皮帶機(jī)跑偏原因及防偏技術(shù)探討

＊李天楠

（朔州煤電機(jī)電裝備制造有限公司 山西 038300）

在我國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，皮帶機(jī)是用于運(yùn)輸貨物的機(jī)器，在運(yùn)輸貨物過(guò)程中，以輸送帶作為主要的構(gòu)件，完成貨物輸送的任務(wù)。皮帶機(jī)可以在我國(guó)的工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)中輸送貨物，例如散料或紙箱的輸送、包裝袋的輸送，目前皮帶機(jī)已經(jīng)發(fā)揮了顯著的功能優(yōu)勢(shì)，有著廣泛的應(yīng)用范圍。在連續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中，皮帶機(jī)受到自動(dòng)化技術(shù)的控制，對(duì)貨物進(jìn)行運(yùn)輸，整體的設(shè)備運(yùn)輸能力強(qiáng)，操作便捷方便。但是皮帶跑偏的事故問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，針對(duì)皮帶機(jī)的跑偏原因進(jìn)行分析，有針對(duì)性地加強(qiáng)對(duì)該問(wèn)題的技術(shù)處理，是值得人們關(guān)注的問(wèn)題。

1.皮帶機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)

皮帶機(jī)在貨物的運(yùn)輸中發(fā)揮了關(guān)鍵的功能，在輸送貨物時(shí)，皮帶機(jī)是通過(guò)連續(xù)性的運(yùn)動(dòng)或間歇性的運(yùn)動(dòng)完成運(yùn)輸貨物任務(wù)的，該過(guò)程中，利用到了皮帶傳送裝置，皮帶機(jī)所運(yùn)輸?shù)呢浳镱愋投喾N多樣，包括各種包裝袋、散料、紙箱，制作皮帶機(jī)的原材料包括硅膠、橡膠、聚氨酯、PVC。使用皮帶機(jī)的過(guò)程中，皮帶機(jī)的運(yùn)行是在自帶滾筒和皮膠帶之間形成摩擦力的作用，托輥在生產(chǎn)和運(yùn)行的活動(dòng)中，與皮膠帶之間同樣具有一定的摩擦力，摩擦力產(chǎn)生了帶動(dòng)作用，形成了膠帶的運(yùn)行，皮帶機(jī)因此而實(shí)現(xiàn)了對(duì)貨物的運(yùn)輸。

當(dāng)出現(xiàn)皮帶跑偏的現(xiàn)象時(shí)，皮帶機(jī)貨物運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，將會(huì)出現(xiàn)皮帶磨損的現(xiàn)象或發(fā)生撒料的問(wèn)題，此類機(jī)械故障問(wèn)題的發(fā)生時(shí)，如果皮帶仍舊在運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)作參與生產(chǎn)，將會(huì)出現(xiàn)皮帶軟化的現(xiàn)象，增加了皮帶被燒焦的風(fēng)險(xiǎn)。在高溫環(huán)境中，皮帶的運(yùn)行有可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致整體的生產(chǎn)線運(yùn)行活動(dòng)受到影響，皮帶機(jī)的運(yùn)行具有復(fù)雜性，針對(duì)皮帶機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，要進(jìn)行有針對(duì)性的防治。

2.皮帶機(jī)跑偏的危害

皮帶機(jī)發(fā)生跑偏時(shí)，皮帶機(jī)的內(nèi)部金屬部件和皮帶脫離開(kāi)來(lái)，二者之間的摩擦作用力消失，皮帶和皮帶機(jī)之間形成了相互脫離的狀態(tài)，導(dǎo)致設(shè)備因此而形成故障，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)受到了直接的影響，降低了生產(chǎn)水平、生產(chǎn)效率。發(fā)生皮帶機(jī)跑偏，不僅會(huì)導(dǎo)致直接與皮帶相接觸的設(shè)備發(fā)生損壞，而且其他設(shè)備的使用也會(huì)受到影響，因?yàn)槠C(jī)跑偏會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線停滯，無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)，增加了生產(chǎn)活動(dòng)中的安全隱患。因此當(dāng)出現(xiàn)皮帶機(jī)跑偏的現(xiàn)象和問(wèn)題時(shí)，必須要采取及時(shí)有效的處理措施，運(yùn)用糾偏技術(shù)，保證生產(chǎn)安全。

