皮带输送系统范文（精选10篇）
皮带输送系统 第1篇
关键词：皮带机,输送系统,智能控制,计算机技术
煤矿企业经济效益的提高, 很大程度上依赖于生产过程的稳定与高效, 取决于安全生产的自动化与信息化水平。随着自动化与计算机技术的快速发展和应用, 煤矿企业信息化建设时机已成熟[1]。
目前, 我国的煤矿工业化和信息化建设还处于步阶段, 各研究机构、院校和单位对矿井企业安全生产的工业化和信息化建设还没有统一的规范和标准, 新产品的研发仍处于初级阶段[2,3]。
本文研究的智能输送系统是综合运用PLC、变频调速技术、软启动、工业以太网等多种先进技术, 对目前市场上的皮带运输机输送系统进行自动化、信息化改造, 研制运行效率高、可靠性好、稳定强, 可通过计算机网络实施远程监控的矿用变频智能输送控制系统, 可以大大提高矿井企业的物料运输效率, 减少安全事故的发生, 具有重要的经济和社会地位[4,5]。
1 井下皮带运输系统的智能控制技术的整体架构
1.1 集群控制技术
利用PLC现代控制技术与计算机控制技术, 解决人工操作存在的各类隐患, 提高开机率, 减少故障率。结合智能控制化技术、计算机技术、通信技术和监控技术, 实现操作简单、可靠性高、维护简便等智能控制技术优点, 利用相关软件与网络通信技术, 开发上位机集中控制软件, 实现井下皮带运输的远程自动监控[6,7]。
整个智能集控系统具有以下功能:
1.1.1 变频调速
将传统液力耦合调速和直接工频工作的方式改造成变频调速的方式。具有启动扭矩大、平稳、运行功率因素高, 解决高压、大功率变频调速器在煤矿防爆、冷却、可靠性等方面的应用问题。
1.1.2 网络故障自诊断
通过智能算法可以有效检测到由于网络发生断线、掉线、干扰等影响皮带机的正常运行的故障问题, 并发出报警。
1.1.3 传感器和信号线故障诊断
PLC通过传感器或信号线反馈的模拟量信息对皮带机进行故障诊断, 并发出报警信号。
1.1.4 实时工况图显示
通过上位机可以实时显示整个系统包括:皮带机、给煤机、转载皮带运行的状况, 以及物料运输有关的参数信息。
1.1.5 信息图显示
实时显示皮带机、给煤机开机、停机状态和煤仓煤位高度。如皮带机开停状态、检修状态及运行速度, 拖动电机电压、电流、开机时间、停机时间等参数。
1.1.6 故障及保护显示
实时显示皮带机和各种保护传感器的工作状态, 显示皮带机的故障类型, 分站之间通信是否异常。
1.1.7 历史数据查询
通过上位机可以有效查询电机电流、电机电压、电机温度、带速、产量和瞬时流量历史趋势图及相关数据报表和历史数据。
1.1.8 语音功能
皮带运行操作或者出现事故异常, 地面主控室通过语音系统给出语音报警提示信号, 也可以实现开车前预警提示。
1.1.9 保护功能
符合煤炭安全规程对皮带机保护的六项措施。系统具有皮带机低速打滑、机头堆煤、满仓、超温洒水、烟雾、滚筒超温、沿线急停和跑偏保护。
1.1.1 0 PLC故障自诊断
PLC的扫描器和适配器发生故障时, 系统会通过网络的通讯情况判断故障, 并发出报警;PLC的I/O模块发生故障时, CPU会通过I/O模块的状态位侦测到故障及故障内容, 系统会发出报警。
1.2 接入模式
煤矿井上/下皮带机集中控制是以现场总线技术和工业以太网技术为基础, 采用远程分布式控制结构来监控井上/下皮带机运行的集控系统。地面实现对井下皮带输送机的远程集中控制, 以“地面控制为主, 井下监控为辅”的控制模式。
1.3 故障保护技术
根据安全保护和监控系统需要, 利用传感器相关技术, 实现对烟雾、堆煤、测速、拉线、跑偏、纵撕等输送系统故障的检测与保护处理。研究电流、带速、拉线、跑偏等信息参数的检测、处理、传输技术, 实现故障指示和设备运行状态的数据采集、传输与显示。结合异构系统的系统集成技术及网络通信与协议技术, 为接入信息化管理平台预留通信接口。
2系统研究主要技术路线
根据煤矿实际情况, 采用“地面控制为主, 井下监控为辅”的控制模式。利用光纤、电缆组成混合现场总线, 实现对皮带机集中监控, 预留以太网通信接口, 实现对皮带机输送系统的远程控制和监测。
现场总采用CCLink等总线技术, 上位机通过数据采集软件实现对皮带机系统的运行环境和运行参数设定值的比较, 自动发送控制信号, 通过总线网络传输给控制器, 控制器收到上位机发出的控制信号后, 执行控制电动机的任务。上位机对采集的数据集中存储, 并将实时数据通过TCP/IP协议传输给互联网上的远程监控主机[8]。如图1所示。
根据现场实际情况, 集中控制系统主要由控制单元、远距离通讯传输系统、控制中心三部分组成。系统结构如图2所示。
3结论
本系统已经在广西某煤矿井下正常运行, 能够实现井下各皮带机输送系统的运行状态监控和故障检测, 并伴有声光报警装置, 实时提示值班人员采取相关措施, 大大提高了井下皮带机的工作效率, 为了矿山企业带来了很好的经济和社会效益。
参考文献
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[6]罗金盛.软启动器控制的矿山皮带机输送系统研究[J].金属矿山, 2013, 440 (2) :112-114.
[7]李朝东.智能化软启动器在兴县亚军选煤场的应用[J].选煤技术, 2010, 4:55-58.
