統中較關鍵的設備。其應用場合，極少獨立工作，多在參加運輸系統工藝設備的群體中共同完成任務。膠帶輸送機是一種較簡單的工藝設備。但是，設計和制造出一臺完美的經久耐用的事故率低的輸送機，并非易事。因為輸送機容易發生如下故障：
膠帶跑偏；溜槽斷面設計偏小而被物料堵住；往皮帶機上供料不均產生超載和灑料，電機、減速器易被損壞；物料中含有廢鋼鐵件、木棍等雜物，可導致膠帶被撕裂或磨裂；傾斜輸送機因傾角過，逆止器可靠性差，輸送機倒轉，尾部物料難以清理，嚴重者將頭部機構拉壞；物料落差過，沒有吸收動能裝置，導致膠帶、緩沖托輥加速損壞；膠帶同驅動滾筒打滑……。
上述措施，基本上由控制系統控制或是信號通知中控室，自動停機或控制、操作人員停機，進行檢修，不得再繼續運行。如果檢測裝置故障時，就不能完全保證設備在不損壞前就停機排除故障。譬如，有的膠帶被撕裂后才被人發現，撕裂前發現不了，損失已造成再發現，已晚矣。我國撕裂膠帶的事故，時有發生，目前尚未有比較可靠的措施予以防止。筆者就如何延長膠帶和緩沖托輥這兩個關鍵部件的壽命，減少停機次數，提高經濟效益，介紹一種已獲國家專利（專利號：96244877·X）的《帶式輸送機DZT型板式緩沖裝置》。
1膠帶輸送機的故障
膠帶輸送機，主要用于散雜貨的運輸。根據實踐，散雜貨混有雜物不可避免。雜物，主要是在礦區的開采、裝卸過程中，由于沒有嚴格的管理措施而無意中混入的。因貨種不相同，混進散貨中的雜物種類和數量也均不相同。根據多年的觀察和了解，煤炭這一貨種混進的雜物較多，一般情況下，居散貨中之首。煤炭中混進的雜物主要有廢鋼鐵件、木棍、塊石頭等。這些雜物對膠帶和緩沖托輥的損害最為嚴重。
對膠帶的損害：膠帶被損部位以位于輸送機尾部落料點處（轉運站的受煤輸送機尾部）居多。
1.1膠帶損害特征
1.1.1塊石或塊料，從具有一定高度的輸送機頭部落到下一臺輸送機尾部時，對膠帶作功，帶表面被砸成一個凹陷的坑。由于膠帶不停地在運動，帶上被砸點不固定，經長時間的反復被損，膠帶表面被砸成若干個凹陷的坑，逐漸地將面膠下的編織物損壞，最后以拉力強度降低而宣告報廢。尤其對落差的受料處，帶的損害更為嚴重。物料以較復雜的運動行式所具有的強功能，將膠帶的局部砸爛，導致報廢。
1.1.2膠帶被撕裂、磨裂。膠帶被撕裂的方式，是較長的廢鋼鐵件，從高處以近似于自由落體的速度及其自身具有的強動能，落到膠帶上將帶穿透，下端被托輥等障礙物擋住，上端被卡到溜槽或導料槽處，不能隨物流運動，膠帶又被驅動裝置帶動不停地在運行，膠帶就被鋼鐵件沿著膠帶的縱向撕裂，宣告報廢。
1.1.3膠帶第三種破壞形式是物料中混進長的木棍，卡到溜槽或導料槽處，不能隨物料運動。其木棍下端緊緊地與膠帶接觸，上端被卡住，膠帶不停地運動，經長時間的磨擦，將帶磨透，導致報廢。這種破壞形式，最危險。因為木棍在溜槽內，下端埋在物料中，管理人員不易發現，直至膠帶徹底地被磨透才會發現。
1.2對緩沖托輥的損害
穿透帶的鋼鐵件，被托輥擋住，給托輥一個的壓力。一則托輥不轉，同膠帶產生滑動摩擦，將膠圈與帶接觸的部分磨掉，失去工作能力；二則將帶內表面（與托輥接觸的面）的膠（約厚為1.5mm）予以磨損，降低了驅動滾筒與膠帶間的摩擦系數，e((地降低，傳動扭矩下降，破壞了原有的傳動效果，可能導致傳動滾筒與膠帶打滑、磨著火；三則緩沖托輥的軸及軸承，雖然比普通托輥承受沖擊的能力一些，但它的工作條件相對要差得多。隨著塊料和重雜物對托輥沖擊次數的增多，時間一長，壽命就逐漸降低。托輥的破壞，多由于軸承內的潤滑油失效，軸承加速磨損而導致托輥報廢。除此之外，托輥還存在其軸被砸彎，承軸被砸壞的可能。因此，在土建籌建筑物允許的條件下，應盡量減少物料的落差。這是提高膠帶、托輥壽命，降低營運成本的有效措施之一。
2膠帶輸送機的防撕裂裝置
根據上述膠帶和緩沖托輥的破壞形式，下面重點為介紹兩種較為有效的防止膠帶撕裂的機械式防撕裂裝置。
2.1純板式緩沖裝置
