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【摘 要】龙矿集团北皂煤矿2004年实现井下1 5条主运输皮带自动化以来,8大自动化保护中的跑偏保护损坏最为频繁,导致计划资金一直居高不下,本文通过核对设备设计资料和现场实际情况,进行了可能的原因分析和进一步的整改措施。
【关键词】塑料底座；拉紧力；航空接头
北皂矿采用的是KGE28型矿用皮带跑偏开关，用于皮带输送机皮带跑偏的检测和保护，是矿用本质安全型电气设备，适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿井下工作。北皂煤矿的皮带自动化8大保护运行8年来，大部分保护一直比较稳定，出现问题相对较少，但跑偏保护却一直损坏和更换比较频繁。
1.原因分析及处理方法
KGE28型跑偏保护损坏的原因较多，比如皮带严重跑偏、跑偏开关本身设计缺陷、跑偏开关受潮锈蚀严重、工作人员工作失误意外损坏都会导致跑偏保护破损。现场工作人员与日常维护技术人员沟通并实际检测，发现随着长期以来工作人员的日常培训及精心维护，意外失误导致损坏和锈蚀严重导致损坏的可能性越来越小。主要的原因就集中在了皮带跑偏及保护本身设计缺陷2个可能。
1.1跑偏开关本身设计缺陷
跑偏开关本身设计缺陷主要有2个，一个是触杆底座材质是塑料，二是接线接头使用的航空接头。
1.1.1 塑料材质底座原因
跑偏开关触杆下方为塑料底座。触杆动作转动最大角度：不小于70°，万向转动。跑偏保护动作分两级，一级预警，二级可停皮带。触点动作时触杆转动角度：35°±3°（一级），45°±3°（二级）。复位角度：15°±3°（一级），20°±3°（二级）。但当触杆转动角度过大时可能会导致塑料底座破裂，从而使整个开关损坏不能继续使用。外加厂家并不提供底座配件，这就造成了极大的浪费，坏1个底座，整个跑偏开关就不能继续使用，导致维护成本极高。
1.1.2航空接头原因
KGE28型矿用本安跑偏开关引入电缆外径：两个快速插头，允许电缆外径6～10 mm。2个快速插头均是与航空接头对接，航空接头受潮后或者长期被锈蚀会导致接线里边的焊点出现问题，经常出现短路或线路不通等问题。由于航空头本身较小，而内部接线焊点较多，基本上无法维修，再加上航空接头的配件不好做等原因，也导致了跑偏开关的一定程度的浪费。
1.2皮带严重跑偏
皮带跑偏严重会把跑偏触杆压，引起皮带跑偏是因为在运行过程中皮带中心线偏离带式输送机中心线，致使皮带两侧边缘不在同一高度运行，一边高而一边低，低的一边基本处于水平而非凹弧状，而高的一边就会撞到皮带架上固定的跑偏保护，跑偏保护动作固然可以使皮带停止，但皮带的冲击力对跑偏保护的损伤也极为严重，多次的冲撞轻的使跑偏触杆弯曲，严重的直接造成跑偏触杆断裂。
造成跑偏的原因多种多样，需要技术人员平时注意观察，及时发现原因并做相应的维护。其次，如果皮带是在输送机头部或者尾部开始跑偏的，则有可能是滚筒原因或者拉紧力不足造成的。如果皮带是在输送机中部出现跑偏现象的，则有可能是因为托辊原因造成的。
1.2.1托辊原因
正常情况下，带式输送机设计时出了需要根据运量、皮带型号、带速、垂度条件等计算出上下托辊间距外，还特别注明：“安装时从机头开始每10组槽型托辊设一组摩擦上调心托辊，从机尾开始每8组平行下托辊设一组摩擦下调心托辊”，间隔安装调心托辊是防止皮带跑偏的正常措施，调心托辊有多种类型，如常见的中间转轴式、四连杆式、立辊式等，其原理是采用阻挡或者托辊在水平面内方向转动产生横向推力使皮带自动向心，如果安装时没有按照要求安装或者间隔太长，均可导致皮带跑偏。
可通过调整托辊组的位置来调整跑偏，与头部滚筒类似，皮带偏向哪一侧，就把托辊组的哪一侧朝向皮带运行方向向前移或另一侧后移并且需要组合调整跑片段所有托辊组以最终完全纠偏。
另外，下山皮带输送机运距较长时，一般采用液压防跑偏装置较好。
1.2.2滚筒原因
驱动滚筒和改向滚筒是导致皮带跑偏的重要环节。因为一条带式输送机一般有4-9组滚筒，甚至更多。所有滚筒的轴向中心线都必须垂直于带式输送机长度方向的中心线，若偏斜过大或者累计偏斜过大，则必然导致跑偏，特别是驱动装置处滚筒比较集中的区段。
