煤矿中皮带运输设备的故障分析及监测处理
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摘 要：本文分析了当前我国煤矿企业皮带运输机设备存在的故障问题，分析了其运行原理，并针对其故障原因指出了相关的监测处理方法。皮带运输机性能直接影响着煤矿企业的生产效率与成本，企业必须采用有效的故障监测方法，有效分析，才可以及时解决运行问题，从而获得更多的经济与社会效益。
关键词：煤矿;皮带运输设备;故障;监测处理
1 皮带运输机设备构造
某煤矿采区皮带运输机设备设计运输总长度为2700m，设计带速为每秒3.2m，此皮带运输机的实际运输能力为1500t/h，初期安装总长度为950m。同时，皮带运输机采用了双滚筒的驱动运输方式。此皮带运输设备中具备支撑与清扫装置，其中最为关键的便是皮带运输设备的皮带及电机。在实际运输过程中一般不会发生电机故障问题，但一旦电机运行不畅会为煤矿企业的运输工作带来诸多不利影响。当前皮带运输机最为频繁发生故障的部位为皮带部件，这也是主要的动力传输部件，与煤炭直接接触。由此看出，在煤矿传输过程中，皮带部件具备十分重要的作用。
2 皮带运输设备故障及处理措施
2.1 皮带运输机设备跑偏
某煤矿采区皮带运输设备在运行期间，皮带受多种外力因素的影响，当传输设备处于正常运输模式时，皮带围绕中心轴转动，运输煤炭。但若煤炭在运输期间在皮带上分布并不均匀，则会导致中心轴出现偏差，不但无法正常运输煤炭，甚至还会缩短皮带运输机的使用寿命。除此之外，当皮带发生跑偏问题时，甚至还会引发火灾事故問题，严重威胁了煤矿企业的安全生产。相关技术人员研究分析发现，某煤矿皮带运输设备运行期间，皮带会受到运输力的影响，当皮带运输机处于高速运行模式时，外界较大的作用力会导致其自身受力发生变化，从而导致偏差问题。
2.2 皮带运输设备打滑
某煤矿采区皮带运输设备运行情况与皮带摩擦系数存在较大关系，当皮带运输设备出现受力不均问题时，其摩擦力会相对产生变化。当皮带摩擦力低于临界值时，皮带会发生打滑问题，运行效率降低。甚至皮带打滑会产生更多的热量，加速皮带的老化程度，缩短其使用寿命，甚至还会引起烧毁问题。除此之外，皮带受力不均匀也会引发火花的产生，极易导致瓦斯爆炸事故，严重威胁了煤矿企业的正常安全生产。技术人员深入分析原因发现，煤矿在开采过程中存在水煤问题，在运输煤炭时使得部分水分滴落至皮带的背面或滚轴，减小了皮带表面的摩擦力，从而导致其发生打滑问题。除此之外，技术人员在安装与维护皮带过程中的张力不足问题也会降低皮带的摩擦力，从而使其发生打滑问题。针对此，煤矿工作人员在遇到水煤问题时，应及时关闭喷淋装置，并减小给煤数量，避免皮带出现打滑问题。
3 皮带运输设备故障监测系统
3.1 皮带运输设备故障监测系统结构
类似于多数煤矿企业采用的皮带运输设备故障监控系统，某煤矿企业使用的系统还增加了MCGS嵌入式触摸屏，确保井下的工作人员可以实时监控皮带运输机的运行情况，以便及时处理故障问题，确保煤矿生产工作的安全进行。
3.2 皮带运输设备故障监控系统功能模块
一是物理层，皮带运输设备监控系统物理层主要包括温度传感装置、振动传感装置等收集设备，这些装置可以有效收集各种皮带运输机的运行参数信息。其中振动传感装置采用4至20毫安的电流信号作为输出信号，并利用隔离放大装置将其转变为0至5伏的电压信号，在输送至模拟量扩展模块中。温度传感器采用了4至20毫安的电流信号，其无需转化为电压信号，可以直接被输送至模拟量扩展模块中。二是数据收集与传输层，即PLC分站，包括MCGS嵌入式触摸屏与PLC装置，其可以利用相关的扩展模块在线分析数据信息，并完成处理工作。且可以将监测信息实时显示至MCGS嵌入式触摸屏中，并通过上机位完成相关的通信工作。三是信息处理层，即上位主机，其可以在相关的显示设备中展现皮带运输机的实际运行情况，并记录查询相关的数据信息，并根据皮带运输机运行期间出现的故障问题进行实施预警。
4 皮带运输设备故障诊断实际案例分析
某煤矿采区皮带运输机电机前轴轴承出现了严重的振动问题，且振动频率明显超出了标准值。通过故障诊断系统可以发现，此运输设备已经开始处于异常的煤炭运输模式。监测发现，电动机工频为25赫兹，分析加工处理皮带运输设备采集的数据信息可以发现，电动机前轴位置轴承径向的振动幅度达到了每秒9.7mm，但标准数值为9.0mm/s，已经超出标准值范畴。之后技术人员利用专家监测系统分析此故障问题，并在故障信息系统中查找类似问题，通过推理分析可以得出皮带运输机出现了转子不平衡的故障问题，通过检查验证皮带运输机转子的实际运行情况可以看出，故障结果诊断无误。这也进一步表明，皮带运输机故障监测系统具备较强的准确性，在煤矿运输过程中可以及时发现问题并针对性的采取处理措施，提高了煤矿生产的安全性与稳定性，提高了企业的经济效益水平。
5 结束语
煤矿企业的技术人员应充分结合皮带运输机的实际运行情况，及时掌握其可能发生的故障问题，并针对性的采取监测措施，从而有效避免故障的再次发生，保证皮带运输设备的安全可靠运行，为企业赢得更多的经济与社会效益。
参考文献：
[1]董秀峰.五亩冲矿皮带运输系统控制改造[J].机械管理开发，2018.
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