對(duì)皮帶機(jī)跑偏的現(xiàn)象治理不及時(shí)，有可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸?shù)奈锪铣霈F(xiàn)翻卷問(wèn)題，單側(cè)受力較大，形成嚴(yán)重的受力傾斜現(xiàn)象，增加了皮帶橫向斷裂風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工人員生命安全造成威脅，一旦引起安全事故，無(wú)論是人員安全還是生產(chǎn)效益，均會(huì)受到負(fù)面的影響，例如在山西省太原某焦化廠出現(xiàn)了皮帶機(jī)事故問(wèn)題，造成了一名操作工人死亡，該事故的發(fā)生就是由于皮帶跑偏導(dǎo)致。值得關(guān)注的是，皮帶機(jī)跑偏會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成污染，煤炭運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量效率受到負(fù)面的影響，當(dāng)出現(xiàn)皮帶機(jī)跑偏時(shí)，煤炭散落到其他的地方，將形成大量的資源浪費(fèi)，周邊的環(huán)境受到了影響。

3.皮帶跑偏的原因

(1)皮帶兩側(cè)所受驅(qū)動(dòng)力平衡性不足

皮帶兩側(cè)受力不平衡見(jiàn)圖1，出現(xiàn)皮帶兩側(cè)受力大小不一的情況，A側(cè)受力和B側(cè)的受力分別為F1和F2，F(xiàn)1超過(guò)F2時(shí)，皮帶將會(huì)出現(xiàn)向A側(cè)跑偏的現(xiàn)象和問(wèn)題。之所以會(huì)出現(xiàn)皮帶兩側(cè)受力不均衡的現(xiàn)象，可受到多種因素的影響而發(fā)生，例如安裝不當(dāng)、調(diào)試措施落實(shí)不到位等，針對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行安裝時(shí)出現(xiàn)微小的誤差，導(dǎo)致了皮帶兩側(cè)受力不均勻，形成了受力不一的跑偏現(xiàn)象和問(wèn)題。皮帶接頭不平也會(huì)導(dǎo)致皮帶機(jī)發(fā)生跑偏，皮帶硫化接頭位置與原有的接頭位置相互偏離，導(dǎo)致了兩側(cè)所受到的張力，出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，接頭位置是出現(xiàn)跑偏問(wèn)題最嚴(yán)重的部位[1]。

圖1 皮帶兩側(cè)受力不平衡

當(dāng)出現(xiàn)皮帶松弛的現(xiàn)象是皮帶機(jī)老化引起了皮帶彈性減弱、松弛問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致皮帶機(jī)內(nèi)部承受的應(yīng)力出現(xiàn)差異性的變化，增加了跑偏現(xiàn)象發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，物料的分布不均勻，可增加跑偏的事故發(fā)生幾率。無(wú)任何載料的情況下，皮帶機(jī)無(wú)跑偏現(xiàn)象，裝上載料之后出現(xiàn)跑偏，這說(shuō)明了物料的分布均勻性不足，造成了皮帶跑偏的問(wèn)題。

在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，物料分布不均勻的現(xiàn)象是十分常見(jiàn)的，通常情況下，和物料的受力方向相比，皮帶機(jī)的跑偏方向與其剛好相反，當(dāng)出現(xiàn)皮帶兩側(cè)的滾筒和托輥摩擦力不均勻的情況時(shí)，或是發(fā)生了粘料現(xiàn)象，將會(huì)形成皮帶機(jī)跑偏的問(wèn)題。物料自身具有一定的黏性，皮帶機(jī)投入生產(chǎn)和運(yùn)行活動(dòng)中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，有物料黏附在了滾筒上或是黏附在了托輥位置，增加了截面半徑，造成受力不均勻的現(xiàn)象和問(wèn)題，產(chǎn)生了皮帶機(jī)跑偏問(wèn)題。

