使用托輥防止輸送機(jī)膠帶跑偏的方法

祁寒 王大剛

摘 要：介紹了幾種運(yùn)用托輥糾正皮帶跑偏的方法及其工作原理，供糾正膠帶跑偏時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：輸送帶 托輥 防跑偏

膠帶輸送機(jī)是煤礦井下和地面生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。它具有運(yùn)輸能力大，工作阻力小，耗電量低，運(yùn)輸距離長(zhǎng)，使用壽命長(zhǎng)，且對(duì)煤的破碎作用小，噪音低，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。因此，膠帶輸送帶的作用已成為煤礦重要的運(yùn)輸設(shè)備，但膠帶輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于輸送帶拉力不足、物料偏心堆積、機(jī)架變形、托輥軸承缺陷、安裝不對(duì)中、接頭歪斜、輸送帶拉力分布不均等，引起輸送帶跑偏。生產(chǎn)實(shí)踐證明，機(jī)頭、機(jī)尾不平行時(shí)輸送帶跑緊邊不跑松邊；安裝不水平時(shí)，輸送帶跑高處不跑低處；安裝下托輥不垂直時(shí)，輸送帶跑后不跑前。安裝防跑偏托輥是糾正皮帶跑偏的一個(gè)重要措施。以下是幾種常用的防跑偏托輥的工作原理，可供選用防跑偏托輥時(shí)參考。

1.調(diào)心托輥防輸送帶跑偏

一般輸送帶跑偏范圍不太大，可用槽形調(diào)偏托輥?zhàn)詣?dòng)調(diào)整。它的工作原理為：在活動(dòng)的上橫梁上有3個(gè)托輥和2個(gè)垂直的擋邊輪，上橫梁支承在下橫梁上，并能以支點(diǎn)為中心，在一定角度內(nèi)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)輸送帶跑偏到一定量時(shí)，輸送帶碰到某一側(cè)的擋邊輪（如右側(cè)），使上橫梁繞支點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。輸送帶給3個(gè)托輥與運(yùn)動(dòng)力方向一致的力F，F(xiàn)可分解為使輥?zhàn)永@自己軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的力Fr和使輥?zhàn)虞S向移動(dòng)的力Fa。上橫梁對(duì)輥?zhàn)拥亩ㄎ皇馆佔(zhàn)硬荒茌S向移動(dòng)，因而輥?zhàn)幼饔媒o輸送帶的反力促使輸送帶復(fù)位。調(diào)心托輥有幾個(gè)缺點(diǎn)：一是給輸送帶的反力太小，轉(zhuǎn)角在10°左右，調(diào)心效果不明顯。二是一旦輸送帶向中心位置移動(dòng)后，與右擋邊輪就脫離了接觸，沒(méi)有其他的力來(lái)使上橫梁復(fù)位，如果此時(shí)引起跑偏的臨時(shí)性因素已經(jīng)消失，那么輸送帶將在Fa的反力作用下繼續(xù)向左擋輪一側(cè)移動(dòng)，直至阻力等于Fa。如果轉(zhuǎn)動(dòng)軸阻塞調(diào)心托輥就不再有糾偏作用了。如果Fa過(guò)大，在另一個(gè)Fa的作用下輸送帶將再次向右擋邊輪方向移動(dòng)，開始一個(gè)新的循環(huán)，從而形成不穩(wěn)定的“蛇行運(yùn)動(dòng)”。輸送帶的蛇行運(yùn)動(dòng)使運(yùn)動(dòng)阻力增大，輸送帶邊膠磨損加快。三是如果輸送帶逆向運(yùn)行，輸送帶在Fa的作用下將越跑越偏。因此，擋邊輪一定要裝在運(yùn)行方向機(jī)架后方。

2.托輥向輸送帶運(yùn)行方向前傾防輸送帶跑偏

這種方法就是將兩個(gè)側(cè)托輥均向輸送帶運(yùn)行方向前傾一個(gè)角度，這個(gè)角度一般取2°～3°。跑偏時(shí)兩側(cè)托輥對(duì)輸送帶的阻力不同，該阻力垂直于輸送帶運(yùn)行方向的分力不等，此分力為糾偏力，在此糾偏力的作用下輸送帶復(fù)位。由于輸送帶的軸向糾偏力是兩側(cè)力的差值，數(shù)值較小。為了定心可靠，應(yīng)將所有上托輥前傾2°～3°；也可間隔幾組不前傾的托輥放一組前傾托輥，阻力可減少許多，但糾偏可靠性差一些。

