井下带式输送机胶带跑偏控制技术研究

一、引言

在煤矿生产中，井下带式输送机承担着煤炭等物料的长距离连续运输任务，具有运输能力大、效率高、成本低等优点。由于井下工作环境复杂，存在粉尘大、湿度高、巷道空间受限等因素，带式输送机在运行过程中容易出现胶带跑偏现象。胶带跑偏不仅会缩短胶带的使用寿命，增加设备维护成本，还可能影响整个运输系统的正常运行，甚至引发重大安全事故。因此，深入研究井下带式输送机胶带跑偏控制技术具有重要的现实意义。

二、井下带式输送机胶带跑偏原因分析

（一）设备安装与制造因素

设备安装与制造质量是井下带式输送机胶带跑偏的重要诱因，安装环节若出现机架安装水平度欠佳、机头机尾中心线未精准重合，以及托辊组安装偏差超出允许范围等情况，胶带在运行时会受到不均衡的侧向力作用，打破其原本稳定的运行态势，进而引发跑偏故障。同时，设备制造精度缺陷亦不容忽视，像滚筒外圆圆柱度误差超出标准、托辊径向跳动幅度过大等，胶带经过这些存在精度缺陷的部件时，各部位受力难以均匀，致使胶带运行轨迹偏离正常位置，最终造成跑偏现象。

（二）胶带自身因素

胶带质量与性能优劣深刻影响其运行稳定性，是导致跑偏的关键因素。当胶带接头存在偏差时，接头处两侧胶带所承受的张力便无法保持均衡。在持续运行过程中，胶带受张力差作用，会不可避免地向张力较大的一侧偏移，引发跑偏。此外，随着使用时间增长与运行环境侵蚀，胶带会出现老化、磨损、变形等问题。这些状况会改变胶带原本规则的几何形状，破坏其力学性能的平衡，使得胶带在运行中难以维持直线轨迹，抵抗跑偏的能力大幅下降，进而频繁出现跑偏现象。

（三）物料因素

物料的分布状况对胶带跑偏有直接影响，当物料在胶带上的分布不均匀时，会使胶带两侧所承受的物料重量不一致，导致胶带两侧的张力不同，从而引发跑偏。例如，物料在胶带一侧堆积过多，会使该侧胶带张力增大，胶带会向另一侧跑偏。此外，物料的粒度、湿度等特性也会对胶带运行产生影响，如大块物料可能卡在托辊与胶带之间，使胶带局部受力异常，导致跑偏。

（四）运行与维护因素

带式输送机运行与维护状况直接关乎胶带运行状态，是引发跑偏问题的重要根源。运行方面，若速度不稳定、频繁启停，胶带所受动态载荷会随之剧烈波动，胶带难以在复杂多变的受力环境中保持稳定运行姿态，极易偏离正常轨迹。维护环节，若托辊表面物料清理不及时、轴承损坏后未及时更换，托辊转动将受阻不灵，胶带运行阻力骤增，破坏其平稳运行态势。此外，张紧装置作为调节胶带张力的关键部件，若调整不当，胶带张力或过紧或过松，均会打破胶带原有受力平衡，干扰其正常传动，进而诱发胶带跑偏故障。

三、现有井下带式输送机胶带跑偏控制技术

（一）机械式纠偏技术

机械式纠偏技术主要通过安装特定的机械装置来调整胶带的运行轨迹，常见的机械式纠偏装置有调心托辊组、立辊式纠偏装置等。调心托辊组能够根据胶带的跑偏方向自动调整托辊的角度，从而改变胶带的受力方向，使胶带回到正常运行位置。立辊式纠偏装置则是利用立辊与胶带边缘的摩擦力，当胶带跑偏时，立辊会对胶带施加一个侧向力，迫使胶带回到正常轨道。机械式纠偏技术具有结构简单、成本低、可靠性高的优点，但纠偏能力相对有限，对于一些严重的跑偏情况可能无法有效解决。

