带式输送机断带事故的预防与保护

高永峰

（中国神华准能公司哈尔乌素选煤厂原煤车间，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

带式输送机广泛应用于煤炭生产行业，承担着一个或多个采区的煤炭运输任务。因此，设备长期处于高负荷连续工作状态。另外，煤炭生产环境复杂，易产生矸石坠落或卡阻胶带，致使断带事故的发生。因此，研究带式输送机断带事故的预防与保护具有重要意义。

一、带式输送机概述

（一）工作原理

带式输送机主要由滚筒、机架、胶带、保护装置、驱动装置（电机、减速机、耦合器等）组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒(传动滚筒)；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动输送带上，依靠输送带摩擦带动运送到卸料端卸出。

（二）特点

选煤系统类的带式输送机主要特点是输送带长、载物量大、转速快。井工矿类的带式输送机除有上述特点外它的机身可方便伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装方便。当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺要求，可单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。

二、带式输送机断带的危害

带式输送机发生断带现象在一定程度上损坏了带式输送机的其他部件。例如托辊支架,和胶带机的驱动部分，一旦托辊支架发生损坏会造成托辊由于无法得到稳定的固定,使托辊脱离托辊支架,托辊的坠落一方面可能对带式输送机附近的工作人员生命安全造成威胁,另一方面可能会对带式输送机附近的其他设备造成一定程度的损坏。由此看出,带式输送机断带不仅会因损坏带式输送机的其他部件而造成经济损失,也可能因损坏带式输送机周围的其他部件造成经济损失,另外,带式输送机一旦发生断带修复会花费大量时间,在此期间,带式输送机无法正常工作,造成的经济损失不言而喻，若情况较严重甚至会造成生命损失。

三、带式输送机常见事故及原因

（一）输送带跑偏

1.托辊组及机架安装不正或损坏。托辊安装不正或托辊组支架、机架损坏，轴承损坏、缺油筹，造成局部托辊阻力增大，致使输送带局部跑偏。2.滚筒轴线与皮带机中心线误差。驱动滚筒、张紧滚简、改向滚筒、尾部滚筒的轴线与连续皮带机中心线不垂直，造成输送带在各滚筒受力不均匀，影响输送带的运行，导致跑偏。3.滚筒外表面加工误差。滚筒外表面加工误差会造成滚筒直径大小不一，输送带会向直径较大的一侧跑偏。4.输送带本身问题。如输送带本身制造质量差，材质不均匀或在使用中产生老化变形、边缘磨损，或输送带损坏后重新制作的接头中心不正，这些都会使输送带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。5.输送带的张紧力不够。输送带无载时或少量载荷时不跑偏，当载荷稍大时会出现跑偏现象。张紧装置是保证输送带始终保持足够张紧力的有效装置，张紧力不够，输送带的稳定性就差，受外力干扰影响就越大，严重时还会产生打滑现象。6.转载载点不正。若转载机或上部输送带输送机转载落下的物料煤落不在输送带的中部，就会出现长距离的跑偏。

（二）皮带撕裂及其诱因

1.输送带跑偏撕裂。在输送带运行过程中，有时输送带会受到冲击或局部矿石堆积不均匀，导致输送带出现单侧跑偏，此时输送带会出现褶皱堆积或输送带折叠现象。若长时间处于跑偏情况，输送带会在硬物或尖锐物件刮伤下出现撕裂，从输送带跑偏到其被撕裂往往需一个较长过程，往往都能在跑偏出现伊始就发现这一现象。2.抽芯撕裂。通常，这种类型的撕裂主要发现在钢绳芯皮带，比如在输送带带载启动或设备急停时，输送带中的钢丝绳会在瞬时冲击作用下断裂，在长时间反复疲劳工作后，断裂面逐步扩大，断裂的钢丝绳头会从皮带接头处、粘口处或磨损较严重处露出盖胶外；钢丝绳卷入其他运输装置，就会在扯动中造成输送带撕裂。3.矿石堆压堵塞导致的撕裂。皮带输送机械末端往往会有一个溜槽，以便于输送带回转，当矿石输送量过大时，会从溜槽口溢出，堵塞托辊和皮带间的空隙，另外，矿石输送量过大，皮带与托辊间的摩擦力增大，也会导致撕裂现象。

