一般礦山上大量使用膠帶傳輸煤炭，沙土等物質、膠帶在運行過程中，由于傳輸動力較大，膠帶與滾筒漲緊力和磨擦力較大，加之運行速度較快，因此，在園柱型動力滾洞上的膠帶經常偏離滾筒的中心位置串向滾筒一端的現象。這種現象可稱之為膠帶跑偏現象，也稱之為膠帶跑偏問題。

膠帶跑偏問題不解決，工作無法正常進行，也會出現重大事故。一旦膠帶跑偏嚴重，膠帶會被其它機件刮傷或撕裂幾十米長的口子。

膠帶跑偏問題是屬于正?，F象，也是膠帶在運行過程中一時刻都在發生的現象。很有必要研究傳輸膠帶出現跑偏的原因，找出解決調整膠帶跑偏的方法。

研究其膠帶跑偏有兩方面的原因，一方面是膠帶和滾筒的垂直度在膠帶漲緊時調整的不精確。這方面，可以人為地進行精確調整比較容易做到。另一方面就是膠帶在生產制造時，膠帶各處的密度和厚度都有差別。因此膠帶在漲緊后，在運行過程中，被拉伸變形的長度不同，產生的拉力和磨擦力不向。因此產生了膠帶在滾筒上運行時出現跑偏現象。這方面是膠帶跑偏的主要原因。膠帶自身存在的向題是無法解決的。膠帶跑偏是不可避免的，也是經常出現的。

知道了膠還跑偏產生的原因，就能夠研究出一種在膠帶跑偏時，將膠帶調整到正常位置上的方法。

下面針對具體設備進行研究，找出一個行之有效的方法，來解決膠帶在滾筒上跑偏問題。

摘要：針對電子、IT、制造等行業的膠帶封裝效率較低、勞動強度大、不能實現自動封裝等特點，設計了一種自動膠帶封裝機，對該封裝機的結構進行了研究，設計了該自動膠帶封裝機的結構原理圖，并對重要零部件進行了設計。應用三維軟件Pro/E設計出了自動膠帶封裝機的三維圖，最后對該膠帶封裝機的控制系統進行了設計，以PLC為核心控制器，給出了該膠帶封裝機的硬件結構圖和軟件流程圖。研究表明，設計的自動膠帶封裝機能夠實現膠帶的自動旋轉封裝和自動剪切，工作效率高、封裝質量好、自動化程度高、封裝速度易控制，具有較大的研究推廣價值。

關鍵詞：膠帶；自動封裝機；Pro/E；PLC；自動剪切

隨著社會經濟和人們生活水平的快速提高，膠帶已經完全融入到各行各業及人們日常生活的使用中，膠帶廣泛應用于食品、醫藥、卷煙、家用電器、日用化工、電子、制造等幾乎各個行業的包裝封口和粘貼[1-2]。目前，包裝盒、包裝箱等的封裝主要是由人工完成的，電子、IT、制造等行業的膠帶封裝也是以人工為主，尤其是對于一些塑料件、尼龍件、鐵件、鋁件等硬質類零散件的膠帶包裹封裝和剪切都是由操作人員手工纏繞和裁剪，效率低、勞動強度高，長時間操作過程中工作人員手指容易受傷，且膠帶封裝剪切質量較差[3-4]。目前市場上的一些膠帶封裝機構大多都是純機械的結構，而且需要人工操作粘貼和剪切，自動化程度低，容易出現故障，而且操作人員工作強度較大[5-6]。針對以上問題，為了提高膠帶封裝效率和封裝質量、減輕工人勞動強度、減少工時、提高生產效率，本文設計了一種自動膠帶封裝機，主要應用于食品、包裝、電子、IT、制造等行業的膠帶旋轉包裹封裝，能適應不同寬度的膠帶粘貼，能實現膠帶的自動旋轉封裝和自動剪切。

