雙向調(diào)頭皮運(yùn)機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究

朱斌+張崟

摘要：文章針對(duì)卷煙制絲生產(chǎn)線(xiàn)雙向調(diào)頭皮運(yùn)機(jī)，在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，皮帶經(jīng)常頻繁無(wú)規(guī)律性的跑偏，不能保證生產(chǎn)的正常連續(xù)性。根據(jù)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，在原皮運(yùn)機(jī)的基礎(chǔ)上，把主、從動(dòng)滾筒將原直筒結(jié)構(gòu)改為腰鼓結(jié)構(gòu)，解決皮帶無(wú)規(guī)律性的跑偏問(wèn)題，確保設(shè)備生產(chǎn)的正常運(yùn)行，提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

關(guān)鍵詞：皮運(yùn)機(jī)跑偏；直桶滾筒；腰鼓滾筒；作業(yè)率

中圖分類(lèi)號(hào)：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）06-0037-02

1 概述

在煙草行業(yè)制絲生產(chǎn)線(xiàn)中，皮帶輸送機(jī)是銜接整個(gè)生產(chǎn)的樞紐，雙向皮帶輸送機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中尤為重要。喂料機(jī)前的皮運(yùn)機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)生產(chǎn)工藝路徑的需求，需要頻繁換向使用。在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，皮運(yùn)機(jī)皮帶頻繁無(wú)規(guī)律性的跑偏，頻繁調(diào)整皮帶輸送機(jī)的跑偏，嚴(yán)重增加了維修人員的維修勞動(dòng)強(qiáng)度，而即使設(shè)備調(diào)整其跑偏之后，已只能單向運(yùn)行，反方向調(diào)向使用皮帶跑偏嚴(yán)重，無(wú)法調(diào)整，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。而皮帶跑偏導(dǎo)致皮帶與兩側(cè)邊機(jī)架磨損嚴(yán)重，產(chǎn)生膠粉，落入煙絲中，嚴(yán)重影響煙絲產(chǎn)品質(zhì)量。

2 皮帶跑偏的原因及受力分析

皮帶輸送機(jī)頻繁跑偏的主要原因是由于機(jī)架損壞變形、機(jī)架基準(zhǔn)面中心線(xiàn)不在同一周面上，造成皮帶主、從動(dòng)滾筒的“中心線(xiàn)”不能保證在“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)平面”上，導(dǎo)致皮帶在生產(chǎn)過(guò)程中頻繁性無(wú)規(guī)律的跑偏，致使皮帶損頻率高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。通常情況下，采取常規(guī)的整體校正皮運(yùn)機(jī)機(jī)架、校準(zhǔn)機(jī)架的基準(zhǔn)平面，但由于條件限制，不能達(dá)到整體校正的目的。經(jīng)過(guò)深入研究，對(duì)主、從動(dòng)滾筒的受力分析，尋找出產(chǎn)生跑偏主要原因，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，改變主、從動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)，即改變其主、從動(dòng)滾筒的受力，消除皮帶跑偏的

問(wèn)題。

2.1 皮運(yùn)機(jī)皮帶正常運(yùn)行的受力分析

雙向調(diào)頭皮運(yùn)機(jī)的皮帶平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，是由皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸所產(chǎn)生的摩擦力的大小、方向來(lái)控制的。皮運(yùn)機(jī)的皮帶在正常運(yùn)行（動(dòng)平衡）時(shí)，原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)作用在主、從動(dòng)滾筒是“直桶型”，兩端主、從動(dòng)滾筒的皮帶所受徑向摩擦力，摩擦力的大小均勻相等，方向均勻指向主、從動(dòng)滾筒的軸心上，且“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)中心平面”上工作。皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸的受力點(diǎn)，主要在主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸的皮帶受力方式表現(xiàn)為“面──直線(xiàn)”。此時(shí)，皮帶正常運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生跑偏。如圖1所示：