皮带输送机的使用与维修 第2篇
【关键词】皮带机；使用；保养
皮带输送机广泛用于矿山、冶金、建材、化工、煤矿等行业的输送物料。皮带输送机适用于输送煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等。输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。
皮带输送机能否长期正常的运转，与其能否正确操作和定期维护保养有直接的关系。不正确操作会造成设备事故和人身事故，造成设备事故的主要原因是物料砸坏输送带和跑偏撕裂输送带造成的。
输送机一般应在空载的条件下启动。在顺次安装有数台皮带输送机时，应采用可以闭锁的起动装置，以便通过集控室按一定顺序起动和停机。除此之外，为防止突发事故，每台输送机还应设置就地启动或停机的按钮，可以单独停止任意一台。为了防止输送带由于某种原因而被纵向撕裂，当输送机长度超过30m时，沿着输送机全长，应间隔一定距离（如25—30m）安装一个停机按钮或防皮带跑偏装置。皮带运输机应有如下安全防护装置并确保有效：防打滑、防跑偏、防纵向撕裂；拉线事故开关；防压料自动停车装置；自动灭火、洒水及烟雾报警系统；头轮、尾轮、增面轮及拉紧装置应有防护罩或防护栏杆。带式输送机机头机尾固定可靠，铺设平稳直，运行可靠，胶带不跑偏，托辊齐全等，确保人身和机械设备的安全。
1.皮带机的正确操作和使用中的注意事项
（1）开机前对机械各部位进行一次认真的检查，注意皮带上是否有人和其它杂物等。经检查无问题时才能发信号开车。多部皮带串联时，其开机的顺序是卸料端至喂料端依次启动。
（2）开动以后，先空转一个循环，经检查各部正常时，才能载负荷运行。
（3）皮带机运行以后，操作人员必须集中思想坚守岗位，皮带司机要经常沿线巡视，发现问题，及时排除。
（4）运行中如发现皮带跑偏、打滑、乱跳等异常现象时，应及时进行调整。皮带打滑时，严禁往滚筒和皮带间塞东西。皮带松紧度不合适，要及时调整拉紧装置。
（5）运行中要注意检查电动机、变速箱、传动齿轮、轴承轴瓦、联轴器、传动皮带、滚筒、托辊等是否正常；清扫器及制动装置是否有效，特别是上行下行皮带的制动装置必须绝对可靠，防止飞车。
（6）皮带机架各部必须连接牢固，不能有裂纹、变形或异常声响。
（7）经常检查电气设备的接地保护和绝缘情况，电动机要经常用仪表测量检查，并定期保养维护。
（8）设备运行中，严禁任何人跨越皮带行走，严禁乘坐皮带等。
（9）使用中经常清理皮带滚筒上的泥土。严禁不停机用三角扒、铁锹、木棒等清理。
（10）往皮带上加料一定要均匀，防止加料过多，压死皮带，影响机械安全运转。
（11）在运行中严禁重车停车（紧急事故除外）；如突然停电，应立即将切断设备电源。
（12）停机前要首先停止给料，待皮带上的物料全部卸完后，才能发信号停机。多节皮带串联时，其停机顺序是从喂料端至卸料端依次停机。
（13）停机后在检查机械各部位的同时，必须注意做好清洁工作，并認真填写当班的运转记录，把当班的情况给下班交清楚。
机械运行中，遇到下列情况必须紧急停机：
1）发生人身伤亡事故。2）皮带撕开、断裂或拉断。3）皮带被卡死。4）机架倾斜、倒塌或严重变形。5）电机温度过高、冒烟。6）传动齿轮打坏、转轴折断。7）发生其它意外事故等。
2.皮带输送机的维护
设备的维护保养内容：一般包括日常维护、定期维护、定期检查和精度检查，设备润滑和冷却系统维护等内容。设备维护应按维护机械规程进行。坚持执行设备维护规程，可以延长设备使用寿命，设备的日常维护保养是设备维护地基础工作，必须做到制度化和规范化。要制定定期维护保养工作的管理制度，并纳入维修工的一项考核内容。定期检查是一种有计划地预防性检查，检查地手段除人地感官以外，还要有一定地检查工具和仪器，对机械设备进行精度检查，以确定设备实际精度地优劣程度。皮带输送机的保养分为各部件的维护，导料槽的维护；皮带轮的调整与维护；皮带清洁器的调整与维护；齿轮减速机；联轴器等各部件的维护。
（1）导料槽的维护：导料槽因经年累月的接受原料冲击，故常易破损，因而在设计、制作过程中常常加上耐磨板，但在相当时间后须观察耐磨板的磨耗情况；另外落料点是否正确。
（2）皮带轮的调整与维护：要保证皮带轮中心始终与轴承座中心在同一水平线上。
（3）皮带清洁器的调整与维护：当承载侧清洁器梢端严重磨耗时，拆下更换并重新调整定位。
（4）减速机：安装时须注意与连轴线的轴线合一要准确；搬运途中尽可能避免主轴受到冲击，振动和推力；减速器第一次使用100小时后要更换清洁内部齿轮油，换上新油后，每2500小时再更换一次。
（5）联轴器：联轴器与轴之间的轴线误差量应在0.1mm以内；还应注意液压油不能太少，负荷不能太大，外壳温度小于100℃。
（6）安全性。遵守安全操作规程，不超负荷使用设备，设备地机械防护装置齐全可靠，及时消除不安全因素。
皮带输送系统 第3篇
1 港口皮带输送系统中PLC控制原理
以某港口的皮带运输系统为例, 分析皮带运送系统中PLC的控制原理。该港口中, 1组皮带输送系统内包含3段皮带输送机, 如图1所示。由图1所示, 分别标记1#、2#和3#, 依次对应了电动机M1、M2和M3, PLC以电动机为控制目标, 进而实现对皮带输送系统的控制。
PLC控制, 在皮带输送系统中, 主要应用在启动、停止和紧急停止三个方面。结合该港口中, 3段皮带传输机的运行, 分析PLC控制的原理。
启动中PLC控制原理:皮带传输机在运输港口货物时, 皮带上不能出现货物堆积的情况, 以免影响传送的效率, 皮带传送系统要求PLC控制, 能够按照规定的时间限定, 控制皮带传输机的启动, PLC控制下的电机启动方式为:M3→M2→M1, 时间间隔为5s。
停止中PLC控制原理:PLC控制在港口皮带传输系统停止环节中的应用, 与启动正好相反, 其按照M1→M2→M3的顺序进行, 时间间隔5s, 预防皮带传输机上残留港口货物。
紧急停止中PLC控制原理:PLC借助接触器对电机进行控制, 当港口货物运行中出现突发情况时, PLC可以无条件终止运输, 降低运输中的损耗。
2 港口皮带输送系统中的PLC设计
港口皮带输送系统中的PLC设计, 是一项重要的项目, 需要根据港口货物运输的实际情况, 规范设计PLC控制, 满足港口皮带输送系统的实际需求。
2.1 PLC选型设计
PLC是一类微处理器, 种类比较多, 其在港口皮带输送系统中, 应该结合控制装置的实际情况, 设计PLC选型控制中的输入和输出。港口货物运输的规模比较大, 运输量同样较多, PLC选择时, 选择抗干扰能力比较强的一类。例如:某港口皮带输送系统中的PLC, 输入点数为12, 相当于12个工作继电器, 分别是0000-0012, 对应的PLC输出为8, 配置为0500-0507, 为了提升PLC控制选型的准确度, 还要配置136个辅助继电器, 用于高速进行PLC控制运算, 该港口皮带输送系统PLC选型中, 输入与输出的分配图图2。
2.2 PLC硬件设计
PLC控制的对象是港口皮带输送系统, 负责港口的散货运输, 如:海运、双向等, 根据港口皮带输送系统的运行, 规划PLC中的硬件设计, 分配输入与输出的分配表, 配合继电器的运行。按照PLC控制在港口皮带输送系统中的原则, PLC硬件设计中, 需要在每个模块中都设计启动、停止, 皮带输送系统中的部分流程中, 可以公用启停按钮, 节约PLC控制硬件设计中所使用的资源。
2.3 PLC软件设计
PLC控制在港口皮带输送系统中, 按照相关的流程落实控制工作。PLC软件设计的综合性强, 目的是符合港口皮带输送系统的运行方式, 全面落实启动、停止和紧急停止三项功能。例如:PLC软件设计中, 在港口皮带输送系统运行时, 输入开始信号, 依照软件流程中的N/Y, 执行PLC控制流程, 流程中设计了故障、紧停、停车等功能, 如果PLC控制进入停滞状态, 软件中也可执行标志位复位动作, 预防港口皮带输送系统故障, 致力于为港口业务提供可靠的运行方式, 体现PLC软件设计的控制能力。
3 PLC控制在港口皮带输送系统中的应用
PLC控制在港口皮带输送系统中, 发挥重要的应用作用, 根据港口皮带输送系统的运行方式, 分析PLC控制的实践应用。
3.1 PLC在自动控制中的应用
PLC取代了港口皮带输送系统中电控功能, 利用计算机控制和信息化运算, 实现数据的传输和控制, 为皮带输送系统提供自动控制的应用。站在控制理论的角度分析, PLC能够代替继电器执行控制功能, 缩短了电机控制皮带传输的时间, 而且PLC控制的应用, 连接了皮带机输送系统中的多个模块, 将计算机控制编程应用到输送系统的控制中, 即使是远程PLC控制操作, 也能实现准确的指导。
3.2 PLC在数据共享中的应用
数据共享是港口皮带机输送系统中的一项功能, PLC控制在数据共享中的应用, 减少了无效数据的调用和存储, 提高了港口皮带输送系统对数据应用的能力。PLC控制下的数据共享, 以皮带传输系统所需的数据为中心, 构建了可用的数据系统, 辅助用于港口皮带输送系统控制中。
3.3 PLC在过程诊断中的应用
PLC在港口皮带输送系统运行过程诊断中的应用, 维护港口货物运输的安全性, PLC控制具有编程的作用, 其可自动诊断港口皮带输送系统内是否潜在故障隐患, 一旦PLC控制中检测到故障信息, 即会发出报警。目前, 港口皮带输送系统中的PLC控制, 具有自诊断的能力, 监督皮带输送系统中的各个运行模块。
4 结束语
PLC控制是港口皮带输送系统中的重点, 提供可靠的控制作用, 以免影响港口货物的输送效果。PLC控制的效果明显, 但是程序较为复杂, 需要根据港口货物的实际需求, 设计PLC控制, 才能满足港口的运送需求, 提升PLC控制的应用效率, 推进港口皮带输送的自动化发展, 体现PLC控制在港口皮带输送系统中的应用优势。
摘要：皮带输送系统在港口业务中, 用于运输港口货物。港口对皮带输送系统的要求比较高, 必须具备准确的控制水平, 才能保障港口货物的输送质量。港口皮带输送系统中, 引入了PLC控制, 以此来加强皮带输送系统的控制力度, 优化港口货物的输送。因此, 本文通过对港口皮带输送系统进行研究, 分析PLC控制的应用。
关键词：港口,皮带,输送系统,PLC
参考文献
[1]张有旺.浅议港口皮带输送系统中的PLC控制[J].科技创新导报, 2011 (16) :63.