1總體方案設計

1.1自動膠帶封裝機結構設計

本文設計的自動膠帶封裝機能夠對塑料件、尼龍件、鐵件、鋁件等硬質類零散件等材料實現膠帶的自動旋轉封裝和自動剪切。根據設計要求設計的自動膠帶封裝機主要由機架和膠帶滾貼剪切器組成，機架由1塊底板、4條側板連接而成，機架上安裝膠帶滾貼剪切器，膠帶滾貼剪切器由滾貼機構和滾貼剪切機構兩部分組成。設計的自動膠帶封裝機結構原理如圖1所示。圖1中，底板4與4條側板3連接形成機架，機架上安裝膠帶滾貼剪切器構成自動膠帶封裝機，膠帶滾貼剪切器由滾貼機構和滾貼剪切機構兩部分組成。滾貼機構包括滾貼電動機5，在底板4上伸縮支撐桿1的上方位，一號支架10、二號支架19被固定在2個平行的調整滑槽17上，一號支架和二號支架上對應安裝有一號固定桿11及二號固定桿18，底板4上的滾貼電動機5經聯軸器7連接一號固定桿11；滾貼剪切機構包括滾貼剪切電動機6、滾貼剪切齒形帶8和滾貼剪切器12，滾貼剪切齒形帶8經支架、帶輪平行于調整滑槽17安裝在底板4上，帶輪連接滾貼剪切電動機6，帶滾貼剪切刀14的滾貼剪切器12安裝在滾貼剪切齒形帶8上，滾貼剪切齒形帶8的兩端分別安裝一號行程開關9和二號行程開關20。

摘要：介紹了Profibus現場總線技術的主要特點，并結合祁東煤礦井下監控系統介紹了基于Profibus現場總線的煤礦膠帶監控系統的軟、硬件配置以及兩者之間接口的實現方法。

關鍵詞：監控系統膠帶ProfibusFIXMPI

現場總線是20世界80年代中期在國際上發展起來的。它應用在生產現場，實現微機化測量設備之間的散化、網絡化、智能化方向的發展，一經產生便成為全球工業自動化技術的熱點，到全世界的普遍關注。自80年代末以來，幾種現場總線技術如FF、Lonworks、Canbus、Profibus等已逐漸成熟并對工業自動化進程形成影響。Profibus等已逐漸成熟并對工業自動化進程形成影響。Profibus是ProcessFieldBus的縮寫，是一種用于工廠自動化車間級監控和現場設備層數據通信與控制的現場總線技術，可實現現場設備層到車間級監控的分散式數字控制和現場通信，從而為實現工廠綜合自動化和現場設備智能化提供可行的解決方案。

膠帶運輸是煤礦生產中十分重要的環節，監控系統在該環節的投入是煤礦現場化生產的趨勢。本文以皖北礦務局祁東煤礦的井下膠帶監控系統為例，簡介Profibus現場總線技術在監控系統中的應用。

1Profibus現場總線技術

1.1Profibus概貌

一般礦山上大量使用膠帶傳輸煤炭，沙土等物質、膠帶在運行過程中，由于傳輸動力較大，膠帶與滾筒漲緊力和磨擦力較大，加之運行速度較快，因此，在園柱型動力滾洞上的膠帶經常偏離滾筒的中心位置串向滾筒一端的現象。這種現象可稱之為膠帶跑偏現象，也稱之為膠帶跑偏問題。

膠帶跑偏問題不解決，工作無法正常進行，也會出現重大事故。一旦膠帶跑偏嚴重，膠帶會被其它機件刮傷或撕裂幾十米長的口子。

膠帶跑偏問題是屬于正?，F象，也是膠帶在運行過程中一時刻都在發生的現象。很有必要研究傳輸膠帶出現跑偏的原因，找出解決調整膠帶跑偏的方法。

研究其膠帶跑偏有兩方面的原因，一方面是膠帶和滾筒的垂直度在膠帶漲緊時調整的不精確。這方面，可以人為地進行精確調整比較容易做到。另一方面就是膠帶在生產制造時，膠帶各處的密度和厚度都有差別。因此膠帶在漲緊后，在運行過程中，被拉伸變形的長度不同，產生的拉力和磨擦力不向。因此產生了膠帶在滾筒上運行時出現跑偏現象。這方面是膠帶跑偏的主要原因。膠帶自身存在的向題是無法解決的。膠帶跑偏是不可避免的，也是經常出現的。

