带式输送机常见故障类型及原因
来源: http://www.cqssj.net/   发布时间: 2019-07-31 09:20   321 次浏览   大小:  16px  14px  12px

  随着带式输送机朝大运量、高带速等方向发展,其载荷工况越来越恶劣,尤其对一些大倾角的输送机,其耐久寿命问题也越来越突出。斜撑、滚筒、齿轮、轴等结构疲劳破坏是输送机构件最常见的一种失效形式,受因素随机波动的影响,工程中构件寿命分散

  随着带式输送机朝大运量、高带速等方向发展,其载荷工况越来越恶劣,尤其对一些大倾角的输送机,其耐久寿命问题也越来越突出。斜撑、滚筒、齿轮、轴等结构疲劳破坏是输送机构件最常见的一种失效形式,受因素随机波动的影响,工程中构件寿命分散性较大。因此,在进行构件寿命预计的同时,往往需要进行可靠性计算。
  现有的关于输送机寿命分析文献中,主要以中值寿命为主,也即不考虑寿命的分散性,认为寿命是确定值。在输送机可靠寿命分析方面,一般是假定寿命服从威布尔分布、对数正态分布等,计算分布参数,利用概率分布函数确定可靠寿命。或者是进行多次给定寿命的可靠度计算,替代计算可靠寿命值。
  计算机仿真技术在输送机结构分析得到广泛应用,有利于降低产品成本和研制周期。对输送机关键结构进行可靠寿命仿真分析,以便于预计、分析结构的耐久性。但是,进行可靠寿命分析时,需要进行多次寿命计算,计算量大且收敛性不好。因此,借助试验设计、响应面方法,利用仿真结果建立输送机关键结构寿命的响应面模型,然后利用可靠寿命预计方法,分析输送机关键结构可靠寿命以及灵敏度,以便指导工程设计。


  由于结构尺寸、载荷、材料属性、环境和工况的随机波动往往会导致输送机的结构寿命随机波动。这种情况下,只按参数均值评估寿命,存在局限性,即无法有效的考虑各种随机因素对性能的影响,而往往使得最终的设计结果不可靠。可靠寿命为产品给定的可靠度所对应的寿命单位数,确定可靠寿命的目的是要保证产品在使用期内发生破坏的概率限制在规定的最小范围内。
  可靠寿命预计方法包括寿命概率分布法、模拟法、迭代法、概率功能度量法等。寿命概率分布法需要大量的寿命数据;模拟法、迭代法计算量较大,需要计算比较多样本的寿命;概率功能度量法计算量少,精度高。对于输送机结构,工程上寿命数据较少,而且结构复杂,一般需要应用有限元仿真工具获取应力,再利用应力-寿命法计算寿命,计算量较大。因此,对输送机结构的疲劳可靠寿命预计,概率功能度量法是比较适合的方法。
  1)针对输送机结构特点,研究给出了输送机结构可靠寿命计算方法,能够考虑参数的随机性,分析结构可靠寿命及其灵敏度。
  2)以某输送机斜撑结构为对象,利用疲劳仿真模型、试验设计、响应面方法构建结构疲劳寿命的响应面模型,基于概率功能度量进行可靠寿命、灵敏度的求解,确定了斜撑可靠寿命,以及杆宽z1、凹槽宽度z2等为关键因素。
  3)由灵敏度分析结果提出的斜撑设计改进措施,通过计算校验,相对于改进前,寿命提高了2.2倍。


  作为煤矿生产系统的关键运输设备,带式输送机广泛应用于煤炭采掘、生产、转运和加工过程。与其他运输设备及输送形式相比,带式输送机具有连续运输量大、运载能力强、可实现较长或超长距离连续运输、运行效率高、工作环境适应性好、易于实现自动控制等优点。确保带式输送机连续不间断、安全、正常工作,是煤炭开采、加工等工作的重要保障。然而,由于煤炭开采及运输环境的恶劣程度和复杂性,以及带式输送机工作的不间断性等条件因素,在实际生产过程中,带式输送机经常发生故障,轻则影响煤炭开采运输的正常运行,重则伤及煤矿工人的生命安全。对带式输送机工作状态进行实时监控和保护变得尤为重要。
  经煤矿实地调查得知,带式输送机输送带故障中超过95%为横向断裂、纵向撕裂、跑偏、打滑和堆煤。
  (1) 输送带横向断裂。煤矿带式输送机运输距离较长,所有的输送带必须连接成环形,输送带接头常采用机械卡口固定接头法或热硫化接头法。由于输送带接头强度较低,且易损坏,所以接头通常是整条输送带最薄弱的部分。输送带横向断裂大多发生在接头处。输送带机械卡口变形或硫化接头强度太低、工艺不合格、质量不过关或磨损过于严重,都可导致输送带横向断裂事故的发生,主要原因是输送带横截面受到不均匀外力作用,同时张力超过极限范围,使输送带瞬时张力为零。
  (2) 输送带纵向撕裂。纵向撕裂是指输送带局部受力不均导致输送带在纵向出现破损的情况。由于输送带运送的原煤中会夹杂带有尖锐棱角的大块异物,非常容易划伤进而刺穿输送带。特别是在落料口和转运直角附近,来煤中的异物在下落过程中容易被卡阻在导煤槽挡板、托辊架等位置,同时受到正在运动中的输送带带动的力量,异物将愈卡愈紧,最终穿透和撕裂输送带,甚至引发断带事故。约80%的输送带纵向撕裂事故发生于落料口,应重点对机尾落料口进行监测。
  (3) 输送带跑偏。跑偏是指输送带运行方向中心线偏离带式输送机固有中心线的现象,极易引起运输的物料沿跑偏反方向洒落和输送带局部边缘磨损,还可能引发输送带打滑、撕裂等故障。作用于输送带的合力方向偏离标定输送带中心线方向是导致输送带跑偏的本质原因。
  (4) 输送带打滑。打滑是指驱动滚筒与输送带运转速度不匹配而出现的异常相对运动。输送带一旦打滑,不仅会使带式输送机因传动力不足而失效,还可能造成输送带因长时间摩擦而使温度升高并超过极限,从而引发火灾。另外,打滑还会导致输送带严重磨损、受到较强冲击后疲劳断裂、下坡段“飞车”等事故。引起输送带打滑的主要原因是输送带与滚筒作用点的张力过小,无法提供足够的动力。

 
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