论如何处理皮带输送机常见故障 第4篇
【关键词】皮带输送机；故障分析；处理方法
0.引言
带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备，可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成品物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电能低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点，被广泛应用于国民经济的各个部门。在矿井巷道内采用带式输送机运送煤炭、矿石等物料，对建设现代化矿井有重要作用。为减少事故的发生，使其更好的为煤矿生产服务，应从带式输送机的设计、安装、检修、维护等方面掌握事故发生的原因，对设备的安全运行至关重要。
1.输送带跑偏
输送带跑偏，是指带式输送机在运行中输送带沿宽度方向的偏移量超过5%时，称为跑偏。输送带跑偏将产生洒料，损坏输送带及托辊，影响输送机的正常运行。输送带跑偏的主要原因有：输送机的给料槽安装位置不正确，使输送机出现偏载；托辊组、中间架制造或安装质量不高；驱动滚筒和改向滚筒的安装位置与输送带的中心线不垂直等。
纠正跑偏的处理方法：（1）中间跑偏的输送带，调整在此部位固定托辊组或降低跑偏一侧的机架。（2）在滚筒处跑偏的输送机，必须纠正滚筒的安装位置或清理滚筒上粘结的物料。（3）接头位置跑偏的输送带必须重新接头。（4）给料溜槽出输送带跑偏，必须重新调整给料溜槽的位置。（5）由于滚筒表面粘结物料，使滚筒形成圆锥面而造成的跑偏，要及时清理滚筒表面粘结物，保持滚筒清洁。
2.输送带打滑
带式输送机在运行时，由于负荷过大等原因造成驱动部分转动而皮带不转的现象称为皮带打滑。由于皮带打滑时皮带不转，马上会造成物料积堵，直接影响到上段带式输送机的安全运行；而且还会使本段带式输送机的保护损坏（如液力偶合器喷油等现象的发生），严重时能烧毁驱动电动机。
（1）重锤拉紧装置和车式拉紧装置带式输送机输送带的打滑。在输送带打滑时可添加配重或拉紧绞车来解决，直到不打滑为止。但不应添加过重或拉力过大，避免输送带承受过大张力而降低使用寿命。
（2）螺旋拉紧装置打滑。在带式输送机出现打滑时可调整张紧行程来增大张紧力。但有时张紧行程已不够，输送带出现了永久性变形，这时可将输送带截去一段重新进行硫化。用硫化法连接胶带式，须用专门的胶带硫化器，在煤矿井下要求使用隔爆型电热蒸汽胶带硫化器。
（3）钢丝绳绞车是拉紧装置打滑。可适当调整绞车的拉力，以防止输送带打滑。
3.输送机的洒料
带式输送机的撒料是一个共性的问题，原因也是多方面的。但重点还是要加强日常的维护与保养。
（1）转载点处的撒料。转载点处撒料主要是在落料斗、导料槽等处。如带式输送机严重过载，带式输送机的导料槽挡料橡胶裙板损坏，导料槽处钢板设计时距皮带较远、橡胶裙板比较长，使物料冲出导料槽。上述情况可以在控制运送能力上、加强维护保养上得到解决。
（2）跑偏时的撒料。皮带跑偏时的撒料是因为皮带在运行时两个边缘高度发生了变化，一边高而另一边低，物料从低的一边撒出，处理的方法是调整皮带的跑偏。
（3）凹段皮带悬空时的撒料。凹段皮带区间，当凹段曲率半径较小时会使皮带产生悬空，此时皮带成槽的情况发生变化，因为皮带已经离开了槽形托辊组，一般槽角变小，使部分物料撒出来。因此，在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径，来避免此类情况的发生。
4.减速机断轴
减速机断轴发生在减速机高速轴上。最常见的是采用减速机第一级为垂直伞齿轮轴的高速轴。发生断轴的原因有两个。
（1）减速机高速轴在设计上强度不够。这种情况一般发生在轴肩处，由于此处有过渡圆角，极易发生疲劳损坏，如圆角过小会使减速机在较短的时间内断轴，断轴后的断口通常比较平齐。发生这种情况应当更换减速机或修改减速机的设计。
（2）机轴与减速机高速轴不同心。电动机轴与减速机高速轴不同心时，会使减速机输入轴增加径向载荷，加大轴部的弯矩，长期运转会发生断轴现象。在安装与维修时应仔细调整其位置，保证两轴同心。在大多数的情况下电动机机轴不会发生断轴，这是因为电动机轴的材料一般是45钢，轴比较粗，应力集中情况要好一些。
5.托辊运转不灵活
带式输送机中托辊的数量很多，其价格占输送机总价格的25% 左右， 托辊的维修和更换费用是带式输送机运行费用的重要组成部分， 托辊运转质量的好坏对整个输送机的运行阻力、功率消耗等都有很大影响。影响托辊运转灵活性及其使用寿命的因素很多， 归纳起来主要有托辊与轴承座的装配精度和使用中的密封润滑问题。由于带式输送机的工作环境较为恶劣， 一般来说使用现场的粉尘都很大， 轴承座的密封形式对托辊运转灵活性影响很大， 如果密封不好， 污物就容易进入轴承内造成托辊转动不灵活。另外， 轴承润滑脂如果采用一般钙基润滑脂很容易变色变干，不能起到很好的润滑作用。为此，采取以下方法来解决存在的问题。
（1）确保托辊的制造精度， 例如冲压轴承座的内孔精度要达到3 级， 管体两端的尺寸公差、同轴度和椭圆度都必须符合国标， 不能超差。对产品要有严格的质量检验， 保证出厂产品全部合格。
（2）密封润滑方面， 要使用好的润滑材料， 如采用锂基润滑脂， 可以改善轴承的润滑情况， 这对延长托辊的使用寿命是非常必要的。
（3）采用向心球轴承及塑料密封环迷宫式密封结构， 这样既可保证托辊工作时受力合理， 又可达到防尘效果好、阻力小的效果， 且装拆方便， 便于维护， 可有效降低输送机的运行成本。
6.异常噪声
带式输送机运行时其驱动装置、驱动滚筒和改向滚筒以及托辊组在不正常时会发出异常的噪声，根据异常噪声可判断设备的故障。
（1）托辊严重偏心时的噪声。带式输送机运行时托辊常会发生异常噪声，并伴有周期性的振动。产生噪声的原因主要是制造托辊的无缝钢管壁厚不均匀，产生的离心力较大而发出声音，可以在检修时调整此类托辊的位置，达到降低噪声的目的。
（2）联轴器的两轴不同心时的噪声。在驱动装置的高速端电动机与减速机之间的联轴器或带制动轮的联轴器处发出的异常噪声，这种噪声也伴有与电动机转动频率相同的振动。发生这种噪声时应及时对电动机、减速机的位置进行调整，以避免减速机输人轴的断裂。
（3）改向滚筒与驱动滚筒的异常噪声。改向滚筒与驱动滚筒正常工作时噪声很小，发生异常噪声时一般是轴承损坏，主要原因有间隙过大或过小，窜轴，漏油或油质不好，轴承端盖密封不严进入杂物，导致轴承磨损及温度升高，此时轻则要消除漏点，更换润滑油，重则更换轴承。
（4）减速机的噪声。减速机振动或声音异常的原因有地脚螺丝松动，对轮中心不正或对轮螺钉松动，齿轮掉齿或磨损严重，或者减速机缺油，应及时检修或更换部件。