知道了膠還跑偏產生的原因，就能夠研究出一種在膠帶跑偏時，將膠帶調整到正常位置上的方法。

下面針對具體設備進行研究，找出一個行之有效的方法，來解決膠帶在滾筒上跑偏問題。

摘要：結合現場膠帶機的實際情況及經常出現的設備故障，對膠帶機的控制系統做了改造，主要有：膠帶機啟停機控制原理的改造、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造。

關鍵詞：控制系統啟停機控制堵料打滑

引言

隨著計算機控制技術的迅速發展，以微處理器為核心的可編程控制器（PLC）已逐步取代繼電器控制，選煤廠也不例外。神華集團準格爾能源有限責任公司選煤廠，其原煤車間的輸煤系統即為PLC控制，控制系統采用美國AB公司的ControLogix控制系統。PLC控制器采用32位總線的Logix5562，基本內存750K，擴展內存1.5M，通過SRM熱備模塊實現雙CPU間的互為備用?？刂葡到y各框架通過連接模塊CNBR組成雙通道冗余（ControlNet）網絡，網絡傳輸速率可達5M/s。畫面監控軟件為ifix4.0中文版，采用OPC通訊方式通過上位機內置的網卡連接到控制網上。整個控制過程具有自動化程度高、方便維護、運行可靠等特點。在使用過程中，結合現場膠帶機的實際情況及經常出現的設備故障，對膠帶機的控制系統做了改造，主要有：膠帶機啟停機控制原理的改造、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造，現具體簡述如下：

一、膠帶機啟停機控制原理的改造

在原煤車間哈爾烏素分區設備剛投入生產運行期間，由于各種原因，導致設備忽然停電的事故時有發生。但是發現，在設備忽然斷電情況下，個別設備，如膠帶機M11、M21、M13、M23，不能正常閉鎖停機，即使由集控發出停機命令也不能起到控制的作用，而且現場的保護裝置也不起作用，造成設備堵料嚴重，若發現不及時，會造成膠帶機機頭滾筒包膠損壞、膠帶磨擦損傷及機頭保護開關砸壞等事故，給設備和生產造成很大的影響。聯系電工，翻閱這幾條膠帶機的控制圖紙，發現這幾條膠帶的控制原理和黑礦分區的M11膠帶機極為相似，其啟?？刂评^電器是觸發式的，其起機及停機需要兩個繼電器，發出的起機及停機信號是個脈沖信號，起機信號采集發出起機命令的上升沿信號，停機命令采集發出停機命令的上升沿信號，在起機信號發出后，控制系統會對各個保護進行掃描。當具備起機條件時，對起機繼電器發出吸合指令，起機繼電器吸合，電機運行，電機的運行返回信號是通過綜保保住的，待電機運行信號正常，起機繼電器斷開，皮帶正常運轉。停機的過程和起機過程是類同的，但是，當設備忽然發生斷電事故，控制模塊得不到設備發出的連鎖停機信號，即采集不到停機信號的上升沿指令，停機繼電器無法吸合，設備便無法正常停機。

摘要：本文根據多年現場實踐，對電廠輸煤系統主要設備帶式輸送機最常見故障膠帶跑偏原因利用力學原理加以分析，以及提出相應的處理方法。

關鍵詞：帶式輸送機膠帶跑偏力學分析

帶式輸送機是輸煤系統的主要設備，它的安全穩定運行直接影響到發電機組的燃煤供應。而膠帶的跑偏是帶式輸送機的最常見故障，對其及時準確的處理是其安全穩定運行的保障。跑偏的現象和原因很多，要根據不同的跑偏現象和原因采取不同的調整方法，才能有效地解決問題。本文是根據多年現場實踐，從使用者角度出發，利用力學原理分析與說明此類故障的原因及處理方法。