(2)皮帶側(cè)向力

皮帶側(cè)向力指的是滾筒、托輥施加于皮帶的側(cè)向力，在皮帶位置形成了作用力，導(dǎo)致皮帶發(fā)生跑偏現(xiàn)象，安裝滾筒和托輥的過(guò)程中，安裝的位置出現(xiàn)了偏差，和皮帶的垂直方向不吻合，投入到生產(chǎn)和運(yùn)行后的皮帶機(jī)將會(huì)受到側(cè)向力作用的干擾，產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象。特別是在改向滾筒和托輥的位置，是跑偏現(xiàn)象較為嚴(yán)重的主要位置，隨著位置逐漸向前，發(fā)生跑偏的程度較輕，出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)滾筒傾斜過(guò)大的情況時(shí)，將會(huì)形成嚴(yán)重的跑偏現(xiàn)象。

(3)機(jī)架變形

機(jī)架變形會(huì)致使皮帶機(jī)出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象，機(jī)架變形指的是機(jī)架位置和水平線相互偏離，無(wú)論是兩側(cè)出現(xiàn)高低差，還是在中心線出現(xiàn)歪斜的現(xiàn)象，都會(huì)導(dǎo)致皮帶機(jī)受到側(cè)向力的影響，造成跑偏問(wèn)題，此類跑偏現(xiàn)象調(diào)整難度較高，具有一定的治理難度。在生產(chǎn)過(guò)程中，皮帶機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)皮帶振動(dòng)是一種客觀存在的現(xiàn)象，無(wú)法完全避免，振動(dòng)頻率和運(yùn)行速度之間呈現(xiàn)出了正比關(guān)系，振動(dòng)小，皮帶機(jī)跑偏程度也相對(duì)更小，若是振動(dòng)十分劇烈，皮帶機(jī)的跑偏嚴(yán)重程度將會(huì)增加，之所以會(huì)發(fā)生皮帶機(jī)振動(dòng)，在一定程度上是由于托輥徑向跳動(dòng)導(dǎo)致的[2]。

4.皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的防偏技術(shù)應(yīng)用策略

以某生產(chǎn)企業(yè)為例，該企業(yè)在生產(chǎn)中使用皮帶機(jī)發(fā)生跑偏現(xiàn)象，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重威脅，管理人員從糾偏技術(shù)的應(yīng)用著手，加強(qiáng)了對(duì)皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象問(wèn)題的探究，結(jié)合有效的技術(shù)措施，做好皮帶機(jī)的防偏處理。從根源上對(duì)兩側(cè)受力不均衡和側(cè)向力所帶來(lái)的影響進(jìn)行防治，安裝過(guò)程中，對(duì)誤差加強(qiáng)了防控，提高了對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象的防治效果，主要采取了以下幾種技術(shù)措施。通過(guò)對(duì)皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中防偏技術(shù)的優(yōu)化和調(diào)整，能夠針對(duì)目前的運(yùn)行皮帶機(jī)的過(guò)程中存在的問(wèn)題，構(gòu)建起新的技術(shù)應(yīng)用結(jié)構(gòu)，改進(jìn)皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的偏差風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)調(diào)整托輥組的方式、以及對(duì)驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒位置進(jìn)行調(diào)整等方法，提高防偏技術(shù)水平。

(1)調(diào)整托輥組

采取調(diào)整托輥組的方式，對(duì)皮帶機(jī)的跑偏現(xiàn)象進(jìn)行防治，是一種有效的方法，調(diào)整托輥組的具體位置時(shí)，需按照一定的原則，合理調(diào)整托輥組，安裝時(shí)，托輥兩邊的固定孔應(yīng)以長(zhǎng)孔為主。當(dāng)皮帶跑偏的方向?yàn)锳側(cè)時(shí)，需要將A側(cè)的托輥組移動(dòng)至皮帶運(yùn)行的方向，或是對(duì)B側(cè)的托輥組進(jìn)行調(diào)整，將B側(cè)托輥組向相反的方向移動(dòng)。利用該方法，可以對(duì)機(jī)架不穩(wěn)的問(wèn)題進(jìn)行有效的防治，對(duì)礦料散落以及振動(dòng)引起的跑偏問(wèn)題進(jìn)行防范和治理[3]。

