礦井連續(xù)皮帶輸送機(jī)皮帶跑偏原因分析

雍 俊

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)能源工程公司靈州工程監(jiān)理咨詢有限公司 寧夏 銀川 750011）

0 引言

在連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械中存在一種主要的運(yùn)輸設(shè)備就是皮帶運(yùn)輸機(jī)。它通過摩擦傳動(dòng)皮帶而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸工作。其所具有的優(yōu)點(diǎn)非常之多：首先，輸送量大（每小時(shí)可達(dá)數(shù)百噸甚至數(shù)千噸）；其次，輸送物料種類繁多（散碎物料、成件物料均可運(yùn)送）；第三，能適應(yīng)多種輸送線路（既能水平運(yùn)輸、又能傾斜運(yùn)輸）；第四，輸送距離靈活多變（從幾米至幾十公里）；第五，運(yùn)行平順穩(wěn)靠、動(dòng)力損失少、工作效率高、使用壽命長、安裝便捷、裝卸料自由等。由此可見，這些優(yōu)點(diǎn)已讓皮帶運(yùn)輸機(jī)成為了連續(xù)輸送機(jī)中的主干力量。皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種連續(xù)、快速、高效的物料傳輸設(shè)備，廣泛使用于煤炭、電力、建材、化工、機(jī)械、輕工業(yè)等行業(yè)的物料傳輸系統(tǒng)。在連續(xù)運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)過程中，各種不同長度和不同寬度的皮帶運(yùn)輸機(jī)起著至關(guān)重要的作用。

1 皮帶跑偏的各種原因狀況

皮帶運(yùn)輸機(jī)在實(shí)際的運(yùn)行工作中，會(huì)由于滾筒加工、安裝質(zhì)量不高，運(yùn)輸物料分布不均所導(dǎo)致的皮帶所受載荷偏心等原因，常出現(xiàn)皮帶跑偏的現(xiàn)象，從而降低皮帶的壽命及工作效率。當(dāng)然造成皮帶跑偏的原因很多，各種因素在各種設(shè)備上所產(chǎn)生的影響也不同，應(yīng)從皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試、維護(hù)使用等各方面綜合考慮分析來進(jìn)行解決。以下對運(yùn)輸機(jī)在工作過程中常見且較典型的皮帶跑偏狀況做一簡單概述：

（1）一般來說，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)有至少兩個(gè)以上的托輥承載著皮帶的運(yùn)行，這些托輥的安裝位置必須保證與皮帶中心線垂直且與水平面平行，這樣皮帶所受合力方向與皮帶運(yùn)行方向平行，橫向所受合力大小就為零，皮帶此時(shí)便無跑偏現(xiàn)象。但如果托輥安裝水平不夠，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)軸向竄動(dòng)，抑或是托輥的一端在前一端在后，即托輥軸線與皮帶中心線有一非垂直角度時(shí)，則皮帶所受外力在皮帶寬度方向上的合力不為零即皮帶橫向所受合力不為零，皮帶就會(huì)向合力方向上跑偏。

（2）機(jī)頭、機(jī)尾與中間架的中心不在一條直線上，也會(huì)使得皮帶的縱向中心線和托輥軸線不垂直，從而導(dǎo)致皮帶在運(yùn)行過程中跑偏，這種情況通常是由于安裝不當(dāng)造成的，一般安裝是在驅(qū)動(dòng)裝置部位己經(jīng)調(diào)試好后又增加的中間架和機(jī)尾部分，并未事先確定好整個(gè)皮帶運(yùn)輸機(jī)的安裝中心，以至于機(jī)頭、機(jī)尾及中間架的中心不在同一直線上，便出現(xiàn)了皮帶跑偏的現(xiàn)象。

（3）若皮帶機(jī)架的中心線與理論中心線存在偏差，即托輥架的中心線水平偏差過大時(shí)，皮帶相對于高端托輥有向低端滑動(dòng)的速度，皮帶因此受到與其滑動(dòng)速度相反的橫向摩擦力，從而導(dǎo)致皮帶向高端托輥邊跑偏。調(diào)整方法是要使得托輥中心線水平，保證機(jī)架中心線與理論中心線一致，即便有偏差，偏差程度至多也不大于3mm，便可解決此種類型的跑偏問題。

（4）運(yùn)輸機(jī)皮帶接頭不正，有傾斜偏移等現(xiàn)象，都會(huì)造成皮帶在運(yùn)行時(shí)中部發(fā)生跑偏。常用的皮帶接頭有機(jī)械接頭和硫化接頭兩種形式，但不論采取哪種接頭方式，都要求接頭處平整，否則將使皮帶兩側(cè)的拉力不均，從而產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象。皮帶不正接頭運(yùn)轉(zhuǎn)到哪里，哪里就跑偏。