（三）输送带打滑及原因

输送带打滑原因很多，主要有以下方面：1.由于装载货物过多、输送带跑偏严重、运输巷道变形、托辊不转(损坏或杂物缠绕)、煤泥埋压等原因，使输送带阻力过大，甚至有可能比正常增加几倍，最终造成输送带打滑。2.带式输送机运行时，由于张紧装置失灵或输送带因变形而伸长，造成输送带张紧力减小，从而导致输送带打滑。3.当输送带滚筒接触面浸泥水、煤泥及滚筒表面铸胶损坏变成光面，输送带与滚筒间摩擦系数减小使输送带打滑。

四、带式输送机的保护装置

（一）防跑偏开关

防跑偏开关是用于检测带式输送机运行过程中输送带跑偏程度并进行报警的一种保护装置，有时也用于在输送带严重跑偏时自动触发紧急停机。目前广泛应用的跑偏开关一般为行程开关式防跑偏开关。防跑偏开关按一定间隔(约50m)固定安装于带式输送机两侧支架上，跑偏开关的滚轮部分在受到偏离中心运转的输送带边沿挤压后产生偏转，当滚轮偏转到一定角度时触发开关接点动作。通常一条带式输送机所有的跑偏开关常闭接点串联后接入带式输送机的分合闸控制回路或报警指示装置中；对于很长的带式输送机，有时采用将沿线跑偏开关分段分组接入的方式。

目前广泛应用的防跑偏开关优点为：1.能远程独立显示各个跑偏开关的工作状态，也有接点动作自锁保持功能。当有跑偏开关动作时，集控室操作画面可以准确显示是第几段的跑偏开关动作，然后疾控人员通知巡检人员到现场查看胶带机的运行状态。2.现在厂矿一般都用的是机械式滚轮结构的跑偏开关。此开关的缺点是难以长期经受输送带的冲击，需经常检修和更换跑偏开关。但它使用过程中灵敏度高、动作反应快、安装简单、经济核算也低，所以一般都用机械式滚轮结构的跑偏开关。

（二）防打滑开关

防打滑开关是用来检测输送带与传动滚筒间的滑动并进行报警的一种保护装置，可用于在输送带发生打滑时自动触发紧急停机。打滑是一种较严重的故障现象，原因可能是超载、输送带受卡阻、断带、滚筒卡死、驱动电机转速异常等，如不及时停机可能引起设备严重损坏、火灾及人身伤害等严重事故。

打滑开关的种类较多，工作原理和检测方法也各有不同。比如按检测方法划分，有直接检测输送带速度并与设定的标准速度比较的触轮式打滑开关，有检测从动轮转速并与设定的标准转速比较的打滑开关，有同时分别检测滚筒转速和输送带速度并进行比较的对比式打滑开关；按内部工作原理分，有磁阻式、磁电式、光敏式等。部分打滑开关装置还能实时提供输送带线速度或滚筒转速的信号显示及输出。

目前广泛应用的打滑开关安装使用中经常会碰到的问题有：1.打滑开关产品种类较多，应用中常出现选择不当的情况。有的产品难以适应现场恶劣环境条件，如粉尘、潮湿、振动等。2.很多产品是通过比较输送带实际速度与额定标准速度的差异来判断是否发生打滑，因而需具备避开输送机启动和停止过程的功能，也就无法判断输送机启动和停止过程中发生的打滑。但输送机启动过程中，由于加速度的存在，并要克服较大的静摩擦力及可能存在卡阻现象，非常容易发生打滑。

（三）防撕裂开关

防撕裂开关是检测输送带纵向撕裂并报警的一种保护装置，可用于在输送带发生撕裂时自动触发紧急停机。大部分撕裂发生在输送带尾部落料斗出口，由于物料中的大块硬物卡在落料斗出口而刮伤甚至刮穿输送带，有些撕裂的发生常是由于输送带支架和托辊变形等原因造成。按不同的检测手段和工作原理划分，有安装于输送带下方的光电式和导电橡胶式撕裂开关；有安装于输送带下方的拉线式开关；有安装于输送带尾部落料斗出口的挡板式撕裂开关；此外，还有振动感应式撕裂开关等。