圖1 “直桶型”滾筒基準(zhǔn)受力分析

2.2 皮運(yùn)機(jī)皮帶跑偏原因的受力分析

對(duì)于較短的皮運(yùn)機(jī)，如果機(jī)架損壞變形了（變成“喇叭”形或“扭曲”形），則其機(jī)構(gòu)原來(lái)的形位尺寸、形狀尺寸被改變。皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，原受力動(dòng)平衡狀態(tài)（“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)中心平面”）就會(huì)被破壞。此時(shí)皮運(yùn)機(jī)主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生軸向摩擦分力，與徑向摩擦力形成的和力的方向不能與滾筒軸心垂直，進(jìn)而皮帶不能平穩(wěn)運(yùn)行。產(chǎn)生皮帶跑偏問(wèn)題。

對(duì)于皮運(yùn)機(jī)由于運(yùn)行較長(zhǎng)，皮帶內(nèi)應(yīng)力的變化，把皮帶拉長(zhǎng)或局部拉長(zhǎng)，此時(shí)環(huán)形皮帶形成“喇叭口”，皮帶與滾筒接觸處的一端產(chǎn)生松邊。皮帶松邊與滾筒接觸所產(chǎn)生摩擦力的大小會(huì)變化，摩擦力的大小不能均勻相等，在軸向產(chǎn)生外摩擦推力（平行于滾筒軸向方向產(chǎn)生分力），此時(shí)形成的摩擦力合力的大小、方向也會(huì)改變，不與滾筒的軸心線(xiàn)垂直。會(huì)導(dǎo)致皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，皮帶就會(huì)朝松邊跑偏。如圖2所示：

圖2 變形后“直桶型”滾筒受力分析圖

3 解決皮帶跑偏問(wèn)題及受力分析

通過(guò)皮帶跑偏的受力分析，將主、從動(dòng)滾筒“直桶型”改為對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”后，這樣主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸所產(chǎn)生的徑向摩擦力主要集中在鼓輪中間區(qū)域，主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸所產(chǎn)生軸向摩擦推力，隨著滾筒直徑的對(duì)稱(chēng)逐漸減小，向外的摩擦推力的大小也逐漸對(duì)稱(chēng)減小，且兩側(cè)邊的軸向摩擦分力方向相反，因主、從輥筒的對(duì)稱(chēng)性，主、從輥筒兩側(cè)邊區(qū)域的軸向向外摩擦推力相互抵消，而消除皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸產(chǎn)生的軸向受力。此時(shí)，皮帶的受力表現(xiàn)為，只有皮帶的徑向摩擦力，這種受力方式有效消除由于機(jī)架變形，或皮運(yùn)機(jī)由于運(yùn)行較長(zhǎng)，把皮帶拉長(zhǎng)，致使皮帶雙向調(diào)頭在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。皮帶受力方式表現(xiàn)為“點(diǎn)──直線(xiàn)”。如圖3所示：

圖3 “腰鼓型”滾筒受力分析圖

為此，經(jīng)理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試后，重新設(shè)計(jì)改造主、從動(dòng)滾筒。把“直桶型”主、從動(dòng)滾筒改造成對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”。即皮帶兩側(cè)受力為“點(diǎn)──線(xiàn)”方式替換“面──直線(xiàn)”方式，能保證皮帶的調(diào)頭平穩(wěn)運(yùn)行。從而消除皮帶雙向調(diào)頭運(yùn)行無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。解決設(shè)備存在的問(wèn)題。保障了設(shè)備正常運(yùn)行。

3.1 “腰鼓型”主、從動(dòng)滾筒斜角的設(shè)計(jì)計(jì)算：

（1）主、從動(dòng)滾筒斜角計(jì)算。根據(jù)原“直桶型”主、從動(dòng)滾這自身?xiàng)l件（壁厚δ=5mm），經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，確定吧滾筒兩側(cè)邊制作成相等斜面，保證對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”。確保斜角在α=20′以上即可?？蓾M(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。如圖4所示。

斜角計(jì)算：α=Arctogean（2.5÷410）

=0.35°=0°20′57″

∴滾筒兩側(cè)邊斜角=0°20′57″

圖4“腰鼓型”主、從動(dòng)滾筒

（2）主、從動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)際計(jì)算、設(shè)計(jì)和測(cè)試，確定滾筒兩端與中心之間的斜角為0°20′57″，設(shè)計(jì)測(cè)繪主、從動(dòng)滾筒零件圖。如圖5、圖6所示：