（5）當(dāng)運(yùn)輸物料落入皮帶上時(shí)因物料自身的重力和慣性，導(dǎo)致皮帶受到物料沖擊力的作用，若運(yùn)輸物料的落點(diǎn)與皮帶機(jī)中心線偏差較大，假設(shè)落料點(diǎn)相對皮帶機(jī)中心線偏右，那么皮帶有向右滑動(dòng)的速度，同時(shí)，皮帶受到向左的橫向摩擦力，皮帶則向左跑偏。解決此類跑偏問題，可加裝導(dǎo)流板，避免物料落點(diǎn)向左或向右偏移，引導(dǎo)落點(diǎn)中心與皮帶機(jī)中心吻合。

（6）皮帶損傷造成的跑偏以及滾筒、托輥上沾積物料引起的跑偏。皮帶在運(yùn)行過程中由于多方面原因難免受到一定程度的損傷，當(dāng)皮帶中心線兩側(cè)所受的損傷程度不一樣時(shí)，往往兩側(cè)的拉伸率就會(huì)隨之發(fā)生變化，若因兩側(cè)的拉伸率相差較大，以至于兩側(cè)皮帶的伸長量不一致，那么就很容易造成皮帶跑偏。另外，滾筒或托輥面沾積物料將使?jié)L筒或托輥在該處的直徑增大，導(dǎo)致該處的皮帶拉力增大，從而產(chǎn)生跑偏。

2 皮帶跑偏的根本原因

皮帶跑偏的原因多種多樣，筆者認(rèn)為：最根本的原因就是驅(qū)動(dòng)滾筒及張緊滾筒之間皮帶兩側(cè)的張力不均勻。張力不均勻使皮帶兩側(cè)對滾筒的壓力也不一致。皮帶在滾筒上繞過都有變形及打滑現(xiàn)象產(chǎn)生。其變形及打滑程度與皮帶對滾筒的壓力有關(guān)，由于壓力不一樣，打滑程度一定不相同，皮帶的伸長變形也不相同。張力較大的一側(cè)皮帶變形較大，打滑程度也較低，其運(yùn)動(dòng)速度就較快，因此該側(cè)皮帶會(huì)發(fā)生同方向的橫移運(yùn)動(dòng)，此橫移進(jìn)一步導(dǎo)致皮帶兩側(cè)的張力更加不均勻，周而復(fù)始形成惡性循環(huán)，使皮帶發(fā)生越來越明顯的橫移，即出現(xiàn)皮帶“跑偏”。跑偏使皮帶在立輥上劇烈摩擦導(dǎo)致皮帶使用壽命大幅度降低，從而增加了生產(chǎn)成本?？偠灾?，皮帶的跑偏規(guī)律是 “跑緊不跑松”：即皮帶兩側(cè)的松緊度不一致時(shí)，皮帶向緊的一側(cè)移動(dòng)；“跑高不跑低”：如果皮帶兩側(cè)的高低不一樣，皮帶向高的一側(cè)移動(dòng)；“跑后不跑前”：如果托輥支架等裝置沒有安裝在皮帶運(yùn)行方向的垂直截面上。而是一端在前，一端在后（沿皮帶運(yùn)行方向），則皮帶會(huì)向后端移動(dòng)。

張緊滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒的軸線不平行是導(dǎo)致皮帶兩側(cè)張力不相同的明顯原因，此外，皮帶橫向厚度不均勻以及張緊滾筒（從動(dòng)滾筒）兩側(cè)軸承摩擦系數(shù)不同，兩側(cè)托輥軸承摩擦系數(shù)不同：所運(yùn)輸?shù)奈锪习l(fā)生偏載等都會(huì)致使皮帶兩側(cè)的張力不勻。此外，可能還有一些其它不明顯的原因?qū)е聫埩Σ粍虻默F(xiàn)象發(fā)生。

3 結(jié)束語

總之，皮帶跑偏對運(yùn)輸工作的影響起著舉足輕重的作用。為此，人們做了很多努力，也取得了一些進(jìn)展。為使輸送機(jī)不因跑偏而造成事故，輸送機(jī)上經(jīng)常設(shè)置跑偏保護(hù)裝置。但由于導(dǎo)致皮帶跑偏的因素較多，有些導(dǎo)致皮帶跑偏的因素甚至現(xiàn)在還不清楚其作用機(jī)理，故皮帶跑偏的問題依然在較多的地方存在。據(jù)某全國性生產(chǎn)設(shè)備投標(biāo)網(wǎng)資料，2009年僅中國大陸某省就至少有1200臺各類皮帶運(yùn)輸機(jī)需要治理其皮帶跑偏的問題。因此，解決現(xiàn)有皮帶跑偏的難題將對生產(chǎn)過程中的運(yùn)輸作用具有深遠(yuǎn)而重要的意義。

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