浅析煤矿带式输送机托辊损坏的原因及解决方案

浅析煤矿带式输送机托辊损坏的原因及解决方案

【摘 要】安全生产是煤矿生存发展的永恒主题,安全是煤矿的最大效益。而煤矿运输系统，特别是带式输送机的正常与否直接影响到煤矿的安全生产。机电设备安全可靠是煤矿安全生产的重要保证。如果没有一套规范科学的管理程序来管理好设备,会给煤矿安全生产带来重大隐患。

【关键词】安全生产；机电管理；方案 ０ 前言

随着煤矿开采工艺的进步和机械化程度的不断提高, 从井上到井下，从采掘到辅助，不管是通风系统，排水系统，运输提升系统，还是采煤工作面的采掘系统，乃至通讯监控系统。哪一个环节在机电方面出现故障，都会不同程度的给部分或全局的生产造成影响，从而为煤矿机电管理工作提出了更高的要求。本文就当前我国煤矿带式输送机托辊存在的一些问题进行研究、分析,并提出解决方案，以供参考。

托辊是一个结构简单的部件，如果制造精度达到设计要求，轴承不被污染，长期在良好的润滑状态下工作，使用寿命应该达到10-15万小时。但是目前在矿山恶劣的环境下，托辊的磨损非常严重。

1 煤矿机带式输送机托辊存在的主要问题

1.1 托辊的密封性能差，轴承被淋水或粉尘污染 目前，国内外所有的迷宫式密封结构，都不能阻止淋水和粉尘对轴承的污染。众所周知，迷宫式密封的间隙大时，密封的效果不好。迷宫式密封的间隙小，只能有所减缓淋水和粉尘的污染速度，远不能达到理想的效果。并且，迷宫式密封腔内填充的润滑脂，又大幅度增加了托辊的旋转阻力。因此，国内外所有的托辊，在淋水或粉尘等恶劣环境中，使用寿命最长不超过1万小时，最短的只有2000小时左右，轴承被污染失效的周期根本无法预期。损坏现象有两种：（1）旋转阻力增大后，管体圆周快速被磨透；（2）轴承卡死管体被磨出一个口子。

1.2 托辊两端轴承同心度超差，轴承强行旋转而早期损坏 由于机械加工的累计误差和焊接变形，造成托辊两端轴承位置的不同轴度超出了轴承允许的精度范围，不但使托辊的旋转阻力增大，加速管体和胶带之间的磨损，耗费电力，轴承的寿命也会大打折扣。

1.3 调心支架上托辊的快速损坏

调心支架的原本作用是，当胶带上的物料偏载跑偏时作调心之用。可是，很多皮带机由于安装调试经验不足，致使胶带成为“先天性”跑偏，完全依靠调心支架托辊与胶带之间的摩擦力进行纠偏。这种现象不但造成了运行阻力增加后的电力损耗加大，托辊和胶带也同时快速磨损，并且也严重影响滚筒、减速机、电动机等部件的寿命。还有很多企业的胶带跑偏严重，干脆用铁丝将调心支架强行固定一个很大的角度，致使托辊管体1个月甚至更短的时间即被磨穿。

1.4 V形前倾支架托辊损坏的也比较快

V形前倾支架上安装的托辊，与胶带之间始终在摩擦中运行，虽然前倾的角度很小，但根据实践观察，管体磨损量是固定支架上托辊的2倍左右，使用寿命自然低1倍左右。

1.5 缓冲托辊的短期损坏原因有两个

（1）由于落料点的粉尘大，缓冲托辊密封性能差时极易被污染造成轴承的

损坏；

（2）缓冲胶圈基本都是采用再生橡胶生产的，不但弹性差，耐磨性、耐撕裂性、耐老化性都很差，冲击力小时，使用寿命仅为1年左右，冲击力大时，十几天就会断裂脱落，对胶带产生严重伤害。在无可奈何的情况下，很多皮带机开始选用价格昂贵的缓冲床。

1.6 支架变形造成托辊管体磨穿

由于材料选择错误或者偷工减料，达不到设计要求，支架的刚性不足、托辊阻力过大或者意外事故等原因造成的支架变形，托辊与胶带之间呈不垂直运行，不但管体和胶带的磨损得很严重，阻力同时增大，能源损耗增加。