3.兩節(jié)式“V”形托輥防下分支輸送帶跑偏

防止下分支輸送帶跑偏可以通過(guò)設(shè)置下調(diào)心托輥來(lái)實(shí)現(xiàn)，它的工作原理同上調(diào)心托輥相似。另一種防跑偏法是采用兩節(jié)式“V”形下托輥。一般“V”形下托輥中心角與水平面夾角設(shè)計(jì)λ為15°。當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)，輸送帶在兩個(gè)托輥上的長(zhǎng)度不等因而負(fù)載G1，G2也不相等。跑偏時(shí)G1>G2糾偏力為兩側(cè)托輥負(fù)載沿輥?zhàn)虞S線方向分力差：ΔT=G1sinλ-G2sinλ。

4.螺旋側(cè)托輥防止輸送帶跑偏

螺旋托輥是在斜形或平形托輥的外表面加上一個(gè)螺旋槽鑄膠套，它不僅起承載托輥?zhàn)饔?，而且起調(diào)心防跑偏作用。螺旋托輥的設(shè)計(jì)是防止跑偏的有效措施之一，其防止跑偏的原理是：托輥組中兩個(gè)側(cè)托輥均為帶有錐度的螺旋托輥，但螺紋的旋向不同，一側(cè)托輥為左旋，另一側(cè)托輥為右旋，這樣給予輸送帶的橫向力才都指向中心線。當(dāng)輸送帶運(yùn)行時(shí)，由于螺旋的作用，分別產(chǎn)生軸向力。跑偏時(shí)，輸送帶向一邊滑動(dòng)，受到螺旋角產(chǎn)生的向帶中心的推力，越向外邊越大，此時(shí)，兩托輥產(chǎn)生推輸送帶向中心的力不等，這兩個(gè)力的差值將促使輸送帶復(fù)位。螺旋托輥安裝在輸送帶上時(shí)，中間托輥的螺旋應(yīng)為雙向的，即一頭為左螺旋，另一頭為右螺旋。兩側(cè)托輥一側(cè)為左旋螺紋，另一側(cè)為右旋螺紋。安裝螺旋托輥的要領(lǐng)是，可面對(duì)輸送機(jī)機(jī)尾，則右手邊安裝右旋螺紋托輥，左手邊安裝左旋螺紋托輥。

5.吊掛式托輥組防輸送帶跑偏

吊掛式托輥組的托輥為柔性連接，承載重量自動(dòng)落入輸送帶中心線上。當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)，托輥中心也隨之移動(dòng)，使輸送帶和負(fù)載又自動(dòng)返回中心線上。吊掛式托輥組可適應(yīng)于不同寬度的帶式運(yùn)輸機(jī)。而且節(jié)數(shù)愈多，柔性愈好，槽角愈大，防跑偏效果愈顯著。有時(shí)即使地面不平，使支架出現(xiàn)橫向傾斜，這種托輥組也可以得到平衡，對(duì)防跑偏有利。

6.錐形托輥防跑偏

錐形托輥靠近皮帶中心側(cè)直徑小，外側(cè)直徑大，托輥每轉(zhuǎn)1圈外側(cè)的行程比內(nèi)側(cè)大，所以形成內(nèi)外側(cè)阻力差。由于左右托輥對(duì)稱所以皮帶正常運(yùn)行時(shí)處于力平衡狀態(tài)。當(dāng)皮帶跑偏時(shí)由于皮帶在跑偏側(cè)錐形托輥分布較多，受到外側(cè)阻力大，配合活動(dòng)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生糾偏力。實(shí)際使用效果可靠，在DTⅡ型皮帶機(jī)中有較多應(yīng)用。但錐形托輥和轉(zhuǎn)動(dòng)的托輥架制造相對(duì)較麻煩。

此外，還有在皮帶兩側(cè)設(shè)置固定擋邊輪阻止皮帶跑偏，但對(duì)皮帶磨損較大，只可用于阻止皮帶臨時(shí)性跑偏；或者設(shè)置成套的電控防跑偏系統(tǒng)，但系統(tǒng)比較復(fù)雜，造價(jià)也高。

結(jié)束語(yǔ)：

實(shí)踐中，通過(guò)合理選擇和布置防跑偏托輥可以有效防止皮帶跑偏，達(dá)到縮短皮帶調(diào)試時(shí)間，提高皮帶運(yùn)行穩(wěn)定性，延長(zhǎng)皮帶使用壽命的效果。

作者簡(jiǎn)介：祁寒，男，籍貫：河南項(xiàng)城，助理工程師，河南理工大學(xué)畢業(yè)，本科學(xué)歷，現(xiàn)就職業(yè)中國(guó)平煤神馬集團(tuán)四礦開拓一隊(duì)，技術(shù)員。