帶式輸送機(jī)跑偏的原因與解析

冀 磊

（內(nèi)蒙古烏海市烏海能源公司平溝選煤廠,內(nèi)蒙古 烏海 016000）

帶式輸送機(jī)跑偏的原因與解析

冀 磊

（內(nèi)蒙古烏海市烏海能源公司平溝選煤廠,內(nèi)蒙古 烏海 016000）

根據(jù)制造、安裝經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐，利用帶式輸送機(jī)原理及力學(xué)原理對(duì)帶式輸送機(jī)輸送帶跑偏故障進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的處理方法。

帶式輸送機(jī)；輸送帶跑；偏原因分析

帶式輸送機(jī)又稱膠帶輸送機(jī)，廣泛應(yīng)用在煤炭、冶金、建材、電力、化工、輕工、糧食等行業(yè)和部門。輸送帶的跑偏是帶式輸送機(jī)日常工作中出現(xiàn)頻率最多的故障，也是帶式輸送機(jī)在調(diào)試安裝過程中主要問題。及時(shí)有效的調(diào)整解決好輸送帶的跑偏問題是帶式輸送機(jī)急需解決的問題。實(shí)際工作當(dāng)中帶式輸送機(jī)的輸送帶跑偏原因各種各樣，需要我們分析原因采取相應(yīng)的處理方法，快速有效解決問題。

1 產(chǎn)生故障的原因分析與處理

1.1 帶式輸送機(jī)托輥中心線與輸送機(jī)中心線的安裝偏差大

1.1.1 原因分析

托輥是帶式輸送機(jī)的重要部件，它的作用在于支撐輸送帶和貨物重量。托輥承受了貨物運(yùn)輸過程中70%以上的阻力，它是帶式輸送機(jī)成本較高、更換最為頻繁的零部件。托輥的安裝調(diào)試在帶式輸送機(jī)的安裝調(diào)試過程中是最為重要的工作內(nèi)容。托輥雖然是帶式輸送機(jī)的一個(gè)零件，但是它數(shù)量多，如果安裝時(shí)不能讓每一個(gè)托輥的中心線都與輸送機(jī)的中心線都垂直，出現(xiàn)托輥中心線與帶式輸送機(jī)中心線的垂直度偏差較大的問題，那么,導(dǎo)致輸送點(diǎn)在承載段跑偏，見圖1。在帶式輸送機(jī)工作是輸送帶給托輥一個(gè)向前的牽引力F，如果托輥中心線與帶式輸送機(jī)中心線不垂直，牽引力F就會(huì)分解為轉(zhuǎn)動(dòng)的分力F1和橫向分力F2。托輥固定在支架上，無法軸向竄動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向作用力F3，F(xiàn)3使輸送帶向反方向用力，致使輸送帶跑偏。通過分析托輥安裝中中心線與帶式輸送機(jī)中心線不垂直時(shí)的力學(xué)情況，我們找到了帶式輸送機(jī)跑偏的原因。具體的調(diào)整方法：解決托輥安裝時(shí)中心線與帶式輸送機(jī)中心線不垂直的問題。

圖1 托輥中心線與帶式輸送機(jī)中心線安裝不垂直的力學(xué)分析（F=F1+F2，F(xiàn)2=-F3）

1.1.2 解決方法

（1）生產(chǎn)環(huán)節(jié)的解決方法。生產(chǎn)加工帶式輸送機(jī)托輥架的過程中,在托輥架地角板兩側(cè)的安裝孔都被加工成長孔，以方便安裝時(shí)調(diào)整位置。進(jìn)行托輥安裝時(shí)，確保每個(gè)托輥的中心線與輸送機(jī)的中心線垂直。具體調(diào)整方法如下見圖2。輸送帶向那邊偏，托輥的那邊就向輸送帶前方前移，或者向另一邊后移。在實(shí)際工作中，幾乎沒有可能讓每一個(gè)托輥的中心線與輸送機(jī)中心線垂直，因此出現(xiàn)了兩組托輥向向受力，但輸送帶并未出現(xiàn)向一側(cè)偏的情況。見圖3 這種情況雖然不會(huì)出現(xiàn)輸送帶向一側(cè)偏的情況，但是減少托輥和輸送帶的使用壽命，增加阻力、能耗。