(2)調(diào)整驅(qū)動(dòng)滾筒與改向滾筒的位置

對(duì)驅(qū)動(dòng)滾筒的位置和改向滾筒的位置進(jìn)行調(diào)整，可以對(duì)皮帶機(jī)的跑偏現(xiàn)象進(jìn)行防治，調(diào)整滾筒位置技術(shù)在皮帶機(jī)跑偏的防治中，是一種有效的防偏技術(shù)手段，可以在調(diào)整驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒位置的過(guò)程中，將皮帶機(jī)跑偏的問(wèn)題改進(jìn)。安裝滾筒的過(guò)程中，滾筒中心軸位置應(yīng)保證處于與皮帶運(yùn)行方向相垂直的狀態(tài)下，以防發(fā)生跑偏的現(xiàn)象和問(wèn)題，保持滾筒中心軸與皮帶機(jī)運(yùn)行方向垂直，見(jiàn)圖2。

圖2 滾筒中心軸與皮帶機(jī)運(yùn)行方向垂直

若是出現(xiàn)了皮帶機(jī)跑偏的現(xiàn)象，結(jié)合皮帶機(jī)跑偏的方向，要進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，皮帶機(jī)跑偏的方向是A側(cè)時(shí)，需要移動(dòng)A側(cè)的軸承座，將其調(diào)整至皮帶運(yùn)行的方向?；蛘哂梅捶较蛞苿?dòng)的方式對(duì)B側(cè)的軸承座進(jìn)行反方向的調(diào)整，確保B側(cè)的皮帶處于張緊狀態(tài)下，或是保證A側(cè)的皮帶放松，A側(cè)滾筒和B側(cè)滾筒的位置調(diào)整方案需要與上述方案相反。值得一提的是，傳動(dòng)滾筒的活動(dòng)范圍具有一定的有限性，因此做好傳動(dòng)滾筒的固定工作，是必要的前提條件，在固定傳動(dòng)滾筒時(shí)，可以借助拉緊的方式做好固定，對(duì)皮帶松弛引起的跑偏現(xiàn)象和問(wèn)題進(jìn)行防治，對(duì)機(jī)架不穩(wěn)造成的皮帶機(jī)跑偏隱患加強(qiáng)治理[4]。

(3)安裝調(diào)心托輥組

采取安裝調(diào)心托輥組的方式，對(duì)皮帶機(jī)的跑偏現(xiàn)象進(jìn)行治理，是一種有效的糾偏技術(shù)手段，當(dāng)皮帶機(jī)的中心位置出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象和問(wèn)題時(shí)，結(jié)合發(fā)生跑偏的主要位置，使用安裝調(diào)心托輥組的方法來(lái)解決該現(xiàn)象，主要的原理是借助托輥裝置的功能實(shí)現(xiàn)防跑偏技術(shù)目標(biāo)的。托輥裝置在水平面旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)形成一定的推力作用，從垂直方向進(jìn)行推動(dòng)皮帶產(chǎn)生了自動(dòng)向心力，以此實(shí)現(xiàn)了對(duì)皮帶機(jī)跑偏現(xiàn)象的糾正和處理。

安裝調(diào)心托輥組技術(shù)的應(yīng)用可以在皮帶機(jī)皮帶較短的情況下使用，也可以在皮帶機(jī)的運(yùn)行時(shí)采取了雙向運(yùn)行模式時(shí)，應(yīng)用安裝調(diào)心托輥組的方法，提高對(duì)跑偏現(xiàn)象問(wèn)題的防治和糾正效果。在產(chǎn)生的跑偏現(xiàn)象糾正的難度過(guò)大，技術(shù)要求高，皮帶長(zhǎng)度較大的情況下，使用調(diào)心托輥組安裝的方式進(jìn)行糾偏處理，還有可能給皮帶造成負(fù)面的影響，增加了皮帶的損傷風(fēng)險(xiǎn)。因此利用該技術(shù)進(jìn)行糾偏時(shí)，技術(shù)人員要持謹(jǐn)慎的態(tài)度，在非必要的情況下避免選擇該技術(shù)進(jìn)行糾偏[5]。

