如何减少输煤皮带机非停故障次数

倪珍珍

[摘    要]在火力发电厂运行设备中，输煤皮带机作为机组的大动脉，保证煤源不间断地输送是机组运行的前提和保障，因此，保证皮带机安全可靠运行是维护检修工作的重中之重。本文就减少皮带机非停故障方法的研究和实践进行阐述，以供类似设备维保作参考。

[关键词]输煤皮带机;非停故障;矫正装置

[中图分类号]TM621 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）12–0–03

[Abstract]In the operation equipment of thermal power plant， as the main artery of the unit， ensuring the uninterrupted transmission of coal source is the premise and guarantee of unit operation. Therefore， ensuring the safe and reliable operation of belt conveyor is the top priority of maintenance work. In this paper， the research and practice of reducing non-stop fault of belt conveyor are described， which can provide reference for similar equipment maintenance.

[Keywords]coal conveyor; non stop fault; correction device

煤矿的生产和需求严重影响了我国经济的快速发展，因此对其生产过程的工艺要求更加严格。另外，随着科学技术水平的提高，煤矿企业可以使用机械和高科技相结合，以提高操作效率的机械，在煤矿生产过程中皮带机的运输是最重要的设备，它的质量直接影响着煤矿的产量。输煤皮带机是火力发电机组的大动脉，保证煤源不间断地输送是机组运行的前提和保障，因此保证皮带机安全可靠运行是维护检修工作的重中之重。而皮带机非停次数过多，会严重影响输煤系统的卸船效率、煤的运输效率以及进仓效率，甚至导致运行机组跳机。因此减少输煤皮带非停故障次数，使皮带机安全稳定运行至关重要。为此我们针对此课题进行了专项研究及实践改造。

1 现状调查

皮带机作为一种常见的连续运输设备，其最重要和最基本的牵引结构和承载结构是皮胶带，它具有牵引和承载货物的重要功能。皮带机的工作原理是通过皮带机的滚筒和托辊与皮胶带之间产生的摩擦的相互作用有效地帶动胶带运动的结果，从而达到输送货物的功能。

以浙江省某火力发电厂输煤系统维护工程为例。调取2017年和2018年皮带机非停故障次数进行比对，2018年度皮带机的非停故障次数显著增加。为了找到输煤皮带机非停故障率高的问题症结，通过EAM系统及维护班组消缺台账，对皮带机2018年间的相关故障情况进行了统计。统计中发现皮带机非停故障常见的有落煤筒堵煤、电机过流保护跳闸、皮带跑偏、拉绳开关动作、皮带撕裂等。经过数据汇总分析，对以下六种类型的故障频数进行了统计（表1）。

从表1可以看到，皮带机非停次数共142次，由皮带跑偏造成的非停故障次数92次，占非停故障总数的65%，远高于其他故障类别。由此可见，皮带机最容易出现的问题就是皮带跑偏。皮带跑偏会加剧皮带的磨损程度，进而导致皮带的寿命减少，最终影响到机器设备的寿命。因此，了解皮带机跑偏故障机理以及相应的对策是减少输煤皮带机非停故障次数的关键。

2 跑偏故障机理分析

皮带机在运料过程时跑偏是皮带机运行的一个缺陷，在日常的生产制作中比较常见。但是由于运输设备本身和环境的复杂性的原因，皮带跑偏的因素一时难以分辨。皮带跑偏原因有很多种，但是最根本原因还是皮带机上的胶带受力不均，主要包括以下几个方面。

2.1 皮带使用时间过长，装置老化

因为皮带机使用时间过长，设备老化，并且没有及时进行安装调整。由此导致皮带机张紧装置安装不当，出现偏差。安装不当会导致输送带两侧张力不一致，摩擦力不同，从而导致偏差。这是造成输送带两侧受力不均匀的最根本原因，也是造成皮带机跑偏的重要原因之一。

2.2 煤炭放置位置不均

在货物运输过程中，由于工作人员的粗心，货物摆放位置不均匀使皮带机受力不均匀。如果皮带机在搬运输货物时货物放置正确，皮带机则会正常运行;如果物品在运载过程中位置放置错误，皮带机将在运载过程中跑偏。在皮带机的实际使用中，由于这个原因造成的皮带跑偏是很常见的情况。给煤不均匀主要是由于落矿位置和方向错误造成的，如果煤炭偏右，则皮带机向左运行，反之亦然。

2.3 输送带出现问题

输送带接头由于制造工艺、很长一段时间的使用、人为损坏等原因变得非常毛燥、不平直，皮带本身不直或皮带硫化接头接偏，导致两侧的皮带所受张力不均匀，皮带向张紧力大的一侧跑偏，在皮带不直的地方或皮带接头处跑偏最严重，且造成的后果最为严重。由于输送带使用很长一段时间，导致机械零件磨合度下降，机械和皮带持续松弛和老化，皮带运行一段时间后会产生永久变形或老化，不可逆转，皮带松弛、张紧力下降，进一步引发皮带的内部应力分布不均，导致皮带引起不同程度的跑偏。