圖5 主動(dòng)滾筒零件

圖6 從動(dòng)滾筒零件

將重新設(shè)計(jì)、制作的主、從動(dòng)滾筒分別安裝到原機(jī)架上，調(diào)整皮帶張緊機(jī)構(gòu)試機(jī)運(yùn)行，有效消除由于機(jī)架變形致使皮帶雙向調(diào)頭在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。達(dá)到預(yù)期目的。

4 效果總結(jié)

通過(guò)技術(shù)改進(jìn)后，徹底消除了皮帶雙向調(diào)頭在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏，解決了由于皮帶跑偏而產(chǎn)生的膠粉落入煙絲中，保證了煙絲產(chǎn)品質(zhì)量，降低了皮帶的損壞率，同時(shí)提高了雙向調(diào)頭運(yùn)行皮帶跑偏調(diào)整的靈敏度，增加了皮帶運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保了設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行的連續(xù)性，提高了設(shè)備運(yùn)行的有效作業(yè)率，達(dá)到了設(shè)備技術(shù)改造的目的，該項(xiàng)目技術(shù)改造效果顯著，及其具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2] 金屬材料[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

摘要：文章針對(duì)卷煙制絲生產(chǎn)線(xiàn)雙向調(diào)頭皮運(yùn)機(jī)，在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，皮帶經(jīng)常頻繁無(wú)規(guī)律性的跑偏，不能保證生產(chǎn)的正常連續(xù)性。根據(jù)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，在原皮運(yùn)機(jī)的基礎(chǔ)上，把主、從動(dòng)滾筒將原直筒結(jié)構(gòu)改為腰鼓結(jié)構(gòu)，解決皮帶無(wú)規(guī)律性的跑偏問(wèn)題，確保設(shè)備生產(chǎn)的正常運(yùn)行，提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

關(guān)鍵詞：皮運(yùn)機(jī)跑偏；直桶滾筒；腰鼓滾筒；作業(yè)率

中圖分類(lèi)號(hào)：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）06-0037-02

1 概述

在煙草行業(yè)制絲生產(chǎn)線(xiàn)中，皮帶輸送機(jī)是銜接整個(gè)生產(chǎn)的樞紐，雙向皮帶輸送機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中尤為重要。喂料機(jī)前的皮運(yùn)機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)生產(chǎn)工藝路徑的需求，需要頻繁換向使用。在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，皮運(yùn)機(jī)皮帶頻繁無(wú)規(guī)律性的跑偏，頻繁調(diào)整皮帶輸送機(jī)的跑偏，嚴(yán)重增加了維修人員的維修勞動(dòng)強(qiáng)度，而即使設(shè)備調(diào)整其跑偏之后，已只能單向運(yùn)行，反方向調(diào)向使用皮帶跑偏嚴(yán)重，無(wú)法調(diào)整，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。而皮帶跑偏導(dǎo)致皮帶與兩側(cè)邊機(jī)架磨損嚴(yán)重，產(chǎn)生膠粉，落入煙絲中，嚴(yán)重影響煙絲產(chǎn)品質(zhì)量。

2 皮帶跑偏的原因及受力分析

皮帶輸送機(jī)頻繁跑偏的主要原因是由于機(jī)架損壞變形、機(jī)架基準(zhǔn)面中心線(xiàn)不在同一周面上，造成皮帶主、從動(dòng)滾筒的“中心線(xiàn)”不能保證在“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)平面”上，導(dǎo)致皮帶在生產(chǎn)過(guò)程中頻繁性無(wú)規(guī)律的跑偏，致使皮帶損頻率高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。通常情況下，采取常規(guī)的整體校正皮運(yùn)機(jī)機(jī)架、校準(zhǔn)機(jī)架的基準(zhǔn)平面，但由于條件限制，不能達(dá)到整體校正的目的。經(jīng)過(guò)深入研究，對(duì)主、從動(dòng)滾筒的受力分析，尋找出產(chǎn)生跑偏主要原因，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，改變主、從動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)，即改變其主、從動(dòng)滾筒的受力，消除皮帶跑偏的