（5）电动机的噪声。电动机振动、声音异常、温度升高的原因有几方面，负荷过大；电压低或两相运行，地脚螺栓或对轮松动；轴承故障；电动机匝间短路，应停机检查、减少负荷，检查螺钉的松动情况，检查轴承损坏情况。
7.结束语
带式输送机是一种通用机械设备，已使用多年，但带式输送机的维护要经常进行，通过日常工作逐渐地积累带式输送机使用、维护、保养的经验，才能使带式输送机更好地发挥作用。
【参考文献】
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皮带输送系统 第5篇
皮带输送机又称带式输送机, 是一种连续输送机械, 也是一种通用机械。皮带输送机被广泛应用在港口、电厂、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。即可以运送散状物料, 也可以运送成件物品。工作过程中噪音较小, 结构简单。皮带输送机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒、承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成, 在大型港口或大型冶金企业, 皮带输送机得到广泛的应用, 其总长度可达十几千米。
皮带机根据控制系统的不同分为定速皮带输送机和变速皮带输送机。定速皮带机的皮带电机为直接起动, 不能调速, 起动过程对电网和传动机械设备冲击大, 且运行时始终处于全速运行状态, 不利于节能降耗。随着国内外现代变频调速技术的不断成熟和提高, 皮带输送机变频调速器由于调速范围宽、精度高, 调速平滑、稳定可靠、节能效果显著等特点, 逐渐取代传统的直流调速及液力耦合、液阻和电磁等调速设备, 广泛应用于冶金、石油、化工、水泥、矿山等领域。
根据统计, 安装在倾斜度大而长坡上的皮带机打滑主要有料流大、皮带未张紧、天气不好雨水将皮带打湿时或皮带跑偏时等情况[1]。
一、打滑原因分析
1.1张紧力不足。
一般带式输送机的拉紧装置主要用配重来平衡, 皮带机配重容易着地, 没有足够张紧, 导致皮带较松, 未能提供驱动轮应有的摩擦力, 造成带式输送机打滑。
1.2包胶严重磨损。
输送带输送辊驱动一般用塑料袋或橡胶铸造加工, 增加摩擦胶面还可以增加或提高金刚石人字形沟槽摩擦系数。皮带长时间运行后, 会出现驱动滚筒槽胶严重磨损, 导致传动辊表面摩擦系数降低, 减小摩擦, 使带式输送机打滑[2]。
二、系统总体结构
开发的多点对比式皮带输送机打滑监测系统是由一个监测主机和多个监测从机组成。监测从机负责获取从机安装处的滚筒或者托辊的转速;监测主机负责监测皮带输送机主动滚筒的转速, 并且通过RS485网络轮询所有从机, 获取其状态和转速值。监测主机对获取到的数据和自身数据进行对比后, 根据报警轻重打滑率、延迟时间等设置参数给出开关量报警和4-20m A电流模拟量报警, 并且能够将当前状态和报警信息通过主机上传接口对报警信息进行上传。
多点对比式皮带输送机打滑监测系统的监测主机和监测从机的控制系统由硬件和软件两部分组成。为了在生产过程中简化生产流程提高调试效率, 多点对比式皮带输送机打滑监测系统的监测主机和监测从机在软硬件结构上的设计采用了完全相同的设计, 通过外部手持红外配置器, 可以根据需要选择特定的工作模式。
三、硬件系统模块
3.1中央控制器单元。
多点对比式皮带机打滑监测系统主从机的中央控制器均采用STM32系列的STM32F103RBT6微控制器。STM32F103系列微处理器[3]是首款基于ARMv7-M体系结构的32位标准RISC (精简指令集) 处理器, 提供很高的代码效率, 在通常8位和16位系统的存储空间上发挥了ARM内核的高性能。该系列微处理器工作频率为72MHz, 内置高达128K字节的Flash存储器和20K字节的SRAM, 具有丰富的通用I/O端口[4]。
3.2脉冲计数单元。
多点对比式皮带机打滑监测系统的主监测从机均采用非接触方式获取转动信号, 选用的传感器是欧姆龙E2E-X18ME1-Z接近开关, 接近开关安装在设备前端圆柱体的顶端位置。
在旋转的滚筒或者托辊上面安装磁钢作为旋转检测点, 滚筒或托辊携带着检测点周期性旋转, 会使接近开关输出周期性的方波信号, 该信号作为转动脉冲信号通过光电隔离后输入到中央处理器。
3.3显示单元。
多点对比式皮带机打滑监测系统主监测从机的前面板是双排八个LED数码管和九个红色发光二极管组成的显示单元, 九个红色发光二极管下面是红外参数配置单元中的TFDU4100红外收发模块。考虑到对转速脉冲的计算中, 有浮点运算, 并且实时性要求高, 因此对LED数码管的显示方式采用的是静态显示方式。
3.4主从机级联接口和主机上传接口。
主从机级联接口是一个符合RS485通信协议的总线接口, 监测主机通过该接口轮询各个监测从机, 获取每个从机的工作状态和转速信息, 主机也能通过该接口设置从机的报警状态。
监测主机上传接口也是一个符合RS485通信协议的总线接口, 该接口用于多点对比式皮带输送机打滑监测系统主机与上位机或者综合保护仪的通信。综合保护仪是一种皮带机输送机保护装置的信息收集装置, 它可以显示和记录皮带机各种保护装置的报警信息。
3.5继电器控制单元。
主监测从机均具备两个继电器开关量输出, 用于轻打滑故障和重打滑故障的报警, 使用的继电器是单刀双掷5V驱动线圈的继电器, 节点电流2A, 采用了两个2SC8050 PNP型三极管对继电器进行的驱动。
四、软件系统设计
主从机的软件部分采用模块化程序设计。从机的软件部分主要包括转速计算模块、显示模块、红外参数配置模块、电流变送模块、开关量控制模块、RS485主从机级联模块;监测主机在使用中需要对各监测从机进行轮询操作, 还需要监测皮带机主动滚筒的转速, 因此监测主机的软件除了具备监测从机软件的部分功能外, 还需要具备对比算法模块、智能学习模块和信息上传模块, 主从机软件总体流程图如图2所示。
五、结语
多点对比式皮带输送机打滑监测系统有效地弥补了传统皮带机打滑监测系统的不足, 安装在皮带机驱动滚筒上的监测主机实时获取从动滚筒和多个托辊的转速数据, 与自身监测到的主动滚筒的转速数据进行对比, 对打滑率进行计算并且按照设定条件给出报警信息, 该监测方法可以正确区分系统停车和打滑故障, 并且非常适用于应用到变速皮带输送机的打滑故障监测。
参考文献
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[2]尹婷婷, 黄秀文.浅谈皮带机打滑原因和检修[J].科技创新与应用, 2012 (5) :55.
[3]STM.STM32F101xx, STM32F102xx, STM32F103xx, STM32F105xx and STM32F107xx Advanced ARM-based 32bit MCUs.2009.