2.4 皮带两端张力不平衡

皮带是整个输送机上最重要的部位担负着输送与承载的功能，因此皮带的质量也是输送过程中最为重要的环节，如果皮带质量不好，使用后造成一定的磨损，就会使皮带两端的受力极不均衡。①皮带的硫化接头接偏或皮带本身质量不过关，在接头或皮带不直处跑偏最严重，且有规律;②皮带老化造成皮带内部的应力分布不均，引起皮带两侧张力不平衡，也会造成皮带不同程度的跑偏现象。

2.5 滚筒、托辊对输送带产生侧向力

在皮带机上运送煤炭是会有煤沫掉落，使滚筒或托辊筒径局部变大，从而导致皮带两侧受到的张力不均匀，也容易导致皮带发生皮带跑偏现象。如果滚筒和托辊安装不当，输送带在运行过程中会受到侧向力的作用，从而产生偏差，造成滚筒和托辊对输送带产生侧向力的因素有很多。滚筒和托辊安装位置不正确。当承载托辊安装位置与输送机中心线垂直度误差较大或滚筒轴线与皮带机中心线垂直度误差较大时。滚筒和托辊安装位置不正确，最严重的偏差发生在滚筒和托辊安装位置处，且不论承载段还是回程段越往前越轻。但驱动滚筒偏转引起的跑偏，会使跑偏越来越严重。

2.6 煤炭不均、落煤点不当

煤炭不均匀或落料点不正确会导致皮带在滚筒和托辊两侧的压力不同，从而导致皮带两侧产生的不平衡的摩擦。这种偏差是皮带机实际使用中最常见的现象，也是难以纠正的跑偏现象之一。由于重力对机架的影响，皮带的整体或部分沉降不同，也会造成皮带偏差。

总而言之，造成皮带机跑偏的原因是当皮带机上的胶带在矿料运输中胶带受力不平衡，从而在胶带上形成垂直于胶带运动方向的水平分速度，造成输送机胶带跑偏。而要解决这一问题最终需要从皮带机的设计优化、加工质量、运转调试、交付使用及维护等多个方面来入手解决。

3 工程实践

运用人机料法环分析方法，结合现场对运行皮带进行随机抽查，发现下皮带水平托辊由于长时间运行有轻微磨损，造成皮带受力不均，向一边偏斜，且抖动厉害，逐渐偏离原有位置，而皮带下方无纠偏矫正装置，无法阻止皮带跑偏。因此回程皮带缺少纠偏矫正装置是造成皮带跑偏的主要原因。针对以上原因，制作回程皮带的纠偏矫正装置，使皮带中心间距偏差控制在±20mm以内，具体如下。

（1）针对皮带回程面纠偏能力差、皮带容易打滑等因素，根据上调心托辊原型，设想在皮带回程面增装倒V型托辊支架。皮带在回程过程中，受到垂直向下的力有利于皮带张紧，避免打滑;皮带受到水平方向的力可以帮助皮带纠偏，在调心托辊的配合下使皮带增加纠偏能力（图1）。

（2）根据回程面皮带受力分析，反复试验确认托辊与水平面夹角，设计并绘制图纸，制作临时托辊支架，如图2所示。

（3）倒V型托辊安裝在皮带机的头部和尾部各安装一组，距离比较长的输煤皮带可以间隔50m安装一个。倒V型托辊安装完成后，对回程皮带增加了纠偏的能力，同时又给皮带适当增加了张紧力，可以有效防止皮带启动和运行时过程中打滑。

（4）安装完成后进行试运，输煤皮带与跑偏开关距离正常，在滚筒位置正常，皮带与基座钢结构距离正常，有效地防止皮带因跑偏与钢结构摩擦引起火灾。

4 效果检查

使用倒V型托辊支架后，提取2019年6～10月输煤系统非停故障次数，结果如表2所示。

从上表显示，整体故障频数由月均11.8次直接下降到月均5.6次。皮带机优化以后在高负荷的承载压力之下，仍然能够保持较为稳定的运行状态，并且大大降低了输煤皮带机的非停故障次数。通过安装制作回程皮带的纠偏矫正装置，节约了维护项目人工成本，缓解了皮带跑偏情况，同时也大大增强了输煤系统的安全稳定性。

综上所述，在对输煤皮带机进行改进优化后，极大地提高了皮带运行的稳定性，降低了运行的故障率，减少了维修成本的同时，也帮助皮带机具备良好的纠偏性能，提高运输系统效率。

5 结束语

综上所述，导致皮带机出现跑偏的原因有很多。因此，应根据不同机器的实际情况在皮带机跑偏时做出不同的判断，采用不同的手段来解决这个问题。从源头发现问题以及采取科学合理的方法彻底解决了这个问题。通过以上方法，解决了输煤皮带机非停故障频发的问题，强有力地保障了发电机组的稳定运行，为业主方发电量输出提供了坚实的后盾。同时总结出一套控制皮带跑偏的方法，为后续其他电厂输煤系统的维护工作提供一个有益参考。当然，煤矿皮带机的日常监管和维护也是必不可少的，及时地发现皮带机的安全隐患，尽量做到早发现、早维护，这样不仅可以降低皮带机跑偏现象，而且可以延长皮带机的使用寿命，从而帮助煤矿企业降低运营成本，提高效益。

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