（2）專門安裝調(diào)心托輥。調(diào)心托輥有許多種，像中間轉(zhuǎn)軸式、四連桿式、立輥式等。目前各種調(diào)心托輥都有不同的工作原理，但是力學(xué)原理是一致的，即使托輥傾斜運(yùn)轉(zhuǎn)，帶式輸送機(jī)輸送帶工作時(shí)，產(chǎn)生的牽引力Fy分解為橫向推力Ft，F(xiàn)t推動(dòng)輸送帶自動(dòng)回位，起到調(diào)整跑偏的作用。具體受力情況見圖4。在現(xiàn)實(shí)生活中，這種方法廣泛應(yīng)用在了各種類型的帶式輸送機(jī)上。它可有效的解決輸送帶的跑遍問題，但是這種辦法會(huì)產(chǎn)生一定的阻力，增加托輥和輸送帶的損耗。

圖2 托輥中心線與帶式輸送機(jī)中心線不垂直的調(diào)整方法

圖3 各組托輥相向受力的平衡狀態(tài)(F3=-f3,F4=-f4, F2=f2 ,F1=f1)

圖4 調(diào)心托輥調(diào)整跑偏的力學(xué)分析圖(Fh=fy+ft,fh、Ft方向與輸送帶跑偏方向相反)

1.2 滾筒軸線與輸送機(jī)中心線二者不垂直

1.2.1 原因分析

由于輸送機(jī)機(jī)頭傳動(dòng)滾筒、輸送機(jī)機(jī)尾改向滾筒、中部導(dǎo)向滾筒的軸線與輸送機(jī)中心線不垂直，輸送帶在機(jī)頭、機(jī)尾和中部就會(huì)出現(xiàn)跑偏的情況。一旦滾筒出現(xiàn)傾斜時(shí)，滾筒兩側(cè)的輸送帶松緊程度不一樣，以至于所受牽引力F不一樣，輸送帶上出現(xiàn)一個(gè)遞減方向的移動(dòng)力Fy，移動(dòng)力Fy使輸送帶向松的一側(cè)跑偏，見圖5。

圖5 滾筒各處跑偏的力學(xué)原因分析（Fd ＞Fx，F(xiàn)y= Fd-Fx）

1.2.2 解決方法

（1）機(jī)頭傳動(dòng)滾筒跑偏調(diào)整方法見圖6，在滾筒的右側(cè)跑偏，將右側(cè)的軸承底座往前移動(dòng)或者將左側(cè)軸承底座往后移動(dòng)；在滾筒的左側(cè)跑偏，就需要將左側(cè)的軸承底座往前移動(dòng)或者是將右側(cè)軸承底座往后移動(dòng)。目前，帶式輸送機(jī)的機(jī)頭傳動(dòng)滾筒的支架上都有調(diào)整定位用的螺栓，只要調(diào)整螺栓就可以移動(dòng)瓦座位置。

圖6 機(jī)頭傳動(dòng)滾筒跑偏調(diào)整方法

（2）對(duì)于機(jī)尾改向及中部導(dǎo)向滾筒的跑偏調(diào)整，就是在制作加工的過程中將滾筒瓦座的安裝孔加工成長孔，并且在固定架安裝位置的兩側(cè)制作加工調(diào)整螺栓。但需要注意的是在實(shí)際工作中，調(diào)整方法與機(jī)頭傳動(dòng)滾筒相反。要熟練掌握好調(diào)整技術(shù)還需要在工作中反復(fù)調(diào)整，不斷摸索。

1.3 滾筒外圓橢圓誤差

1.3.1 原因分析

目前帶式輸送機(jī)的滾筒外圓依據(jù)加工方式的不同可以分為兩類，一類是外圓拱型（見圖7），這類滾筒作用原理是滾筒直徑略大于邊緣直徑，帶式輸送機(jī)輸送帶運(yùn)行過程中，中間的一個(gè)張緊力（F2）大于邊緣的張緊力（F1、F3），這個(gè)張緊力能夠起到自動(dòng)回位、防跑偏的作用。但實(shí)際應(yīng)用中，外圓拱型滾筒在加工時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)左右不絕對(duì)對(duì)稱的情況，這樣就導(dǎo)致輸送帶工作時(shí)左右張緊力不一致(F2≠F3)，出現(xiàn)輸送帶跑偏，因此實(shí)際工作中應(yīng)用少。另一類是外圓平直型（見圖8），這類滾筒相對(duì)于外圓拱型滾筒來說，便于加工，當(dāng)然也會(huì)因?yàn)橥獗砻婕庸ふ`差出現(xiàn)跑偏，但是加工誤差可以得到有效控制，影響不大。在實(shí)際工作中常見的跑偏原因是由于滾筒外表面粘貨物或是磨損不均引起的。（見圖9）輸送帶的牽引力F產(chǎn)生一個(gè)向直徑大的一側(cè)移動(dòng)的分力Ft，這個(gè)分力Ft使輸送帶偏移。