皮带输送系统 第6篇
皮带运输机因结构简单、可靠性高、成本低等特点被越来越多地应用于煤矿生产当中, 承担着煤炭的输送与转载作用。随着大型矿井及特大型矿井的增多, 特别是长距离综采工作面的开采, 对煤炭输送量的要求越来越高。因此, 皮带输送机正向大功率、多点驱动的技术方向发展。但在实际应用过程中显现出来一系列的问题如重载启动、功率平衡等。针对以上问题, 利用电机与变频器成套设备能够有效地得到解决[1]。
本文针对屯兰矿12407工作面较长距离的皮带顺槽, 提出了采用主从控制器的变频器作为调速驱动装置的方案。基于变频装置适用于恒转矩负载调速驱动的优点, 从而能够实现长距离皮带输送机软启动、软停车以及各驱动点之间的功率平衡。皮带输送机特有的性质可以保护电气及机械系统在受到快速启动及停车产生的冲击危害, 提高输送机的使用寿命, 进而提高整个设备的可靠性及运行效率。
1 皮带机特性分析
1.1 皮带机的张力特性
由驱动电动机、驱动滚筒、胶带、张紧装置、托辊、减速器、机架等零部件组成的皮带机, 具有良好的柔黏特性。因此, 皮带输送机便构成了具有柔黏性力学特性的系统。当皮带输送机在运行过程中出现起动加速、停车减速时, 皮带张力会呈现出复杂的运动力学特征。输送系统在出现以上状态时产生撒料、叠带、局部谐振跳带、皮带断裂、机械破坏等现象, 而这主要是由于皮带所产生的动态张力波在皮带中传播与叠加以及皮带所产生的横向振动、纵向振动造成的[2]。为了降低输送系统的不稳定性需要有效地抑制张力波在皮带中的有害传播, 这对于保证输送机的稳定运行十分必要的。因此, 皮带输送机的性能起决定性因素的是其驱动设备性能的优劣。
1.2 皮带机的负载特性
皮带机在运行时将受到运行阻力、附加阻力及静态阻力的影响, 阻力矩由较多因素构成, 在实际当中理论准确计算十分困难。实际在对皮带输送机负载分析时通常将电动机转子轴所受的力矩设为恒定, 包括各种阻力和转动惯量。其可用分段函数来描述负载特性[3]:
式中:TLe为额定负载力矩, N·m;TLq为最大负载力矩, N·m;n1为额定负载时的转速。结果表明:负载在电动机速度达到n1时趋向于恒力矩TLe。
1.3 皮带机的驱动模型
为了建立皮带输送机的驱动模型, 假设皮带输送机驱动过程中的临界状态情况即皮带在滚筒上发生打滑的临界点。当皮带在滚筒上发生打滑的临界状态时, 皮带产生振荡作用及弹性变形变化等因素即可忽略, 此时皮带线速度v与主电机转速n便产生n=kv (k为常数) 这一固定比例关系。
长距离皮带输送机因启动时张力分布不均匀, 再加上张力波的传播和叠加等原因, 将产生剧烈振荡现象。因此, 皮带输送机的驱动模型需要在原有的优化的“S”型曲线模型的基础上进行改进。
本文研究的皮带输送机由于距离长, 皮带的弹性累积程度较大, 特对长距离皮带输送机的驱动模型的应用做在启动前设置一个低速预张紧过程的改进。改进后能够有效地使皮带内部张力分布均匀后, 然后按优化的“S”型曲线模型式进行加速启动[4]。
优化的“S”型曲线模型:
则加速度a=dv/dt曲线模型可以表示为:
式中:vo为皮带线速度;vm为额定带速;T为起动周期;a为加速度;t、to、t1、t2为时间点。
长距离皮带输送机通过采用预张紧后的优化“S”型曲线模型进行驱动, 在实际生产中起到了起动时间较长、低速性能好等效果, 启动特性明显提高。
2 多台电机变频驱动的应用
屯兰矿12407工作面2023m皮带顺槽由于输送距离较长, 提出了采用皮带机多点变频与集中控制方式驱动, 其总体方案包括:低压变频拖动控制系统、PLC S7-200控制系统、上位机集中控制系统、通讯接口系统等。
2.1 变频驱动系统的组成
屯兰矿12407工作面针对工作面距离较长、原煤运量较大的特点, 工作面皮带运输系统采用光纤变频驱动系统。该系统包括3台电机 (1140 V/315 k W) , 3台电机采用低压变频“一拖一”方式控制, 由于中部驱动距离皮带头部较远, 各电机之间的通讯采用光纤传输方式连接, 实现了3台电机之间数据的通讯与主从电机的控制。
变频器与电机之间、电机与电机之间的数据传输与控制是由PLC可编程控制器S7-200控制系统进行控制的, PLC主要负责信号的采集、处理、控制和管理等工作。一方面接收现场3个变频器的测点信号, 并将它们送往上位机显示;另一方面又根据上位机发出的指令向现场变频器发出执行信号, 以实现各设备的集中控制、各设备之间的连锁启停以及声光报警等功能。
上位机与变频器进行通讯, 实现了3台电机的软启动、软停止、调速控制、采集运行、故障等状态参数和电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素、频率、电机转速等参数的显示等功能。
2.2 多电机之间的功率平衡和速度同步的实现
长距离皮带输送机采用多电机驱动应用时, 多电机之间的功率平衡和速度同步的实现是非常重要的。此工作面通过利用变频器内部的“主-从”功能实现力矩与速度平衡。
为解决多台电机力矩及速度平衡问题, 对控制系统进行以下调整, 主传动采用闭环速度控制模式, 从传动采用闭环力矩控制模式, 主从传动通过光纤进行连接, 更合理地设置变频器的参数。
系统运行中主传动出现故障时, 通过变频器间的控制连锁, 将从传动变频器自动升为主传动, 以确保传输带仍能够正常运行。通过参数设置将任意一台驱动设为速度闭环主驱动, 其余为转矩闭环从驱动。从而组成一个相对独立的多机功率平衡及速度同步传动系统。
3 结语
针对屯兰矿皮带输送机距离长、弹性累积程度大的特点, 对原有皮带输送机驱动模型的应用进行了改进。
通过在启动前低速预张紧过程的设置, 能有效地使皮带内部张力分布均匀。接着再按原有优化的“S”型曲线模型式进行加速启动, 很好地解决了长距离带式输送设备在综采工作面重载启动、功率平衡等方面的问题。
参考文献
[1]何军红, 仝维, 吴旭光.长距离胶带输送机变频调速控制系统设计及应用[J].电子测量技术, 2008 (3) :20-23.
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[3]邓永胜, 宋伟刚.双滚筒传动带式输送机的电动机功率平衡[J].东北大学学报, 2000, 10 (5) :520-523.
皮带输送系统 第7篇
1 原控制方式及使用情况
该皮带机为DX3型, 带宽B=1000mm, 带速V=2.5 m/s;设计运输能力:700t/h;配用电机型号YB355M2-4, 功率:3×250KW, 电压660V;巷道倾角0~7°;输送带长度890 m。通过液力偶合器偶合减速机来驱动主副滚筒, 然后通过滚筒与皮带间的摩擦力来带动皮带运行。初期投入虽然不高, 但维护费用较大。另外因设备处于回风巷内, 液力偶合器维护不好常常漏油, 存在很大的安全隐患。
2 改造方案
将原控制方式改为变频电控方式, 采用3台高性能矢量控制型变频器控制3台电动机, 构成主从驱动系统, 通过各类传感器采集设备的运行状态信息, 配合控制系统完成所有的工艺控制和保护功能。
2.1 控制系统
本系统由主控台、变频柜、电源柜和制动柜组成, 安放于控制室内。该主控台采用技术先进、性能可靠的可编程控制器, 配以多种检测、控制组件完成输送机运行过程中应有的设备闭锁控制、速度闭环控制、各种安全保护和工作状态显示。司机可操作控制台上的操作按钮来控制皮带输送机的运行, 并通过指示灯、人机界面了解输送机的运行状态及运行参数。通过操作面板和触摸屏的操作, 可对控制方式和运行状态进行设定, 监视输送机的运行状态和运行参数的设置。
2.2 系统特点
2.2.1 本电控装置可以任意设定皮带
的起动时间和运行速度, 在很大程度上避免了直接起动给设备带来的机械冲击。
2.2.2 任意的速度调节给检修、更换
皮带等带来了很大的方便, 同时结合现场的煤量情况可以降频使用, 节能效果非常明显。