滚筒老化、胶面脱落也是造成皮带跑偏的一个重要原因。胶面脱落后导致同一滚筒的直径变化，在相同转速的情况下，直径大的部位线速度就大，直径小的部位线速度就小，所以直径大的一侧皮带运行较快，而直径小的一侧皮带运行较慢，皮带的同一横截面受到横向力而致使皮带跑偏。
如果滚筒胶面磨损严重或者有脱落，则需要更换滚筒。如果检查确认滚筒胶面完好，运转正常，则需要调节滚筒的位置来纠偏，一般设备制造时头架、尾架、驱动滚筒架及改向滚筒架上的滚筒轴承座安装用孔都加工成长孔，对于头部滚筒如果皮带向滚筒的右侧跑偏，可将右侧轴承座向前移动，也可将左侧轴承座向后移动，反之亦然。尾部滚筒的调整方法则正好相反，即如果皮带向滚筒的右侧跑偏，可将尾部滚筒右侧轴承座向后移动，也可将左侧轴承座向前移动。
1.2.3拉紧装置原因
拉紧装置不能自动调整拉紧力是导致皮带跑偏的主要原因。带式输送机的正常运转过程中，拉紧装置提供的拉紧力一是保证皮带在传动滚筒分离点具有足够的张力以满足传动滚筒的摩擦传动要求；二是保证皮带最小张力点的张力以满足皮带垂度的要求；三是满足皮带张力引起的弹性伸长要求。通常情况下皮带的张紧力是动态的，所以要求拉紧力是可以自动调节的。特别是对于运距长的几条下山皮带，由于张力大，在输送机的启动、制动时为保证启动、制动力的传递所需要的拉紧力变化较大，皮带的张力分布也不相同，需要拉紧装置进行自动调整，一般大于正常输送状态的2-3倍，既使在看似正常的煤炭输送过程中，皮带的张紧力变化，拉紧力也需要随时调节。
根据现场实际，下山带式输送机的拉紧装置一直处于非正常状态，这对带式输送机的运行产生不利影响，长此已久，出现皮带跑偏现象是必然的。故提出对拉紧装置加以维修或者更换一套完好的设备才能解决问题的看法。
2.结论
通过以上原因分析，可以看出，跑偏保护损坏频繁的原因多是由于设备本身缺陷或者使用过程中对跑偏保护和皮带日常检查和维护不够造成的。建议每隔一段时间进行一次大规模整体检修，对皮带的所有滚筒、托辊、拉紧装置逐一检测，确保其功能性完好；对跑偏开关进行除锈完好处理，需要时进行调整或更换。另外与厂家协商，要求增加塑料底座配件，航空头接头更换为直接接线方式，节省计划成本，并使主运输系统皮带自动化更好地运行。
【关键词】塑料底座；拉紧力；航空接头
北皂矿采用的是KGE28型矿用皮带跑偏开关，用于皮带输送机皮带跑偏的检测和保护，是矿用本质安全型电气设备，适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿井下工作。北皂煤矿的皮带自动化8大保护运行8年来，大部分保护一直比较稳定，出现问题相对较少，但跑偏保护却一直损坏和更换比较频繁。
1.原因分析及处理方法
KGE28型跑偏保护损坏的原因较多，比如皮带严重跑偏、跑偏开关本身设计缺陷、跑偏开关受潮锈蚀严重、工作人员工作失误意外损坏都会导致跑偏保护破损。现场工作人员与日常维护技术人员沟通并实际检测，发现随着长期以来工作人员的日常培训及精心维护，意外失误导致损坏和锈蚀严重导致损坏的可能性越来越小。主要的原因就集中在了皮带跑偏及保护本身设计缺陷2个可能。
1.1跑偏开关本身设计缺陷
跑偏开关本身设计缺陷主要有2个，一个是触杆底座材质是塑料，二是接线接头使用的航空接头。
1.1.1 塑料材质底座原因
跑偏开关触杆下方为塑料底座。触杆动作转动最大角度：不小于70°，万向转动。跑偏保护动作分两级，一级预警，二级可停皮带。触点动作时触杆转动角度：35°±3°（一级），45°±3°（二级）。复位角度：15°±3°（一级），20°±3°（二级）。但当触杆转动角度过大时可能会导致塑料底座破裂，从而使整个开关损坏不能继续使用。外加厂家并不提供底座配件，这就造成了极大的浪费，坏1个底座，整个跑偏开关就不能继续使用，导致维护成本极高。
1.1.2航空接头原因
KGE28型矿用本安跑偏开关引入电缆外径：两个快速插头，允许电缆外径6～10 mm。2个快速插头均是与航空接头对接，航空接头受潮后或者长期被锈蚀会导致接线里边的焊点出现问题，经常出现短路或线路不通等问题。由于航空头本身较小，而内部接线焊点较多，基本上无法维修，再加上航空接头的配件不好做等原因，也导致了跑偏开关的一定程度的浪费。