問(wèn)題。

2.1 皮運(yùn)機(jī)皮帶正常運(yùn)行的受力分析

雙向調(diào)頭皮運(yùn)機(jī)的皮帶平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，是由皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸所產(chǎn)生的摩擦力的大小、方向來(lái)控制的。皮運(yùn)機(jī)的皮帶在正常運(yùn)行（動(dòng)平衡）時(shí)，原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)作用在主、從動(dòng)滾筒是“直桶型”，兩端主、從動(dòng)滾筒的皮帶所受徑向摩擦力，摩擦力的大小均勻相等，方向均勻指向主、從動(dòng)滾筒的軸心上，且“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)中心平面”上工作。皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸的受力點(diǎn)，主要在主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸的皮帶受力方式表現(xiàn)為“面──直線(xiàn)”。此時(shí)，皮帶正常運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生跑偏。如圖1所示：

圖1 “直桶型”滾筒基準(zhǔn)受力分析

2.2 皮運(yùn)機(jī)皮帶跑偏原因的受力分析

對(duì)于較短的皮運(yùn)機(jī)，如果機(jī)架損壞變形了（變成“喇叭”形或“扭曲”形），則其機(jī)構(gòu)原來(lái)的形位尺寸、形狀尺寸被改變。皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，原受力動(dòng)平衡狀態(tài)（“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)中心平面”）就會(huì)被破壞。此時(shí)皮運(yùn)機(jī)主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生軸向摩擦分力，與徑向摩擦力形成的和力的方向不能與滾筒軸心垂直，進(jìn)而皮帶不能平穩(wěn)運(yùn)行。產(chǎn)生皮帶跑偏問(wèn)題。

對(duì)于皮運(yùn)機(jī)由于運(yùn)行較長(zhǎng)，皮帶內(nèi)應(yīng)力的變化，把皮帶拉長(zhǎng)或局部拉長(zhǎng)，此時(shí)環(huán)形皮帶形成“喇叭口”，皮帶與滾筒接觸處的一端產(chǎn)生松邊。皮帶松邊與滾筒接觸所產(chǎn)生摩擦力的大小會(huì)變化，摩擦力的大小不能均勻相等，在軸向產(chǎn)生外摩擦推力（平行于滾筒軸向方向產(chǎn)生分力），此時(shí)形成的摩擦力合力的大小、方向也會(huì)改變，不與滾筒的軸心線(xiàn)垂直。會(huì)導(dǎo)致皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，皮帶就會(huì)朝松邊跑偏。如圖2所示：

圖2 變形后“直桶型”滾筒受力分析圖

3 解決皮帶跑偏問(wèn)題及受力分析

通過(guò)皮帶跑偏的受力分析，將主、從動(dòng)滾筒“直桶型”改為對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”后，這樣主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸所產(chǎn)生的徑向摩擦力主要集中在鼓輪中間區(qū)域，主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸所產(chǎn)生軸向摩擦推力，隨著滾筒直徑的對(duì)稱(chēng)逐漸減小，向外的摩擦推力的大小也逐漸對(duì)稱(chēng)減小，且兩側(cè)邊的軸向摩擦分力方向相反，因主、從輥筒的對(duì)稱(chēng)性，主、從輥筒兩側(cè)邊區(qū)域的軸向向外摩擦推力相互抵消，而消除皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸產(chǎn)生的軸向受力。此時(shí)，皮帶的受力表現(xiàn)為，只有皮帶的徑向摩擦力，這種受力方式有效消除由于機(jī)架變形，或皮運(yùn)機(jī)由于運(yùn)行較長(zhǎng)，把皮帶拉長(zhǎng)，致使皮帶雙向調(diào)頭在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。皮帶受力方式表現(xiàn)為“點(diǎn)──直線(xiàn)”。如圖3所示：