2.2.3 主控台通过实时检测输送机的
速度, 控制输送机在零速时制动器动作, 自动抱闸, 避免了输送机的溜车和变频器、电机过流。
2.2.4 采用变频器完成电机的启动调
速, 可实现带式输送机的平稳启动和调速要求外, 在长时间低速运行 (如验绳、验带) 状态下, 具有明显的节能效果。
2.2.5 系统具备全面的故障监测、可
靠的故障报警保护功能。具有过电压、过电流、欠电压、短路、接地、过热等多种保护功能。
2.2.6 具备低速验带功能。验带速度为0.2米/秒~VE额定速度可调。
3 改造后的运行情况
3.1 真正实现了皮带运输机系统的软起动
运用变频器对皮带运输机进行驱动, 运用变频器的软起动功能, 将电机的软起动和皮带机的软起动合二为一, 通过电机的慢速起动, 带动皮带机缓慢起动, 将皮带内部贮存的能量缓慢释放, 使皮带机在起动过程中形成的张力波极小, 几乎对皮带不造成损害。
3.2 实现皮带机多电机驱动时的功率平衡
应用变频器对皮带机进行驱动时, 采用主从控制, 实现功率平衡。
3.3 降低设备的维护量
变频器是一种电子器件的集成, 它将机械的寿命转化为电子的寿命, 寿命很长, 大大降低设备维护量。相应的降低了维修费用。
3.4 方便皮带检修
采用变频调速后, 可将皮带机运行速度降到很慢, 解决了以前由于皮带机运行速度过快而难于检修皮带的问题, 提高了皮带的检修效率。
3.5 节约能源
采用变频器驱动后, 在整个过程中功率因数达0.9以上, 大大节省了无功功率。采用变频器驱动之后, 电机与减速器之间是直接硬联接, 中间减少了液力偶合器这个环节。因而采用变频器驱动后, 系统总的传递效率可提高5%~10%。在变频运行中, 在运煤量不大的下或空载的情况下, 可将皮带机的运行速度降低, 也可节约一部分电量。
4 经济效益
4.1 节约电能
每天运行12h左右.原设计采用直接起动, 起动后电机全速运行, 而井下煤仓下煤量达不到皮带运输机的运输能力, 故皮带上煤量不足, 这样很不经济, 浪费电能。使用变频器对拖动电机进行变频调速后, 皮带运输机按实际需要功率出力, 把变频器输出频率设为39Hz-40Hz, 电机转速比工频速度适当降低, 就可以使皮带运行速度与井下煤仓下煤量相匹配, 同时降低了运行电压和电流, 减小电能消耗。据矿井统计, 变频调速运行比直接工频运行可节约电能10%-15%。
4.2 节省维修费用
原设计采用电机直接起动, 不能调速, 起动过程对电网、电机和传动机械设备冲击较大, 加剧了机械设备的磨损, 缩短了设备使用寿命, 同时也缩短了设备维修周期, 增加了停产检修次数。直接起动也造成控制设备如真空接触器、开关等的频繁更换, 这都增加了维修费用, 停产检修也造成煤炭产量的损失。而采用变频器后, 可以实现皮带运输机软启动, 对电网和机械传动设备基本无冲击, 大大延长设备使用寿命。
4.3 有效减少人力资源、降低了设备的维护量
变频器是一种电子器件的集成, 它将机械的寿命转化为电子的寿命, 寿命很长, 大大降低设备维护量。同时, 利用变频器的软起动功能实现带式输送机的软起动, 起动过程中对机械基本无冲击, 也大大减少了皮带机系统机械部份的检修量。除正常清洁维护, 没有大量的维修工作, 故不必配备许多设备维修人员。变频器操作简单方便, 运行稳定可靠, 每班只需1人值班操作即可, 节约了人力资源, 相应也提高了生产效率。
结语
防爆变频调速装置投入运行后, 我矿整个上仓强力输送机系统及驱动电机的事故明显下降, 既延长了整个胶带输送机系统的使用寿命, 同时又保证了正常生产和生产安全, 经济效益和社会效益明显。
摘要：随着现代国内外变频调速技术的不断成熟和提高, 变频器在我国矿山机电设备中得到越来越广泛的应用。对皮带运输机采用变频控制, 能有效降低企业生产成本, 提高企业经济效益;控制系统本身良好的控制性能和完善的保护环节, 能有效避免事故的发生和延长皮带机的使用寿命。本文简要介绍了某煤矿皮带输送机的变频控制改造及使用情况。
关键词：变频器,皮带输送机,软启动,节能
参考文献
[1]吴耀伟.皮带机软启动装置PLC控制方法[J].科技资讯, 2011 (04) .
[2]魏蕾.基于PLC及变频调速器的多电机控制研究[D].大连交通大学.2010.
皮带输送机皮带跑偏调整探讨 第8篇
(1)调整承载托辊组。皮带机的皮带在整个皮带输送机的中部跑偏时,可用调整托辊组的位置来调整跑偏,皮带机的托辊组的托架在制造时两侧的安装孔都加工成长孔,以便皮带跑偏时进行调整。具体的调整方法是皮带偏向哪一侧,把托辊组托架与皮带机架连接的螺栓拧松一点,把偏向哪一侧的托辊组朝皮带前进的方向前移,或者另外一侧的向后移,皮带向上方向跑偏则托棍组的下位处应当向左移动,托辊组的上位处向右移动。
(2)安装调心托辊组,调心托辊组有很多种类型,如中间转轴式、四连杆式、立棍式等,其原理是采用阻挡或托辊在水平面内、方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的。一般在皮带输送机总长度较短时或皮带输运机双向运行时采用这些方法比较合理,原因是较短皮带输送机更容易跑偏而不容易调整。而长皮带输送机最好不采用这些方法,因为调心托辊组的使用会对皮带的使用寿命产生一定的影响。
(3)调整驱动滚筒与改向滚筒位置,驱动滚筒与改向滚筒的调整是皮带跑偏的重要环节。因为一条皮带输送机至少有2到5个滚筒,所有的滚筒在安装时安装的位置都必须垂直于皮带输送机长度方向的中心线,若是偏斜过大必然发生皮带跑偏,其调整方法与调整托辊组类似,对于头部滚筒如皮带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,皮带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒的调整方向刚好相反。经过反复调整直到皮带调到较理想的位置。头部滚筒与尾部滚筒是皮带输送机里受力较大的滚筒,在调整好后,轴承座与机架的螺栓一定拧紧。在调整驱动或改向滚筒前最好先准确它们的安装位置。
(4)拉紧处的调整,皮带拉紧处的调整是皮带输送机跑偏调整的一个非常重要的环节,重锤拉紧处上部的两个改向滚筒除了应垂直于皮带长度方向以外还应该垂直于重力垂线,即要保证两个滚筒轴中心线的水平。使用螺旋拉紧或液压油缸拉紧装置时拉紧滚筒的两个轴承座应当同时平移,以保证滚筒的轴线与皮带纵向方向垂直。其具体的皮带跑偏时的调整方法与滚筒处的调整方法相类似。
(5)转载点的落料位置对皮带跑偏的影响。转载点处的物料落料位置对皮带的跑偏有非常大的影响,尤其是在两条皮带机在水平面的投影成垂直时影响重大。通常应考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低,物料的水平速度分量越大,对下层皮带的侧向冲击也越大,同时物料也很难居中。使在皮带横断面上的物料偏斜,最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之则向右侧跑偏,在设计过程中应尽可能地加大两条皮带机的相对高度。在受空间限制的移动散料输送机械的上下漏斗,导料槽等件的形式与尺寸更应该认真考虑,一般导料槽的宽度应为皮带宽度的三分之二左右比较合适。为了减少或避免皮带跑偏可用增加挡料板阻挡物料或改变物料的下落方向和位置。
(6)双向运行皮带输送机跑偏的调整。双向运行的皮带输送机皮带跑偏的调整比单向皮带输送机跑偏的调整相对要困难的多,在具体的调整时应先调整其一个方向,然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系,逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上,其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,在采用手拉葫芦牵引时两则的受力尽可能的相等。