1.7 稀煤泥类污染物对托辊的污染 煤矿井下的水大时，胶带上粘附的煤泥，掉落到托辊两端面的支架和托辊轴上。先掉下来的变硬后堆积起来，直至将托辊的端面完全封住。继续掉落的煤泥即与迷宫式密封腔形成高度差。在压差的作用下，煤泥很容易进入迷宫式密封污染轴承。

1.8 托辊被埋在物料中造成的损坏

带式输送机出现撒料后，得不到及时的清理，托辊被埋在物料中运行，物料与托辊的摩擦使阻力大幅度增加，造成托辊管体和胶带的加速磨损；托辊端面的颗粒物料还会将托辊的密封圈磨烂后污染轴承，发生卡死的异常损坏。

1.9 搬运时重摔造成的损坏

国家标准中，托辊的轴向载荷和轴向窜动指标足以满足托辊运行时的工况。但是，有些人错误的认为托辊是金属材料，不怕摔扔，搬运时1－2米远的距离直接抛扔，造成托辊轴轴向窜动，旋转阻力大幅度增加，运行时管体很快被磨穿。这里着重说明，管体厚度越大，耐磨周期越长。可是重量越大，惯量也就越大，就越是容易被扔坏。

1.10 块状颗粒磨损破坏托辊端面密封 在很多场合，胶带上的块状物料掉落在下托辊吊耳的槽中时被卡住，这块物料就会与托辊端面的尼龙密封一直在强行摩擦，很快把密封破坏，轴承污染造成托辊损坏。

1.11 轴承质量

如果托辊轴承既没有污染，灵活度很好，载荷也不大，轴承早期失效的原因就属于轴承本身的质量问题了。

2 解决方案

2.1 必须保证轴承永远不被污染。更换为防淋水和粉尘的迷宫式密封，这样防淋水和粉尘永远不能通过最外侧第一道密封的迷宫式密封结构，使轴承能够长期在良好的润滑状态下运转，达到10万小时以上的正常使用寿命。

2.2 改进托辊生产工艺，使托辊的旋转阻力平均≤1N 。我们公司研制成功的托辊管体不加工大过盈装配工艺，避免了因机械加工或焊接变形过程中产生的误差，保证了托辊两端轴承位置的不同轴度≤0.05mm，旋转阻力平均≤1N，从而保证轴承的使用寿命达到15万小时。

2.3 重新调整皮带机，必须达到空载运行时，调心支架不起作用的状态。也可以不安装调心支架，在固定支架上安装挡边托辊，既防止胶带跑偏，又不增加阻力，托辊和胶带都不异常磨损。

2.4 解决方法与调心支架相同，重新调整皮带机，必须达到空载运行时，调心支架不起作用的状态。也可以不安装前倾支架，在固定支架上安装挡边托辊，

既防止胶带跑偏，又不增加阻力，托辊和胶带都不异常磨损。

2.5 新的迷宫式密封保证轴承永远不被污染，轴承寿命达到10万小时以上；胶圈更换为新型阻燃型汽车轮胎橡胶，使缓冲托辊的使用寿命提高20倍，比缓冲床的经济效益高10倍。

2.6 更换合格的支架。

2.7 在旋转的密封盖上做一个凸起的“清除器”，既对托辊的阻力没有影响，又可以及时将掉落的稀泥清除下来，阻止稀泥在托辊的端面堆积，不产生压力差，从而达到稀泥不进入密封的效果。

2.8 及时清理洒落的物料，不能阻碍托辊的正常转动。 2.9 搬运时注意不要让托辊轴受到冲击是最好的办法。

2.10 改变下托辊吊耳的结构，使块状物料不能在托辊端面滞留，或者适当缩短托辊管体的长度（大约20mm），使吊耳与托辊端面的间距大于掉落的块状物料即可。

2.11 选用大厂家（质量过硬、信誉度过高的企业）的轴承。 3 结束语

本文总结出上述托辊损坏的原因及解决方案，供各位仁人志士参考。并以此抛砖引玉，对煤矿企业的安全生产做出贡献。扎扎实实地搞好机电运输管理工作,确保矿井机电系统安全、可靠、高效。

【参考文献】 ［1］张振普.煤矿安全生产管理与技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008. ［2］夏祥春，等.机械设计基础[M].西安：西北工业大学出版社，2009. ［3］张尊敬，汪甦．DTⅡ(A)型带式输送机设计手册[M].北京：冶金工业出版社，2003.