圖3 “腰鼓型”滾筒受力分析圖

為此，經(jīng)理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試后，重新設(shè)計(jì)改造主、從動(dòng)滾筒。把“直桶型”主、從動(dòng)滾筒改造成對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”。即皮帶兩側(cè)受力為“點(diǎn)──線(xiàn)”方式替換“面──直線(xiàn)”方式，能保證皮帶的調(diào)頭平穩(wěn)運(yùn)行。從而消除皮帶雙向調(diào)頭運(yùn)行無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。解決設(shè)備存在的問(wèn)題。保障了設(shè)備正常運(yùn)行。

3.1 “腰鼓型”主、從動(dòng)滾筒斜角的設(shè)計(jì)計(jì)算：

（1）主、從動(dòng)滾筒斜角計(jì)算。根據(jù)原“直桶型”主、從動(dòng)滾這自身?xiàng)l件（壁厚δ=5mm），經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，確定吧滾筒兩側(cè)邊制作成相等斜面，保證對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”。確保斜角在α=20′以上即可?？蓾M(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。如圖4所示。

斜角計(jì)算：α=Arctogean（2.5÷410）

=0.35°=0°20′57″

∴滾筒兩側(cè)邊斜角=0°20′57″

圖4“腰鼓型”主、從動(dòng)滾筒

（2）主、從動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)際計(jì)算、設(shè)計(jì)和測(cè)試，確定滾筒兩端與中心之間的斜角為0°20′57″，設(shè)計(jì)測(cè)繪主、從動(dòng)滾筒零件圖。如圖5、圖6所示：

圖5 主動(dòng)滾筒零件

圖6 從動(dòng)滾筒零件

將重新設(shè)計(jì)、制作的主、從動(dòng)滾筒分別安裝到原機(jī)架上，調(diào)整皮帶張緊機(jī)構(gòu)試機(jī)運(yùn)行，有效消除由于機(jī)架變形致使皮帶雙向調(diào)頭在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。達(dá)到預(yù)期目的。

4 效果總結(jié)

通過(guò)技術(shù)改進(jìn)后，徹底消除了皮帶雙向調(diào)頭在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏，解決了由于皮帶跑偏而產(chǎn)生的膠粉落入煙絲中，保證了煙絲產(chǎn)品質(zhì)量，降低了皮帶的損壞率，同時(shí)提高了雙向調(diào)頭運(yùn)行皮帶跑偏調(diào)整的靈敏度，增加了皮帶運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保了設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行的連續(xù)性，提高了設(shè)備運(yùn)行的有效作業(yè)率，達(dá)到了設(shè)備技術(shù)改造的目的，該項(xiàng)目技術(shù)改造效果顯著，及其具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2] 金屬材料[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

摘要：文章針對(duì)卷煙制絲生產(chǎn)線(xiàn)雙向調(diào)頭皮運(yùn)機(jī)，在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，皮帶經(jīng)常頻繁無(wú)規(guī)律性的跑偏，不能保證生產(chǎn)的正常連續(xù)性。根據(jù)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，在原皮運(yùn)機(jī)的基礎(chǔ)上，把主、從動(dòng)滾筒將原直筒結(jié)構(gòu)改為腰鼓結(jié)構(gòu)，解決皮帶無(wú)規(guī)律性的跑偏問(wèn)題，確保設(shè)備生產(chǎn)的正常運(yùn)行，提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

關(guān)鍵詞：皮運(yùn)機(jī)跑偏；直桶滾筒；腰鼓滾筒；作業(yè)率

中圖分類(lèi)號(hào)：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）06-0037-02

1 概述

在煙草行業(yè)制絲生產(chǎn)線(xiàn)中，皮帶輸送機(jī)是銜接整個(gè)生產(chǎn)的樞紐，雙向皮帶輸送機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中尤為重要。喂料機(jī)前的皮運(yùn)機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)生產(chǎn)工藝路徑的需求，需要頻繁換向使用。在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，皮運(yùn)機(jī)皮帶頻繁無(wú)規(guī)律性的跑偏，頻繁調(diào)整皮帶輸送機(jī)的跑偏，嚴(yán)重增加了維修人員的維修勞動(dòng)強(qiáng)度，而即使設(shè)備調(diào)整其跑偏之后，已只能單向運(yùn)行，反方向調(diào)向使用皮帶跑偏嚴(yán)重，無(wú)法調(diào)整，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。而皮帶跑偏導(dǎo)致皮帶與兩側(cè)邊機(jī)架磨損嚴(yán)重，產(chǎn)生膠粉，落入煙絲中，嚴(yán)重影響煙絲產(chǎn)品質(zhì)量。

