礦用皮帶機(jī)跑偏故障分析及治理措施研究

張飛飛

（潞安集團(tuán)常村煤礦， 山西 長(zhǎng)治 046000）

1 輸送帶跑偏分類以及相應(yīng)的原因

1）在滾筒位置出現(xiàn)跑偏：由于滾筒的加工尺寸不合理，使得在滾筒位置的張力不均勻，其往往朝著內(nèi)徑較大的方向跑偏；在安裝滾筒時(shí)，安裝精度不合理，導(dǎo)致出現(xiàn)輸送帶重心存在不垂直的現(xiàn)象，從而使得皮帶向著張力比較大的位置跑偏。

2）前后滾筒中間位置出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象：由于局部拓架變相，出現(xiàn)中心線偏移的現(xiàn)象，致使皮帶跑偏；托輥軸承破損，從而不能發(fā)揮導(dǎo)向作用；托輥缺失，從而導(dǎo)致托輥間距變大，最終出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象。

3）在卸料位置出現(xiàn)跑偏：由于在卸料位置出現(xiàn)偏心的現(xiàn)象，致使在輸送料位置出現(xiàn)皮帶包裹不一致的現(xiàn)象，從而受力不均勻，最終跑偏。

4）任意位置跑偏：對(duì)于張緊滾筒而言，并未將其調(diào)整合理，張緊力比較??；輸送帶拼接口位置比較差，導(dǎo)致運(yùn)輸過(guò)程中寬度不合理，最終導(dǎo)致跑偏；安裝之后，整體變形，出現(xiàn)向一側(cè)偏移的現(xiàn)象。

2 滾筒跑偏防治措施

1）對(duì)于滾筒位置的跑偏，首先可以從設(shè)計(jì)的角度糾正滾筒圓柱度以及相應(yīng)的軸頭同心度對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。其次，依據(jù)“跑大不跑小”的發(fā)生規(guī)律，可以把圓柱形滾筒進(jìn)行優(yōu)化，將其改造成為雙錐度形滾筒，這樣能夠在滾筒寬度兩側(cè)產(chǎn)生指向滾筒中心的摩擦力，該力能夠有效地起到糾偏的作用，從而極大地能優(yōu)化滾筒位置輸送帶抗跑偏的能力，進(jìn)而能夠極大地提高工作效率。

2）從加工的層面分析，在加工滾筒時(shí)必須優(yōu)化其加工精度，從而能夠有效地減低軸徑跑偏的現(xiàn)象。同時(shí)相關(guān)工作人員必須保證滾筒表面粗糙度的均勻性，這樣能夠有效地防止因粗糙表面煤粉層疊出現(xiàn)軸徑的變化，最終導(dǎo)致跑偏。

3）從安裝的層面出發(fā)，必須保證滾筒中心線與輸送帶對(duì)稱線保持垂直，同時(shí)工作人員安裝時(shí)必須使用水平儀進(jìn)行校準(zhǔn)，這樣能夠保證輸送帶在水平位置的偏差不能高于0.3 mm/m。

3 前后滾筒中間位置跑偏防治措施

1）對(duì)于前后滾筒中間位置跑偏而言，通常將托輥設(shè)置成前傾的結(jié)構(gòu)，圖1為托輥前傾糾偏原理。一般托輥前傾主要是指可以通過(guò)移動(dòng)安裝支點(diǎn)使得兩側(cè)的托輥中軸線朝著中間托輥方向傾斜相應(yīng)的角度，其原理如下：假如F代表托輥與輸送帶之間的產(chǎn)生的摩擦力，同時(shí)把其分解為F1和F2，其中F1的方向與托輥軸線之間呈現(xiàn)垂直的關(guān)系，即為托輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力的反向力。F2的方向與托輥軸線之間呈現(xiàn)平行關(guān)系，即為輸送帶受到指向運(yùn)行中心線的力，同時(shí)這樣可以使得兩側(cè)的力保持平衡，從而能夠有效地避免輸送帶出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象[1]。同時(shí)，假如輸送帶出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象，一般在輸送帶相對(duì)較寬的位置重量大，這時(shí)F2可以把輸送帶推回中心位置，從而可以發(fā)揮平衡的作用?？墒牵仨氃O(shè)置有效的托輥傾角，反之傾角將會(huì)增加摩擦力，從而引起設(shè)備的損耗等。

2）必須及時(shí)地更換托架支架，同時(shí)托架中心以及設(shè)備中心偏差必須保證在設(shè)定的范圍內(nèi)。

3）嚴(yán)格控制托輥的質(zhì)量，特別需要保證托輥的圓柱度以及相應(yīng)的直徑的偏差，保證受力均勻。

4）在進(jìn)行巡檢時(shí)，相關(guān)工作人員必須對(duì)托輥軸承以及相應(yīng)的軸承座進(jìn)行檢查，這樣不僅可以保證軸承座的穩(wěn)定性，而且能夠保證軸承潤(rùn)滑充足。

圖1 托輥前傾糾偏原理

4 卸料點(diǎn)后跑偏防治措施

1）在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不能使用單側(cè)卸料的犁式卸料器，這樣可以避免輸送帶在卸料時(shí)傾斜，與此同時(shí)能夠防止輸送帶單側(cè)受到?jīng)_擊。