一、承載托輥組安裝位置與輸送機中心線的垂直度誤差較大,導致膠帶在承載段向一則跑偏。如下圖所示，膠帶向前運行時給托輥一個向前的牽引力Fq，這個牽引力分解為使托輥轉動的分力Fz和一個橫向分力Fc，這個橫向分力使托輥軸向竄動，由于托輥支架的固定托輥是無法軸向竄動的，它必然就會對膠帶產生一個反作用力Fy，它使膠帶向另一側移動，從而導致了跑偏。

搞清楚了承載托輥組安裝偏斜時的受力情況，就不難理解膠帶跑偏的原因了，調整的方法也就明了了，第一種方法就是在制造時托輥組的兩側安裝孔都加工成長孔，以便進行調整。具體調整方法見圖二，具體方法是皮帶偏向哪一側，托輥組的哪一側朝皮帶前進方向前移，或另外一側后移。如圖二所示皮帶向上方向跑偏則托輥組的下位處應當向左移動，托輥組的上位處向右移動。

第二種方法是安裝調心托輥組，調心托輥組有多種類型如中間轉軸式、四連桿式、立輥式等，其原理是采用阻擋或托輥在水平面內方向轉動阻擋或產生橫向推力使皮帶自動向心達到調整皮帶跑偏的目的，其受力情況和承載托輥組偏斜受力情況相同。一般在帶式輸送機總長度較短時或帶式輸送機雙向運行時采用此方法比較合理，原因是較短帶式輸送機更容易跑偏并且不容易調整。而長帶式輸送機最好不采用此方法，因為調心托輥組的使用會對膠帶的使用壽命產生一定的影響。

1存在問題

(1)二礦庚組煤開采成本低，但高富硫、高灰分，受市場制約比較嚴重;己組煤是優質煉焦煤，市場前景好。但二礦井下膠帶運輸系統己、庚組煤無單獨的儲煤倉，不能分采分運，無法實現資源的合理配采，難于滿足市場的需要，綜合經濟效益低。而合理配采、實現分裝分運分銷，可以調整產品結構，提高產品附加值，增加經濟效益。(2)污染環境。二礦緊鄰市中心，原地面儲煤倉容量僅1750m3，無法滿足不少于2d儲量要求的規定，絕大部分原煤在儲煤場落地露天儲存，不僅造成了煤炭資源丟失，還污染了環境。(3)膠帶運輸和儲裝運系統能力不足，與礦井發展不匹配。篩選系統簡易安裝，設備處理能力低;礦井主斜井膠帶輸送機運量僅400t/h，整個系統能力為150萬t/a，無法滿足生產需求。(4)膠帶運輸系統復雜，裝載點多，設備檔次低，效率低。

2優化設計基本思路

二礦可簡單分為東西2大采區，井下西部己庚二和己庚一采區生產己、庚組煤，東部庚三及三水平只生產庚組煤，如果在井下實現2種煤炭分運，需要在主膠帶斜井下部、暗斜膠帶增加2個儲煤倉，根據煤種分時段運輸;地面新建1套儲裝運篩選系統和4座儲煤倉，增大原儲裝運系統能力，使己、庚組煤分別儲存;將主系統普強膠帶更換為高強膠帶，這樣可實現己、庚組煤炭分運、分儲、分銷，主運輸能力和煤倉儲裝能力相應提高。