(7)皮带输送机的撒料对皮带跑偏的影响。皮带机在运行过程中撒下的物料落在皮带的非工作面上有部分通过空段清扫器贴在尾部滚筒和托辊组的托辊上对皮带的跑偏也有一定的影响,可通过调整空段清扫器的松紧以及对尾部滚筒和托辊组的清洁以保证皮带的正常运行。皮带输送机撒料的处理,皮带输送机的撒料是一个共性的问题,原因也是多方面的,但是重点还是要加强日常的维护与保养。
①转载点处的撒料:转载点处的撒料主要是在落料斗,导料槽等处。如皮带输送机的严重过载,皮带输送机的导料槽档料橡胶裙板较长使物料冲出导料槽,上述情况可以在控制运送能力上,加强维护保养上得到解决。
②凹段皮带悬空时的撒料:凹段皮带区当凹段曲率半径较小时会使皮带产生悬空,此时皮带成槽情况发生变化,因为皮带已经离开了槽形托辊组,一般槽角变小,使部分物料撒出来。因此,在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免这类情况的发生。如在移动式机械装船机,堆取料机设备上为了缩短尾车而将此处凹段设计成无圆弧过渡区间,当皮带宽度选用余度较小时就比较容易撒料。
③跑偏时的撒料:皮带跑偏时的撒料是因为皮带运行时两个边缘高度发生了变化,一边高,而另一边低,物料从低的一边撒出,处理的方法是调整皮带的跑偏。
皮带打滑的解决办法:重锤拉紧皮带输送机皮带的打滑,在使用重锤拉紧装置的皮带输送机在皮带打滑时可添加配重来解决,添加到皮带不打滑为止,但不要添加过多,以免使皮带承受不必要的过大拉力而降低皮带的使用寿命。
④螺旋拉紧或液压拉紧皮带的打滑;使用螺旋拉紧或液压拉紧的皮带输送机出现打滑时可调整拉紧行程来增大拉紧力,但是,有时拉紧行程已经不够时,皮带出现了永久性的变形,这时可将皮带截断一段重新进行接头硫化。
对高架长距离的皮带输送机设计探讨 第9篇
关键词：高架长距离 皮带输送机 设计选型
中图分类号：TD52文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0098-01
高架长距离的皮带输送机具有着可持续运输、长距离运输、维护方便以及大量运输的优点。我国的高架长距离皮带输送机随着科技的发展与创新，正逐步变得更加便利高效化。但是，在生产中，高架长距离皮带输送机一旦发生故障，将严重影响整个生产的进度与质量。因此，事后修理不如早期预防，我们应该从最初的设计上严格把控，防患于未然。
1 高架长距离皮带输送机概述
高架长距离皮带输送机是指运用输送带的摩擦传动原理进行驱动，从而可以通过输送带持续运输物料的，且单机长度达到几百米到一千米以上输送装置。
高架长距离皮带输送机基本是由位于两个端点的驱动滚筒和改向滚筒以及一个闭合的输送皮带组成的。驱动滚筒由电动机驱动，可以带动皮带转动，改向滚筒在另一端用来改变皮带的输送方向，闭合的输送皮带就紧套在两个滚筒上，通过与驱动滚筒直接的摩擦作用转动。
2 驱动装置的选用与设计
驱动装置给予整个长距离皮带输送机以动力，因此它的设计至关重要。驱动装置主要包括电动机、联轴器、减速器、传动滚筒。这里主要介绍在设计中关于电动机的选用原则。
根据高架长距离皮带输送机的运行情况我们可以做出分析，其负载是恒转矩的负载，这一类型的负载的特点就是要带负荷进行起动和制动。因此在选用电动机时，第一点要求电动机起动时的电流要比额定的电流大，一般可以达到6～7倍的电流。只有保证起动电流大了，才能较好地增大起动力矩，滿足带负荷起动的前提。第二点，起动电流增大了，就给电动机被电流冲击造就了条件，要避免电动机被烧坏的可能出现，同时保证电网的电压不至于降低，需要电动机加快转子的加速度，在最短的时间内起动，一般要求保持在3～5 s之内。
3 皮带输送机的部件的选用与设计
3.1 输送带的选用与设计
在长距离皮带输送机中，对于既要进行承载又要实现牵引功能的输送皮带来说，承载作用要求它要有足够的承载能力，牵引作用要求它应该有较大的抗拉强度。
输送皮带包括覆盖层和带芯（骨架）。上覆盖胶、边条胶和下覆盖胶组成了整个的输送皮带覆盖层。各种混纺织物、棉织物、化纤织物或者钢丝绳等材料构成了输送皮带的带芯。
在输送皮带进行输送工作时，绝大部分的负载将由带芯承载。所以，对于带芯材料的选择，应该按照尽量选择具有较高强度和刚度的材料。之前已经介绍，输送皮带的带芯材料包括织物层带芯和钢丝绳带芯。对于覆盖层而言，上覆盖胶层是直接与物料接触的，且会直接受到物料的各种摩擦力、冲击力。因此，为了尽量减小物料对于上覆盖胶层的磨损的速度，上覆盖胶层应该设计的更厚一些。下覆胶层与支撑托辊接触，为尽量降低输送带的压陷阻力，下覆盖胶应该设计的较薄一些。
3.2 传动滚筒的选用与设计
传动滚筒主要负责动力的传动作用。
以单点驱动方式为例，传动滚筒的传动方式分为两种：单滚筒传动和双滚筒传动。在输送机的功率较小时，多选用单滚筒传动，而当输送机的功率比较大时，就应该选择双滚筒传动。这是由于双滚筒传动的结构较为紧凑，通过添加围包角额定方式，便于将所传递的牵引力加大，增强牵引效果。
从表面形式上区分，传动滚筒的表面包括：铸（包）胶滚筒、钢制光面滚筒等形式。其中，铸（包）胶传动滚筒的表面摩擦系数较大，比较适合更长距离的输送，以及在湿度较大的环境中进行输送。而钢制光面的传动滚筒因为其是光面，所以摩擦系数较低，用在与铸（包）胶传动滚筒相反的情况下。
3.3 制动装置的选用与设计
一般制动装置的存在是防止在平均倾角超过4 °且满载停车的情况下，进而造成物料的散落及运输车滑落的事故。在没有倾角的水平输送机上也要安装紧急制动装置，以防止意外情况的发生。所以在水平或者非水平输送时都必须要合理设计制动装置。
在设计制动装置时要综合考虑，一般考虑点包括：首先，通过计算负载转矩，根据计算结果采取一定的安全准备措施，避免事故的突然发生。其次，制动器便是进行控制速度乃至停止机器运行的重要构件。在选择制动器时，要在保证选择的制动器能充分满足安全要求的前提下选择并使用。如果需要有更高的安全要求，应该采取进行双重的制动器制动。第三，紧急制动装置要根据输送带的整体长度进行均匀分布，达到对就近段皮带实现有效制动的效果。保证当出现紧急情况时，能够及时启动紧急制动装置。第四，凡是制动的装置，必然会出现摩擦，所以，要保证制动器的散热情况顺畅，减少因制动产生的热量而对机器和人造成的伤害。
3.4 拉紧装置的选用与设计
皮带输送机的拉紧装置的好坏影响着输送机的顺利起动、制动以及运行。
对于拉紧装置在运行时一般要达到的要求有：第一点，拉紧装置要保证输送带经过驱动滚筒的分离点时不发生打滑现象，使输送带存在一定的恒张力。第二点，输送带在输送过程中会出现一定的伸缩变化，所以，拉紧装置要及时补偿输送带的弹性伸缩和塑性的伸长变化现象。第三点，当输送带需要进行接头时，一定张紧行程就需要拉紧装置来提供。第四点，为防止输送带的动力效应在工况过渡时给输送机带来较大损伤，这就需要拉紧装置将这一动力效应尽量减小。
在设计时应该注意以下几点：首先，拉紧装置应该尽量处于输送带张力最小的地方，这样可以减少设置拉紧装置的成本。其次，拉紧装置在安装时，要综合考虑输送机的总体布置，由于在输送机使用过程中，拉紧装置需要根据输送带的松紧情况进行适当的调整，所以，拉紧装置要利于后期的维护和调动。
4 结语
高架长距离皮带输送机的功用包括了输送零散物料，输送成件包装好的物品，除此之外，还可以参与到其他工业生产流程中，与其共同组成流水作业运输线，满足生产工艺的要求。因此，高架长距离皮带输送机具有其重要的生产应用价值。因此，对于高架长距离皮带输送机的设计还需要更加深入的研究。该文关于皮带输送机的设计代表着一般的设计过程，希望为一般的设计选型提供一定的参考价值。
参考文献
[1]王传海，张卫国.带式输送机断带及飞车制动保护装置[J].矿业安全与环保2003，30（3）：40-46.