2 皮帶跑偏的原因及受力分析

皮帶輸送機(jī)頻繁跑偏的主要原因是由于機(jī)架損壞變形、機(jī)架基準(zhǔn)面中心線(xiàn)不在同一周面上，造成皮帶主、從動(dòng)滾筒的“中心線(xiàn)”不能保證在“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)平面”上，導(dǎo)致皮帶在生產(chǎn)過(guò)程中頻繁性無(wú)規(guī)律的跑偏，致使皮帶損頻率高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。通常情況下，采取常規(guī)的整體校正皮運(yùn)機(jī)機(jī)架、校準(zhǔn)機(jī)架的基準(zhǔn)平面，但由于條件限制，不能達(dá)到整體校正的目的。經(jīng)過(guò)深入研究，對(duì)主、從動(dòng)滾筒的受力分析，尋找出產(chǎn)生跑偏主要原因，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，改變主、從動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)，即改變其主、從動(dòng)滾筒的受力，消除皮帶跑偏的

問(wèn)題。

2.1 皮運(yùn)機(jī)皮帶正常運(yùn)行的受力分析

雙向調(diào)頭皮運(yùn)機(jī)的皮帶平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，是由皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸所產(chǎn)生的摩擦力的大小、方向來(lái)控制的。皮運(yùn)機(jī)的皮帶在正常運(yùn)行（動(dòng)平衡）時(shí)，原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)作用在主、從動(dòng)滾筒是“直桶型”，兩端主、從動(dòng)滾筒的皮帶所受徑向摩擦力，摩擦力的大小均勻相等，方向均勻指向主、從動(dòng)滾筒的軸心上，且“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)中心平面”上工作。皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸的受力點(diǎn)，主要在主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸的皮帶受力方式表現(xiàn)為“面──直線(xiàn)”。此時(shí)，皮帶正常運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生跑偏。如圖1所示：

圖1 “直桶型”滾筒基準(zhǔn)受力分析

2.2 皮運(yùn)機(jī)皮帶跑偏原因的受力分析

對(duì)于較短的皮運(yùn)機(jī)，如果機(jī)架損壞變形了（變成“喇叭”形或“扭曲”形），則其機(jī)構(gòu)原來(lái)的形位尺寸、形狀尺寸被改變。皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，原受力動(dòng)平衡狀態(tài)（“同一個(gè)矩形基準(zhǔn)中心平面”）就會(huì)被破壞。此時(shí)皮運(yùn)機(jī)主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生軸向摩擦分力，與徑向摩擦力形成的和力的方向不能與滾筒軸心垂直，進(jìn)而皮帶不能平穩(wěn)運(yùn)行。產(chǎn)生皮帶跑偏問(wèn)題。

對(duì)于皮運(yùn)機(jī)由于運(yùn)行較長(zhǎng)，皮帶內(nèi)應(yīng)力的變化，把皮帶拉長(zhǎng)或局部拉長(zhǎng)，此時(shí)環(huán)形皮帶形成“喇叭口”，皮帶與滾筒接觸處的一端產(chǎn)生松邊。皮帶松邊與滾筒接觸所產(chǎn)生摩擦力的大小會(huì)變化，摩擦力的大小不能均勻相等，在軸向產(chǎn)生外摩擦推力（平行于滾筒軸向方向產(chǎn)生分力），此時(shí)形成的摩擦力合力的大小、方向也會(huì)改變，不與滾筒的軸心線(xiàn)垂直。會(huì)導(dǎo)致皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，皮帶就會(huì)朝松邊跑偏。如圖2所示：