圖7 珙型滾筒示意圖（F2＞F1、F3）

圖8 平直型滾筒的示意圖（F2=F1=F3）

1.3.2 解決方法

（1）由于平直型滾筒外表面加工誤差原因引起的輸送帶跑偏，是質(zhì)量方面的問題，必須更換滾筒。

（2）滾筒表面粘連貨物引起的輸送帶跑偏，需要及時(shí)將貨物清理干凈，同時(shí)增加清掃裝置，確保滾筒表面不在粘連貨物。

（3）帶式輸送機(jī)在使用時(shí)滾筒表面磨損不均引起的輸送帶跑偏，需要及時(shí)更換滾筒，從節(jié)約成本費(fèi)用考慮，可以將換下來的舊滾筒檢修改造，通過更換滾皮、重新包膠的處理后再次使用。

圖9 輸送帶在平直型滾筒處跑偏的力學(xué)分析（Fd＞Fx，F(xiàn)t= Fd-Fx）

1.4 落料位置不正確

1.4.1 原因分析

工作中許多帶式輸送機(jī)安裝位置不十分理想，導(dǎo)致帶式輸送機(jī)落料點(diǎn)落料位置不是理論上應(yīng)該落入的帶式輸送機(jī)輸送帶的中心，尤其是當(dāng)兩條帶式輸送機(jī)首尾相接運(yùn)行時(shí)，當(dāng)水平面的投影成90°時(shí)產(chǎn)生的危害是最大的。這個(gè)時(shí)候我們就要考慮首尾相連的兩條帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)處的相對(duì)高度。實(shí)踐證明兩條輸送機(jī)的相對(duì)高度越低，貨物水平速度的分量就會(huì)越大，對(duì)下一個(gè)帶式輸送機(jī)輸送帶的沖擊力Fy就越大，貨物不能居中輸送，輸送帶上的貨物堆積不均勻，沖擊力Fy的水平分力Ft最終導(dǎo)致輸送帶跑偏，見圖10。如果貨物在輸送帶右邊的多，則輸送帶向左跑偏，反之也是如此。

圖10 落料點(diǎn)不正的受力情況

1.4.2 解決方法

（1）最大程度的增加貨物落料位置與下面帶式輸送機(jī)相對(duì)高度。有時(shí)可能空間有限，但也要盡最大可能讓實(shí)際落料點(diǎn)與帶式輸送機(jī)中心線對(duì)齊。

（2）選擇漏斗、導(dǎo)料槽等附件的尺寸要充分考慮貨物運(yùn)行動(dòng)能。通常的情況下，導(dǎo)料槽寬度一般是輸送帶帶寬的三分之二或五分之三。

（3）如果上面兩種方法仍然無法解決好跑偏問題，我們就要在漏斗上面安裝反料板，具體的安裝位置和規(guī)格，要視具體的情況而定。需要在工作中具體調(diào)整確定，這是一種經(jīng)驗(yàn)做法，但很有效，應(yīng)用很廣。

1.5 輸送帶左右張緊力不統(tǒng)一

1.5.1 原因分析

（1）輸送帶質(zhì)量有問題。有的輸送帶標(biāo)注的長度一樣，但左右兩邊的邊長不一樣。輸送帶在工作運(yùn)行的時(shí)候，左右兩邊的張緊力不一樣，導(dǎo)致輸送帶的跑偏。這種情況下，輸送帶整體上會(huì)向一側(cè)跑偏并且左右擺動(dòng)。

（2） 輸送帶老化問題。帶式輸送機(jī)的輸送帶使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)老化變形、邊緣磨損的情況，這時(shí)左右兩邊的邊長也會(huì)不一樣。輸送帶工作運(yùn)行時(shí)，左右兩邊的張緊力不相等，輸送帶會(huì)出現(xiàn)跑偏。這種情況的跑遍與輸送帶質(zhì)量問題出現(xiàn)的跑偏是一樣的。

（3）輸送帶安裝不到位出現(xiàn)的問題。在輸送帶安裝過程中，輸送帶的接頭不正，導(dǎo)致左右兩邊的邊長不相同，輸送帶工作時(shí)，左右張緊力不一樣，輸送帶同樣也會(huì)跑偏。這種情況下輸送帶的整體會(huì)向一側(cè)跑偏，最嚴(yán)重的地方在接頭不正的地方。