1.2皮带严重跑偏
皮带跑偏严重会把跑偏触杆压，引起皮带跑偏是因为在运行过程中皮带中心线偏离带式输送机中心线，致使皮带两侧边缘不在同一高度运行，一边高而一边低，低的一边基本处于水平而非凹弧状，而高的一边就会撞到皮带架上固定的跑偏保护，跑偏保护动作固然可以使皮带停止，但皮带的冲击力对跑偏保护的损伤也极为严重，多次的冲撞轻的使跑偏触杆弯曲，严重的直接造成跑偏触杆断裂。
造成跑偏的原因多种多样，需要技术人员平时注意观察，及时发现原因并做相应的维护。其次，如果皮带是在输送机头部或者尾部开始跑偏的，则有可能是滚筒原因或者拉紧力不足造成的。如果皮带是在输送机中部出现跑偏现象的，则有可能是因为托辊原因造成的。
1.2.1托辊原因
正常情况下，带式输送机设计时出了需要根据运量、皮带型号、带速、垂度条件等计算出上下托辊间距外，还特别注明：“安装时从机头开始每10组槽型托辊设一组摩擦上调心托辊，从机尾开始每8组平行下托辊设一组摩擦下调心托辊”，间隔安装调心托辊是防止皮带跑偏的正常措施，调心托辊有多种类型，如常见的中间转轴式、四连杆式、立辊式等，其原理是采用阻挡或者托辊在水平面内方向转动产生横向推力使皮带自动向心，如果安装时没有按照要求安装或者间隔太长，均可导致皮带跑偏。
可通过调整托辊组的位置来调整跑偏，与头部滚筒类似，皮带偏向哪一侧，就把托辊组的哪一侧朝向皮带运行方向向前移或另一侧后移并且需要组合调整跑片段所有托辊组以最终完全纠偏。
另外，下山皮带输送机运距较长时，一般采用液压防跑偏装置较好。
1.2.2滚筒原因
驱动滚筒和改向滚筒是导致皮带跑偏的重要环节。因为一条带式输送机一般有4-9组滚筒，甚至更多。所有滚筒的轴向中心线都必须垂直于带式输送机长度方向的中心线，若偏斜过大或者累计偏斜过大，则必然导致跑偏，特别是驱动装置处滚筒比较集中的区段。
滚筒老化、胶面脱落也是造成皮带跑偏的一个重要原因。胶面脱落后导致同一滚筒的直径变化，在相同转速的情况下，直径大的部位线速度就大，直径小的部位线速度就小，所以直径大的一侧皮带运行较快，而直径小的一侧皮带运行较慢，皮带的同一横截面受到横向力而致使皮带跑偏。
如果滚筒胶面磨损严重或者有脱落，则需要更换滚筒。如果检查确认滚筒胶面完好，运转正常，则需要调节滚筒的位置来纠偏，一般设备制造时头架、尾架、驱动滚筒架及改向滚筒架上的滚筒轴承座安装用孔都加工成长孔，对于头部滚筒如果皮带向滚筒的右侧跑偏，可将右侧轴承座向前移动，也可将左侧轴承座向后移动，反之亦然。尾部滚筒的调整方法则正好相反，即如果皮带向滚筒的右侧跑偏，可将尾部滚筒右侧轴承座向后移动，也可将左侧轴承座向前移动。
1.2.3拉紧装置原因
拉紧装置不能自动调整拉紧力是导致皮带跑偏的主要原因。带式输送机的正常运转过程中，拉紧装置提供的拉紧力一是保证皮带在传动滚筒分离点具有足够的张力以满足传动滚筒的摩擦传动要求；二是保证皮带最小张力点的张力以满足皮带垂度的要求；三是满足皮带张力引起的弹性伸长要求。通常情况下皮带的张紧力是动态的，所以要求拉紧力是可以自动调节的。特别是对于运距长的几条下山皮带，由于张力大，在输送机的启动、制动时为保证启动、制动力的传递所需要的拉紧力变化较大，皮带的张力分布也不相同，需要拉紧装置进行自动调整，一般大于正常输送状态的2-3倍，既使在看似正常的煤炭输送过程中，皮带的张紧力变化，拉紧力也需要随时调节。
根据现场实际，下山带式输送机的拉紧装置一直处于非正常状态，这对带式输送机的运行产生不利影响，长此已久，出现皮带跑偏现象是必然的。故提出对拉紧装置加以维修或者更换一套完好的设备才能解决问题的看法。
2.结论
通过以上原因分析，可以看出，跑偏保护损坏频繁的原因多是由于设备本身缺陷或者使用过程中对跑偏保护和皮带日常检查和维护不够造成的。建议每隔一段时间进行一次大规模整体检修，对皮带的所有滚筒、托辊、拉紧装置逐一检测，确保其功能性完好；对跑偏开关进行除锈完好处理，需要时进行调整或更换。另外与厂家协商，要求增加塑料底座配件，航空头接头更换为直接接线方式，节省计划成本，并使主运输系统皮带自动化更好地运行。