2）設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)向板，從而能夠有效地優(yōu)化卸料的準(zhǔn)確性。

5 任意位置跑偏防治措施

1）優(yōu)化輸送帶的生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)輸送帶的拼接位置的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于因拼接位置質(zhì)量不佳導(dǎo)致出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象，必須對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。同時(shí)嚴(yán)格控制輸送帶的加工工藝，必須使得織物纖維、橡膠分布合理，以及保證每一段繩芯長(zhǎng)度勻稱，從而能夠有效避免因?qū)挾确较驈椥圆痪鶆蚨霈F(xiàn)受力不均勻的現(xiàn)象。

2）調(diào)整張緊滾筒的位置，這樣可以給輸送帶增加相應(yīng)的預(yù)緊力，相應(yīng)的數(shù)值通?？梢越柚鷤鞲衅鞯淖x數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3）在安裝設(shè)備完畢之后，相關(guān)工作人員必須對(duì)每一個(gè)托輥支架對(duì)應(yīng)的中心線進(jìn)行檢查，以及檢測(cè)設(shè)備的沉降，這樣能夠有效地提高設(shè)備的精確性。

4）對(duì)于經(jīng)常出現(xiàn)跑偏的位置，通?？梢越柚{(diào)心托輥實(shí)現(xiàn)糾偏。托輥調(diào)心有：第一，帶立輥的調(diào)心托輥；第二，無(wú)源液壓糾偏托輥；第三，有源糾偏托輥；第四，摩擦上調(diào)心托輥等。圖2為相應(yīng)的帶立輥的調(diào)心托輥結(jié)構(gòu)。其主要是在傳統(tǒng)裝置上增設(shè)兩側(cè)立輥，與此同時(shí)過(guò)輥支架能夠圍繞其中心實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，假如輸送帶出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象，這時(shí)出現(xiàn)跑偏的輸送帶能夠和立輥接觸，這樣立輥受到力的作用，促使托輥支架能夠圍繞中心實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)方向以及相應(yīng)的跑偏方向相反[2]，其保證輸送帶能夠逐漸向歸位的方向運(yùn)送。圖3為摩擦上調(diào)心托輥，其主要在兩側(cè)托輥的邊部位置設(shè)置一個(gè)曲面?zhèn)容仯c此同時(shí)在兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的摩擦阻尼裝置。其原理類似于帶立輥的調(diào)心托輥糾偏原理，當(dāng)出現(xiàn)跑偏時(shí)，皮帶往往能夠和側(cè)輥接觸，這時(shí)側(cè)輥內(nèi)能夠產(chǎn)生阻力，其使得支架能夠圍繞中心旋轉(zhuǎn)，皮帶能夠和托輥中心保持平行，從而能夠達(dá)到糾偏的效果。圖4所示的無(wú)源液壓糾偏托輥結(jié)構(gòu)，通常包括檢驅(qū)輥、復(fù)合油缸、齒輪泵、調(diào)心托輥和底座等。當(dāng)處于正常的工作狀態(tài)時(shí)，皮帶與兩側(cè)的檢驅(qū)輥具有一定的距離，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)齒輪泵不工作，對(duì)應(yīng)的調(diào)心托輥設(shè)置在平衡位置。假如出現(xiàn)一側(cè)跑偏，這時(shí)相應(yīng)的皮帶與檢驅(qū)輥接觸，同時(shí)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，此刻驅(qū)動(dòng)齒輪泵可以把液壓油從油箱內(nèi)流傳到油缸的有桿腔內(nèi)。這樣借助壓力使得油缸桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而能夠使得調(diào)心托輥偏轉(zhuǎn)，最終達(dá)到糾偏的效果。

對(duì)于有源糾偏而言，主要在托輥一側(cè)增設(shè)了糾偏動(dòng)力源。圖5表示有源糾偏裝置結(jié)構(gòu)，通常包括伺服電機(jī)、蝸輪蝸桿裝置、調(diào)心托輥、底座、跑偏檢測(cè)裝置等。假如出現(xiàn)跑偏，那么這時(shí)檢測(cè)裝置能夠?qū)ε芷_展相應(yīng)的檢測(cè)，與此同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸給控制單元，這樣控制器能夠依據(jù)設(shè)置的程序判斷是否實(shí)施糾偏。需要進(jìn)行糾偏時(shí)，糾偏信號(hào)將指令傳輸給伺服電機(jī)，進(jìn)而蝸輪蝸桿裝置動(dòng)作[3]，這樣可以促使調(diào)心托輥組整體旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的度數(shù)。雖然該裝置需要投入較大的成本，可是其具有較強(qiáng)的糾偏能力，因此應(yīng)用較多。

圖2 帶立輥的調(diào)心托輥結(jié)構(gòu)

圖3 摩擦上調(diào)心托輥結(jié)構(gòu)

圖4 無(wú)源液壓糾偏托輥結(jié)構(gòu)

圖5 有源糾偏裝置結(jié)構(gòu)