矿山机械皮带输送机故障分析 第10篇
关键词：矿山机械,皮带输送机,故障分析
1 前言
皮带输送机是以挠性输送带当作物料牵引件和承载件的连续输送设备, 它被广泛的应用于采矿、冶金、铸造、化工、建材等行业的生产和输送流水线, 它也是煤矿地面和井下生产系统中运用最广泛的运输设备。皮带输送机作为煤矿运输的主要机械, 其运行的质量关系了煤矿生产的安全与稳定。然而, 因为种种缘故, 皮带输送机常常会发生跑偏、打滑等故障, 这严重的干扰了煤矿的正常运作。所以, 分析煤矿皮带输送机的故障及其原因, 并进行故障诊断和处理, 避免由于皮带输送机故障而造成的恶性事故, 可以提高煤矿生产的经济性和安全性, 具有很大的社会和经济效益。
2 皮带偏跑及处理
2.1 偏跑故障及原因分析
皮带跑偏不但缩短了输送机的使用寿命, 而且会导致停机事故或伤亡。皮带输送机跑偏的主要原因有: (1) 设备本身的原因, 例如主动与从动滚筒的轴线平行度误差偏大, 或者滚筒的外圆误差较大; (2) 安装方面的原因, 主要是部件的安装不符合标准和规范, 比如滚筒和托辊的安装轴线不垂直于输送带中心; (3) 维护和装载方面的原因, 没有及时清扫皮带输送机滚筒机托辊上的煤尘, 或者装货时皮带输送机偏于一侧, 都会引起皮带跑偏。
2.2 偏跑的处理
2.2.1 调整传动滚筒与尾部滚筒
由于滚筒的安装位置必须与输送机长度方向的中心线互相垂直, 如果偏离垂直太大则会引起跑偏, 此时可以通过调整传动滚筒与尾部滚筒来处理。调整方法 (图1) 是:皮带偏向哪一侧, 则往皮带前进的方向前移传动滚筒对应那一侧的轴承座, 或者后移另外一侧的轴承座。尾部滚筒的调整方向恰好与传动滚筒相反, 倘若尾部滚筒使用了螺旋张紧, 则同时平移张紧滚筒的两个轴承座。从而确保滚筒轴线垂直于皮带纵向方向。
一般来说, 皮带传动滚筒的功率计算公式是:
公式中:N0-传动滚筒轴上所需功率 (千瓦) ;Lh-输送机水平长度 (米) ;V-胶带速度 (米/秒) ;Q-输送量 (吨/小时) ;H-提升高度 (米) ;K1-自重阻力系数, K2-工作阻力系数, K3-带长系数, K4-输送机布置外形系数;N'-卸料装置的自附加功率。
2.2.2 调整定式托架托辊组
皮带输送机的中部发生跑偏时, 可以通过调整托辊组的位置来调整跑偏。调整方法 (图2) 是:皮带偏向哪一侧, 则往皮带前进方向前移托辊组的对应的一侧, 或者后移另外一侧;皮带往下方跑偏, 则向左移动托辊组的上方处, 向右移动托辊组的下方处, 移动角度在2°~3°之间。
2.2.3 调整皮带输送机的张紧处
皮带张紧处的调整是调整跑偏的一个主要环节。调整方法:重锤张紧处上方的两个改向滚筒要同时垂直于皮带长度方向和重力垂线, 也就是确保其轴中心线水平。
2.2.4 双向运行的跑偏调整
调整双向运行的皮带输送机跑偏要比单向皮带输送机困难得多。一般先调整某一个方向, 接着进行另外一个方向的调整。同时, 要认真查看皮带运动方向与跑偏趋势之间的联系, 再进行逐个调整。
3 皮带打滑与断带
3.1 打滑处理
输送机的输送带正常运行时, 带速应该高于辊筒转速的95%, 倘若输送带与辊筒的摩擦力不够则容易发生打滑。造成打滑的原因主要是:皮带张力不足、超载运行、输送机道的水煤严重或淋水太大、胶带和驱动滚筒之间的摩擦系数的设计值不符合实际值。
打滑的预防和处理: (1) 通过拉紧装置来拉增大张力, 但不能增加过多, 避免皮带承受过大的张力; (2) 采用双滚筒或多滚筒传动来增大围包角, 并保证单传动滚筒的最大围包角小于210°~230°; (3) 增大摩擦系数, 采用摩擦系数高、耐磨承受比压高且性能稳定的材料作为衬垫的滚筒。
3.2 断带处理
发生皮带断裂的主要原因如下: (1) 皮带的张力不足; (2) 皮带接头的质量不好; (3) 皮带超期而严重老化; (4) 大块铁器或物料冲砸或卡住皮带, 或者发生水煤冲砸皮带; (5) 皮带接头损坏或变形, 或者皮带接头处的金属卡子已损坏; (6) 皮带跑偏而被机架卡住; (7) 皮带张紧装置的张紧力太大。
预防和处理断带的方法: (1) 更换符合规定和要求的皮带; (2) 清除质量低劣的皮带接头, 并进行重新连接; (3) 皮带到达使用期限时, 要立即更换; (4) 控制大块铁器、物料和水煤砸到皮带上; (5) 清除损坏或变形的皮带接头并重新连接皮带, 或者更换金属卡子; (6) 增加调偏托辊和防偏保护设备, 发现皮带跑偏或被机架卡住时, 要立刻停机; (7) 合适的调整张紧装置的张紧力。
4 皮带输送机的撒料
皮带输送机的撒料的原因是多方面的, 下面从三个方面来分析撒料的原因和处理。
4.1 转载点处的撒料
转载点处主要在导料槽和落料斗等处撒料。倘若皮带输送机超载严重, 或者导料槽的挡料橡胶裙板已经损坏或者距皮带较远的橡胶裙板比较长, 这些因素都会导致物料冲出导料槽。处理的方法是控制皮带输送机的运送能力。
4.2 凹段皮带悬空时的撒料
当凹段皮带区间的曲率半径很小时, 皮带会发生悬空而导致皮带成槽情况发生改变。由于皮带已离开槽形托辊组, 导致槽角变小而造成部分物料撒出来。所以避免发生此类情况的方法是:在设计阶段尽量采用较大的凹段曲率半径。
4.3 跑偏时的撒料
在皮带运行时, 皮带的两个边缘高度发生了改变, 导致一边高但另一边低, 致使物料从低的一边撒出。处理皮带跑偏时的撒料的方法是调整皮带的跑偏。
5 减速机的断轴
皮带输送机的减速机断轴通常发生在减速机的高速轴上。发生断轴的原因主要有三个, 下面分别讨论。
5.1 减速机高速轴的设计强度不够
这种情况通常发生在轴肩处, 因为此处有过渡圆角而极易发生疲劳合损坏, 断轴后的断口一般较平齐。处理的方法是:修改减速机的设计或者更换减速机。
5.2 高速轴不同心
减速机高速轴与电机轴不同心时, 会增加减速机输入轴的径向载荷和加大轴上的弯矩, 长期如此运转会导致断轴现象发生。处理方法是:在安装和维修时要认真调整减速机高速轴的位置, 确保两轴同心。
5.3 双电机驱动情况下的断轴
双电机驱动, 是指在同一个驱动滚筒上装有两台电机和两台减速机。在减速机高速轴设计或选用余量较小时很容易发生断轴现象。以前的皮带输送机驱动不采用液力偶合器, 因而较易发生此类情况, 原因是两台电机在启动与运行时难以保证速度同步和受力均衡。如今, 大多数输送机已采用液力偶合器作为驱动, 因而断轴现象发生较少, 然而使用时要注意偶合器的加油量不能过多, 从而使它具有限力矩作用和提高偶合器的使用寿命。
6 结束语
皮带输送机是煤炭企业实现稳定和安全运行的重要机械设备。日常生产活动中, 煤矿企业要依照故障的原因和差异采取适当的处理措施, 有效的减少和杜绝矿井机电事故与故障的发生, 从而为煤炭企业的安全发展提供强大的保障。此外, 各煤矿企业还要重视皮带输送机的日常检查和维护, 从而保证皮带的正常运行和促进企业的安全发展
参考文献
[1]闫学杰.煤矿皮带输送机的故障处理探析[J].装备制造技术, 2011 (10) .
[2]朱腾选.皮带输送机常见故障及分析[J].煤炭技术, 2009 (2) .
[3]秦连军.皮带输送机常见故障分析与处理方法[J].煤炭技术, 2009 (8) .