純板式緩沖裝置也起防止雜物穿透膠帶而被撕裂的作用。其工作原量：膠帶同緩沖裝置的鋼板接觸，物料中混進的雜物落在膠帶上面后，受到膠帶下部鋼板的阻礙，不能將帶穿透，就起到膠帶不被撕裂的作用。
其缺點是膠帶下表面與鋼板之間經常處于相當滑動摩擦的工作狀態中，膠帶的膠面磨損較快。一旦膠被磨掉，就改變了膠帶同傳動滾筒之間原有的傳動特性，(減小，圓周力減小，破壞了原有的傳動功能，膠帶與傳動滾筒之間可能打滑，加速滾筒表面包膠的磨損。所以，這種緩沖裝置雖然起防撕裂作用，如果管理不善，容易發生事故。但由于結構簡單，故一般只適用于較小的系統中，多數場合應采用已克服上述缺點的另一種緩沖裝置──DZT型板式緩沖裝置。
2.2帶式輸送機DZT型板式緩沖裝置
DZT型緩沖裝置同純板式的不同之處，是帶與板之間的滑動摩擦變為滾動摩擦，是一種較完善的緩沖裝置。
2.2.1結構形式
DZT型緩沖器，由支撐板、懸吊彈簧、框架和10個托輥組成。托輥裝在支撐板上，支撐板由彈簧懸吊在框架上，框架同中間架橫梁相連接，物料的動能主要由彈簧吸收。
托輥的布置：緩沖裝置共用10個托輥（帶膠圈）。其中：4個托輥等距離地布置在支撐板的中間，其兩邊各布置3個托輥（同中間輥交錯布置）。托輥的布置間距，隨著帶寬的不同而不同。
2.2.2安裝位置
緩沖裝置安裝在輸送機尾部的受料處，不論是新建工程設計的輸送機或舊輸送機的尾部受料處，均可應用。舊輸送機用這種緩沖裝置時，可將原有的緩沖托輥拆掉，換上DZT型緩沖裝置即可，更換簡單，安全可靠。
2.2.3工作原理
散貨物料，由前一臺工藝設備，輸送到后一臺工藝設備的落料處時，落到緩沖裝置支承的膠帶上面，由膠帶運至其后一臺工藝設備或物料的目的地。
物料由高處到低處，即是由位能轉換成動能的過程。物料所具有的動能，連續不斷地落到緩沖裝置支承的膠帶上對緩沖裝置作功，由懸吊彈簧、托輥膠圈予以吸收。能量的絕部分由懸吊彈簧吸收，極少部分能量對托輥軸及其軸承作功。這就地延長了膠帶和托輥的壽命。
2.2.4優缺點
2.2.4.1輸送機的落料處，用上板式緩沖裝置后，延長了膠帶和緩沖托輥的壽命，降低了營運成本。膠帶的壽命，正常情況下（日工作時間約12小時計）約5-7年。緩沖托輥，只要其內部潤滑不被破壞，將保持其良好的工作狀態。
2.2.4.2膠帶不會被撕裂。因為，即使雜物質量很，動能很，將膠帶砸透，因受到膠帶下部支承板的阻礙，而雜物穿不過去，失去了撕裂帶的力學條件，帶不會被撕裂。
2.2.4.3整套板式緩沖裝置安裝方便。不論新建工程中的輸送機還是舊有輸送機的技術改造，均可較方便地安裝。
2.2.4.4板式緩沖裝置，也存在不足之處，在如下特殊情況下，膠帶也有被損壞的可能：當長的鋼件、木棍混入物料中，輸送到落料處，由于其過長而不能隨物料同時運動，下端同膠帶上表面接觸，上端被溜槽或導料槽卡住，同膠帶處于相對摩擦狀態，經過一定時間，也會將帶撕裂，導致報廢。這只有在礦區或在裝卸過程中加強管理，防止長雜物混入物料中，才能有效地杜絕這類事故的發生。
2.2.4.5板式緩沖裝置上的10個緩沖膠圈托輥，高出支承板或凸出支承板一定距離，正常情況下，膠圈托輥與膠帶之間處于滾動摩擦狀態。但是，由于在膠帶自重的作用下會有一個微小的垂度；另一方面由塊料的動能作用在膠帶上，對膠帶產生瞬時變形。所以，當帶的張緊力不夠時，膠帶同支承板之間會產生瞬時滑動摩擦，對膠帶下面的膠產生輕微的磨損。
2.2.4.6降低營運成本。膠帶，系輸送機上造價高的一個部件。電力、港口等輸煤系統，撕裂膠帶的事故時有發生。膠帶，雖然價格昂貴，而在算經濟帳時，它所占比例是很小的。必須從的方面算“撕裂”的經濟帳，不論電廠停產還是港口停產，應視為事故。其嚴重性在于電廠停產少發電，影響工業生產和民用用電；港口停產影響車船周轉、減少裝卸收入、提高了營運成本；……。總之，降低了社會效益。
用上“DZT型板式緩沖裝置”后，減少事故停產的次數（故障率），不僅提高了電力、港口等本企業的效益，而且更重要的是提高了社會效益。