圖2 變形后“直桶型”滾筒受力分析圖

3 解決皮帶跑偏問(wèn)題及受力分析

通過(guò)皮帶跑偏的受力分析，將主、從動(dòng)滾筒“直桶型”改為對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”后，這樣主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸所產(chǎn)生的徑向摩擦力主要集中在鼓輪中間區(qū)域，主、從動(dòng)滾筒與皮帶接觸所產(chǎn)生軸向摩擦推力，隨著滾筒直徑的對(duì)稱(chēng)逐漸減小，向外的摩擦推力的大小也逐漸對(duì)稱(chēng)減小，且兩側(cè)邊的軸向摩擦分力方向相反，因主、從輥筒的對(duì)稱(chēng)性，主、從輥筒兩側(cè)邊區(qū)域的軸向向外摩擦推力相互抵消，而消除皮帶與主、從動(dòng)滾筒接觸產(chǎn)生的軸向受力。此時(shí)，皮帶的受力表現(xiàn)為，只有皮帶的徑向摩擦力，這種受力方式有效消除由于機(jī)架變形，或皮運(yùn)機(jī)由于運(yùn)行較長(zhǎng)，把皮帶拉長(zhǎng)，致使皮帶雙向調(diào)頭在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。皮帶受力方式表現(xiàn)為“點(diǎn)──直線(xiàn)”。如圖3所示：

圖3 “腰鼓型”滾筒受力分析圖

為此，經(jīng)理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試后，重新設(shè)計(jì)改造主、從動(dòng)滾筒。把“直桶型”主、從動(dòng)滾筒改造成對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”。即皮帶兩側(cè)受力為“點(diǎn)──線(xiàn)”方式替換“面──直線(xiàn)”方式，能保證皮帶的調(diào)頭平穩(wěn)運(yùn)行。從而消除皮帶雙向調(diào)頭運(yùn)行無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。解決設(shè)備存在的問(wèn)題。保障了設(shè)備正常運(yùn)行。

3.1 “腰鼓型”主、從動(dòng)滾筒斜角的設(shè)計(jì)計(jì)算：

（1）主、從動(dòng)滾筒斜角計(jì)算。根據(jù)原“直桶型”主、從動(dòng)滾這自身?xiàng)l件（壁厚δ=5mm），經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，確定吧滾筒兩側(cè)邊制作成相等斜面，保證對(duì)稱(chēng)的“腰鼓型”。確保斜角在α=20′以上即可?？蓾M(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。如圖4所示。

斜角計(jì)算：α=Arctogean（2.5÷410）

=0.35°=0°20′57″

∴滾筒兩側(cè)邊斜角=0°20′57″

圖4“腰鼓型”主、從動(dòng)滾筒

（2）主、從動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)際計(jì)算、設(shè)計(jì)和測(cè)試，確定滾筒兩端與中心之間的斜角為0°20′57″，設(shè)計(jì)測(cè)繪主、從動(dòng)滾筒零件圖。如圖5、圖6所示：

圖5 主動(dòng)滾筒零件

圖6 從動(dòng)滾筒零件

將重新設(shè)計(jì)、制作的主、從動(dòng)滾筒分別安裝到原機(jī)架上，調(diào)整皮帶張緊機(jī)構(gòu)試機(jī)運(yùn)行，有效消除由于機(jī)架變形致使皮帶雙向調(diào)頭在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏現(xiàn)象。達(dá)到預(yù)期目的。

4 效果總結(jié)

通過(guò)技術(shù)改進(jìn)后，徹底消除了皮帶雙向調(diào)頭在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)規(guī)律跑偏，解決了由于皮帶跑偏而產(chǎn)生的膠粉落入煙絲中，保證了煙絲產(chǎn)品質(zhì)量，降低了皮帶的損壞率，同時(shí)提高了雙向調(diào)頭運(yùn)行皮帶跑偏調(diào)整的靈敏度，增加了皮帶運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保了設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行的連續(xù)性，提高了設(shè)備運(yùn)行的有效作業(yè)率，達(dá)到了設(shè)備技術(shù)改造的目的，該項(xiàng)目技術(shù)改造效果顯著，及其具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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