（二）液压式纠偏技术

液压式纠偏技术利用液压系统来实现胶带的自动纠偏，该技术通过传感器检测胶带的跑偏信号，将信号传输给液压控制系统，控制系统根据信号驱动液压执行机构，调整纠偏装置的位置或角度，从而纠正胶带的跑偏。液压式纠偏技术具有响应速度快、纠偏精度高的特点，能够适应不同工况下的胶带跑偏控制需求。液压系统结构复杂，对维护要求较高，且液压元件容易出现泄漏等问题，影响系统的可靠性和稳定性。

（三）电气控制式纠偏技术

电气控制式纠偏技术结合了传感器技术、电气控制技术和执行机构，实现对胶带跑偏的精确控制。通过在胶带两侧安装传感器，实时监测胶带的运行位置，当检测到胶带跑偏时，传感器将信号传输给电气控制系统，控制系统根据预设的程序控制执行机构动作，调整胶带的运行状态。电气控制式纠偏技术具有自动化程度高、控制灵活的优点，可与带式输送机的其他控制系统集成，实现整体运行的智能化管理。但该技术对电气元件的可靠性和抗干扰能力要求较高，且系统成本相对较高。

四、井下带式输送机胶带跑偏控制技术优化策略

（一）优化设备安装与制造工艺

在设备安装阶段，应严格按照安装规范进行操作，确保机架安装水平、机头机尾中心线重合，托辊组安装位置准确。加强安装过程中的质量检验，对关键部位的安装精度进行严格把控。在设备制造方面，提高制造工艺水平，降低滚筒、托辊等部件的制造误差，保证其几何尺寸和形位公差符合设计要求。同时，加强对原材料的质量检验，选用高质量的材料制造设备部件，提高设备的整体质量和可靠性。

（二）改进胶带质量与接头工艺

选用质量优良的胶带产品，确保胶带具有良好的抗拉强度、耐磨性和抗老化性能。加强对胶带质量的检验，在胶带采购和入库环节进行严格检测，杜绝不合格产品进入使用环节。优化胶带接头工艺，采用先进的接头方式和连接技术，保证接头处的强度和直线度，使胶带两侧张力均匀。在接头制作过程中，严格按照工艺要求进行操作，加强质量监督，确保接头质量符合标准。

（三）优化物料输送与控制

合理设计物料输送系统，确保物料在胶带上的分布均匀。可采用给料机等设备对物料进行均匀布料，避免物料在胶带一侧堆积。同时，加强对物料的管理，控制物料的粒度和湿度，防止大块物料和潮湿物料对胶带运行造成不利影响。在带式输送机运行过程中，根据物料运输需求合理调整运行速度，避免频繁启停，减少胶带受到的动态载荷变化，降低胶带跑偏的可能性。

（四）加强设备维护与管理

建立健全设备维护管理制度，制定详细的维护计划和操作规程。定期对带式输送机进行检查和维护，及时清理托辊表面的物料，更换损坏的轴承等部件，保证托辊转动灵活。加强对张紧装置的调整和维护，确保胶带张力合适。同时，加强对操作人员的培训，提高其操作技能和维护意识，使其能够及时发现和处理胶带跑偏等故障隐患，保障设备的正常运行。

五、结束语

井下带式输送机胶带跑偏是一个复杂的问题，受到设备安装、胶带质量、物料特性以及运行维护等多种因素的影响。现有的胶带跑偏控制技术各有优缺点，在实际应用中应根据具体情况选择合适的技术手段。通过优化设备安装与制造工艺、改进胶带质量与接头工艺、优化物料输送与控制以及加强设备维护与管理等优化策略，可以有效降低胶带跑偏的发生概率，提高井下带式输送机的运行可靠性与安全性。未来，随着科技的不断进步，应进一步加强对胶带跑偏控制技术的研究与创新，开发更加智能、高效、可靠的纠偏控制系统，为煤矿安全生产提供更有力的保障。

参考文献

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