3實施情況

(1)儲裝運生產系統優化。在主斜井膠帶機上延方向新建篩選系統，原煤由明斜膠帶輸送機(主斜井膠帶輸送機)運送到篩分樓上，由分叉溜槽進入到振動篩，經過篩分處理后，粒徑大于50mm的原煤流入手選膠帶輸送機被人工手選，選出的矸石及其他雜物進入矸石倉，經礦車運送至翻矸系統翻入矸石山;塊煤經破碎機破碎后，和粒徑小于50mm的篩下煤混合轉載到上倉膠帶輸送機上，經過配倉膠帶輸送機，用卸料器按不同品種的煤卸入相應的新建煤倉中，煤倉中的煤經過倉下給煤機、倉下膠帶輸送機和上鐵路膠帶輸送機進入新裝車點或原煤倉中，通過火車外運。當儲煤倉滿倉時，原煤進入儲煤場儲存，然后經汽車外運銷售。另外，煤倉側面留有汽車裝車口，也可用于汽車外運銷售。(2)主要篩選設備選型。選用2臺4DL2467型單梁激振篩，1用1備，處理量1000t/h;選用FP63AS型雙滾齒破碎機，處理量400t/h;地面儲裝運系統共計安裝6部膠帶機，帶寬均為1200mm，V=2.5m/s，Q=1000t/h。倉下給煤機選用甲帶式給煤機，新建4座儲煤倉，總容量26000m3，己組煤和庚組煤各占2個倉。(3)由于明斜膠帶運輸巷第3部機頭處有水平夾角，先將主斜井膠帶輸送機前2部更換為高強膠帶(明斜膠帶)。拆除部分地面建筑，在原篩分樓延長線方向建新篩選樓，高強膠帶輸送機的驅動裝置和卸載滾筒放在新篩選樓上部，液壓拉緊裝置放在地面，待土建工程、膠帶機驅動、張緊裝置安裝完工后，拆除主斜井前兩部普強膠帶，更換為1部高強膠帶，這樣減少了施工和安裝時對生產系統的影響。改造后運輸能力為1000t/h，提高了600t/h。(4)恢復完善井下原有部分巷道(安裝庚組集中膠帶)，新施工暗斜巷道1500m，新建庚三煤倉(2000m3)、己一煤倉(1000m3)、己二煤倉(1200m3)。(5)拆除庚三集中膠帶和庚三上山普強膠帶機。在暗斜、庚三上山各安裝DTL100/800/4×315S高強膠帶。(6)明斜巷道下段取直后，拆除普強膠帶，將明斜膠帶下延，合為1部高強膠帶。(7)己二集中巷新煤倉建好后，拆除原來的3部普強膠帶，更換為1部高強膠帶輸送機。以上方案分步實施，自2009年5月起開工，歷時3a，于2012年4月全部竣工。

生產調度管理制度

1．目的

為協調生產各環節，確保生產順利有序進行，特制訂本制度。

2．范圍

適用于整個生產過程中生產調度的管理和大轎車、叉車的管理

3．職責

1.承載托輥組安裝位置與輸送機中心線的垂直度誤差較大，導致膠帶在承載段向一則跑偏。如圖1所示，膠帶向前運行時給托輥一個向前的牽引力Fq，這個牽引力分解為使托輥轉動的分力Fz和一個橫向分力Fc，這個橫向分力使托輥軸向竄動，由于托輥支架的固定托輥是無法軸向竄動的，它必然就會對膠帶產生一個反作用力Fy，它使膠帶向另一側移動，從而導致了跑偏。

搞清楚了承載托輥組安裝偏斜時的受力情況，就不難理解膠帶跑偏的原因了，調整的方法也就明了了。第一種方法就是在制造時托輥組的兩側安裝孔都加工成長孔，以便進行調整。具體調整方法見圖二，具體方法是皮帶偏向哪一側，托輥組的哪一側朝皮帶前進方向前移，或另外一側后移。如圖二所示皮帶向上方向跑偏則托輥組的下位處應當向左移動，托輥組的上位處向右移動。

第二種方法是安裝調心托輥組，調心托輥組有多種類型如中間轉軸式、四連桿式、立輥式等，其原理是采用阻擋或托輥在水平面內方向轉動阻擋或產生橫向推力使皮帶自動向心達到調整皮帶跑偏的目的，其受力情況和承載托輥組偏斜受力情況相同。一般在帶式輸送機總長度較短時或帶式輸送機雙向運行時采用此方法比較合理，原因是較短帶式輸送機更容易跑偏并且不容易調整。而長帶式輸送機最好不采用此方法，因為調心托輥組的使用會對膠帶的使用壽命產生一定的影響。

2.頭部驅動滾筒或尾部改向滾筒的軸線與輸送機中心線不垂直，造成膠帶在頭部滾筒或尾部改向滾筒處跑偏。如圖3所示，滾筒偏斜時，膠帶在滾筒兩側的松緊度不一致，沿寬度方向上所受的牽引力Fq也就不一致，成遞增或遞減趨勢，這樣就會使膠帶附加一個向遞減方向的移動力Fy，導致膠帶向松側跑偏，即所謂的“跑松不跑緊”。