目前广泛应用的撕裂开关缺点为：大部分撕裂开关只能在输送带撕裂穿透后才能动作，致使撕裂开关的保护作用有限。很多产品可靠性和稳定性较差，不少用户干脆放弃安装撕裂开关，而依靠加强巡检、尽量减少物料中的大块杂物等间接手段来减少撕裂发生的可能。

（四）双向拉绳保护装置

双向拉绳保护装置是带式输送机运行过程出现事故时，拉动两侧拉绳实现紧急停机的保护装置，其作用是保护沿线工作人员及设备的安全。双向拉绳开关有两种型号，即自动复位型和人工手动复位型，从安全考虑采用人工手动复位为好。在设备检修、带式输送机沿线维护等情况下，为防止出现意外，工作人员会经常触发拉绳开关以保证安全，当故障排除后，工作人员确定可恢复正常运行时可手动复位开关，这时运输系统恢复正常工作。

双向拉绳开关采用移动式凸轮结构，密闭在金属壳内，在户外使用时可防雨。开关两侧均可安装拉绳，当带式输送机设备出现故障时，拉动拉绳开关的任何一侧或两侧均可移动凸轮使开关动作转换，同时发出停机和报警信号。

双向拉绳开关一般安装在带式输送机中间架或支腿上，其位置低于输送带带面(其位置高度便于现场人员使用)，沿线布置在人行通道一侧，当带式输送机两侧设有人行通道时，应在带式输送机两侧沿线同时设拉绳保护装置，一般每隔30～50m 设一个，拉绳两侧的绳索要平行于输送带设置，且要最大限度地减少垂挠度，以保证开关的正常工作。

五、带式输送机事故预防

（一）打滑事故预防

保证带式输送机胶带张紧力，定期检查和维护设备部件，同时加装相应的防打滑装置。首先，将运输机张紧装置的张紧程度、垂直度控制在合理范围内，在满足胶带与辊筒摩擦力要求前提下，避免过度张紧引起胶带疲劳损耗；其次，定期检查设备辊筒、托辊轴承等支撑配件，及时更换严重磨损的辊筒外包裹的胶套，及时清理辊筒、胶带等处煤泥、油污等污垢，避免胶带积存较多的积水、机油等液体物质；最后，增设防打滑系统，通过监控输送机运行状态，在打滑现象出现后紧急停机。

（二）跑偏事故预防

首先，在设备选型阶段，选择制造精度满足使用要求的带式输送机，避免辊筒刚性、强度不足导致设备损坏、两侧受力不均，各辊筒、驱动轮应保证轴向同心，胶带具有足够强度、均匀性；其次，保证安装误差在允许范围内，各辊筒水平放置，相互对称平行；最后，加强设备污垢清理，避免辊筒与胶带间污垢过多造成胶带两侧存在高度差。

（三）撕裂事故预防

1.从物料源头上加强控制，清理大块物料，增加除杂设备，降低异物和大块物料对输送带存在的威胁；2.改善输送机结构，通过降低落料点落差，增加缓冲挡板，细物料先于大块物料落下等，减少冲击，降低物料速度，减少杂质插入输送带的可能性；3.增设撕裂检测装置，当输送带发生撕裂后，在最短的时间尽快检测出来，发出报警信号并停机，尽量降低撕裂长度，减少损失。但因皮带撕裂是多种因素造成的，还不能完全避免输送带撕裂。目前应用的输送带防撕裂装置和检测装置主要是撕裂的检测装置，一般设在落料点，由传感器和控制器组成。4.采用抗撕裂输送带。抗撕裂输送带以钢丝绳为纵向骨架材料，在带体中加入横向增强体作为防撕裂层，该层的结构分为两种：一种是采用挂胶网布；另一种是采用横向绳。覆盖层采用高强力、高弹性、耐磨性好的胶料。