1.5.2 解決的方法

帶式輸送機(jī)的輸送帶本身質(zhì)量問題、輸送帶老化以及輸送帶安裝不到位等出現(xiàn)的兩邊長度不同出現(xiàn)的跑偏解決的方法是在接頭兩側(cè)各剪去5米，再選取相應(yīng)長度的一段同類的輸送帶更換。對(duì)于老化變形嚴(yán)重的輸送帶應(yīng)當(dāng)直接更換。

1.6 輸送帶預(yù)緊力不足

1.6.1 原因分析

帶式輸送機(jī)的的運(yùn)轉(zhuǎn)原理是依靠輸送帶與主傳動(dòng)滾筒摩擦傳動(dòng)，預(yù)緊力不足，輸送帶就會(huì)打滑，而且還會(huì)跑偏。帶式輸送機(jī)的托輥組之間是有空隙的。如果預(yù)緊力不夠，帶式輸送機(jī)在運(yùn)送貨物時(shí)，托輥組之間空隙會(huì)因?yàn)檩斔蛶衔锪现亓亢妥陨淼闹亓肯鲁敛⒆笥覔u擺。當(dāng)輸送帶無載荷或承載較輕的貨物時(shí)是不會(huì)跑偏，當(dāng)載荷重量大時(shí)才會(huì)跑偏。目前的帶式輸送機(jī)一般都會(huì)有拉緊裝置。拉緊裝置可以起到保證輸送帶足夠預(yù)緊力的作用。

1.6.2 解決方法

（1）增加配重。對(duì)于采用了重錘拉緊裝置的帶式輸送機(jī)，可以通過添加配重解決跑偏的問題，但是需要注意的是不能添加過多的配重，因?yàn)榕渲剡^大，輸送帶承受拉力過大，增加輸送帶的磨損，縮短使用壽命。

（2）調(diào)整拉緊的程度。可以通過螺旋拉緊或液壓拉緊來調(diào)整拉緊程度來增加拉緊力。有時(shí)通過調(diào)整拉緊程度已經(jīng)不能很好解決問題了，且輸送帶已經(jīng)變形嚴(yán)重，這時(shí)就需要更換輸送帶來徹底解決。

2 注意事項(xiàng)

在實(shí)際工作中，帶式輸送機(jī)的跑偏是一種非常普遍的問題。這個(gè)問題不僅在新輸送機(jī)安裝的時(shí)候出現(xiàn)，而且在帶式輸送機(jī)的日常工作中經(jīng)常出現(xiàn)。輸送機(jī)的跑偏是帶式輸送機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的一種頑疾。如何及時(shí)的解決這個(gè)頑疾對(duì)于提高工作效率是十分重要的。在調(diào)整中我們要注意做好：（1）要仔細(xì)觀察分析帶式輸送機(jī)傳動(dòng)方向與輸送帶跑偏趨勢(shì)的關(guān)系，分清原因后再調(diào)整。（2）新安裝帶式輸送機(jī)的重點(diǎn)工作是做好托輥安裝。托輥是輸送機(jī)上數(shù)量最多的零部件，也是實(shí)際應(yīng)用中最容易出現(xiàn)問題的零部件。（3）正常使用的輸送機(jī)重點(diǎn)要做好驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒的位置調(diào)整。同時(shí)還要做好貨物落料位置的調(diào)整。（4）在更換輸送帶時(shí)，要注意輸送帶的接頭，盡量做到輸送帶斷面長度方向上受力均勻,輸送帶兩側(cè)的受力相同。

3 結(jié)語

帶式輸送機(jī)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，已經(jīng)成為生產(chǎn)生活中最為重要的貨物運(yùn)輸設(shè)備。帶式輸送機(jī)的安裝、保養(yǎng)維修工作總量非常大，輸送帶跑偏在其中占了非常大的比例，是日常工作中出現(xiàn)最多的問題。我們?cè)噲D通過簡要分析帶式輸送機(jī)輸送帶的跑偏原因，提出了切實(shí)可行的調(diào)整方法，以期對(duì)實(shí)際工作有所幫助。對(duì)于在帶式輸送機(jī)的加工、安裝和維修過程中出現(xiàn)問題的剖析，可以減少在日常工作中的無用功，可以有效的解決問題，提高設(shè)備的工作效率。

冀磊（1982-），男，山西原平人，大專，助理工程師。研究方向：機(jī)電一體化研究。