其調整方法為：對于頭部滾筒如膠帶向滾筒的右側跑偏，則右側的軸承座應當向前移動，膠帶向滾筒的左側跑偏，則左側的軸承座應當向前移動，相對應的也可將左側軸承座后移或右側軸承座后移。尾部滾筒的調整方法與頭部滾筒剛好相反。經過反復調整直到膠帶調到較理想的位置。在調整驅動或改向滾筒前最好準確安裝其位置。

3.滾筒外表面加工誤差、粘煤或磨損不均造成直徑大小不一，膠帶會向直徑較大的一側跑偏。即所謂的“跑大不跑小”。其受力情況如圖四所示：膠帶的牽引力Fq產生一個向直徑大側的移動分力Fy，在分力Fy的作用下，膠帶產生偏移。對于這種情況，解決的方法就是清理干凈滾筒表面粘煤，加工誤差和磨損不均的就要更換下來重新加工包膠處理。

1.承載托輥組安裝位置與輸送機中心線的垂直度誤差較大，導致膠帶在承載段向一則跑偏。如圖1所示，膠帶向前運行時給托輥一個向前的牽引力Fq，這個牽引力分解為使托輥轉動的分力Fz和一個橫向分力Fc，這個橫向分力使托輥軸向竄動，由于托輥支架的固定托輥是無法軸向竄動的，它必然就會對膠帶產生一個反作用力Fy，它使膠帶向另一側移動，從而導致了跑偏。

搞清楚了承載托輥組安裝偏斜時的受力情況，就不難理解膠帶跑偏的原因了，調整的方法也就明了了。第一種方法就是在制造時托輥組的兩側安裝孔都加工成長孔，以便進行調整。具體調整方法見圖二，具體方法是皮帶偏向哪一側，托輥組的哪一側朝皮帶前進方向前移，或另外一側后移。如圖二所示皮帶向上方向跑偏則托輥組的下位處應當向左移動，托輥組的上位處向右移動。

第二種方法是安裝調心托輥組，調心托輥組有多種類型如中間轉軸式、四連桿式、立輥式等，其原理是采用阻擋或托輥在水平面內方向轉動阻擋或產生橫向推力使皮帶自動向心達到調整皮帶跑偏的目的，其受力情況和承載托輥組偏斜受力情況相同。一般在帶式輸送機總長度較短時或帶式輸送機雙向運行時采用此方法比較合理，原因是較短帶式輸送機更容易跑偏并且不容易調整。而長帶式輸送機最好不采用此方法，因為調心托輥組的使用會對膠帶的使用壽命產生一定的影響。

2.頭部驅動滾筒或尾部改向滾筒的軸線與輸送機中心線不垂直，造成膠帶在頭部滾筒或尾部改向滾筒處跑偏。如圖3所示，滾筒偏斜時，膠帶在滾筒兩側的松緊度不一致，沿寬度方向上所受的牽引力Fq也就不一致，成遞增或遞減趨勢，這樣就會使膠帶附加一個向遞減方向的移動力Fy，導致膠帶向松側跑偏，即所謂的“跑松不跑緊”。

其調整方法為：對于頭部滾筒如膠帶向滾筒的右側跑偏，則右側的軸承座應當向前移動，膠帶向滾筒的左側跑偏，則左側的軸承座應當向前移動，相對應的也可將左側軸承座后移或右側軸承座后移。尾部滾筒的調整方法與頭部滾筒剛好相反。經過反復調整直到膠帶調到較理想的位置。在調整驅動或改向滾筒前最好準確安裝其位置。

3.滾筒外表面加工誤差、粘煤或磨損不均造成直徑大小不一，膠帶會向直徑較大的一側跑偏。即所謂的“跑大不跑小”。其受力情況如圖四所示：膠帶的牽引力Fq產生一個向直徑大側的移動分力Fy，在分力Fy的作用下，膠帶產生偏移。對于這種情況，解決的方法就是清理干凈滾筒表面粘煤，加工誤差和磨損不均的就要更換下來重新加工包膠處理。