(4)調(diào)整張緊處

調(diào)整張緊位置的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶機(jī)的糾偏處理目標(biāo)，利用該方式，主要是指在實(shí)際的張緊處調(diào)整過(guò)程制定調(diào)整方案時(shí)，要根據(jù)不同的張緊形式，選擇具有較強(qiáng)可行性的方案進(jìn)行糾偏處理，例如利用機(jī)械式場(chǎng)景的方法，或重錘式場(chǎng)景的方式調(diào)整張緊處，都可以取得理想的調(diào)整效果。以機(jī)械式張緊的技術(shù)應(yīng)用為例，采取機(jī)械式場(chǎng)景的技術(shù)方法時(shí)，應(yīng)同時(shí)移動(dòng)對(duì)應(yīng)滾筒的兩個(gè)軸承座，確保這二者移動(dòng)同步，保持中心軸和皮帶運(yùn)行方向之間形成垂直的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)糾偏處理的目標(biāo)。

利用重錘式張緊的技術(shù)處理方法，要保證重錘上部安裝的兩個(gè)改向滾筒的方向和皮帶運(yùn)行的方向，要具有一定的規(guī)范性，這二者與重力垂線之間形成相互垂直的狀態(tài)關(guān)系，將會(huì)有效地改進(jìn)跑偏風(fēng)險(xiǎn)，提高跑偏技術(shù)的應(yīng)用水平。結(jié)合這一常見(jiàn)的運(yùn)行故障問(wèn)題，把握糾偏技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，確保皮帶機(jī)處于穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，提高生產(chǎn)水平、生產(chǎn)效益。

(5)增加皮帶機(jī)高度差

通過(guò)增加皮帶機(jī)高度差的方式，防范皮帶機(jī)的跑偏所帶來(lái)的負(fù)面影響擴(kuò)散，主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)載點(diǎn)處落料位置這一因素會(huì)對(duì)皮帶機(jī)的運(yùn)行和跑偏程度產(chǎn)生直接的影響，出現(xiàn)煤炭掉落的情況，轉(zhuǎn)載點(diǎn)位置所掉落的煤炭直接干擾著皮帶機(jī)的運(yùn)行情況。當(dāng)出現(xiàn)落料均勻性不足時(shí)，皮帶機(jī)的受力也會(huì)因此難以達(dá)到平衡狀態(tài)，受力不一，增加了跑偏現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，尤其是兩臺(tái)皮帶機(jī)處于相互垂直的狀態(tài)時(shí)，造成的跑偏影響將會(huì)更嚴(yán)重。落料的位置和皮帶機(jī)間的高度差具有一定的相關(guān)性，高度差較小時(shí)，物料轉(zhuǎn)載過(guò)程中水平方向分速度小，下層皮帶受到的沖擊也相對(duì)更小。

反之，在高度差過(guò)大時(shí)的情況下，物料轉(zhuǎn)載過(guò)程中會(huì)形成水平方向分速度過(guò)大的情況，因此下層皮帶受到的沖擊力較大，機(jī)械設(shè)備的使用壽命受到了影響，物料很難在中間位置掉落，因此出現(xiàn)了兩側(cè)受力不均勻的情況，產(chǎn)生了皮帶跑偏的問(wèn)題。物料中心向哪一側(cè)偏向時(shí)，皮帶就會(huì)出現(xiàn)反方向的跑偏問(wèn)題，因此為了防范此類故障現(xiàn)象，可以通過(guò)加大皮帶機(jī)之間的高度差的技術(shù)處理方法，合理的安裝皮帶機(jī)。把握皮帶機(jī)安裝作業(yè)的環(huán)節(jié)，保證皮帶機(jī)及運(yùn)行安全性、可靠性的前提下，盡可能地調(diào)整皮帶機(jī)之間的高度差，提高高度值，對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)處落料位置所帶來(lái)的皮帶機(jī)運(yùn)行影響進(jìn)行控制[6]。

5.結(jié)論

綜上所述，皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生跑偏現(xiàn)象時(shí)，要求管理人員及時(shí)采取有效的糾正措施，用皮帶機(jī)糾偏技術(shù)，保證皮帶機(jī)運(yùn)輸活動(dòng)的穩(wěn)定性、高效性，對(duì)撒料的問(wèn)題進(jìn)行防范和治理。在皮帶機(jī)的使用過(guò)程中，要由專職人員做好對(duì)皮帶機(jī)跑偏問(wèn)題的觀測(cè)、分析，預(yù)測(cè)跑偏風(fēng)險(xiǎn)，采取有效的技術(shù)措施，提高皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)作穩(wěn)定性，提高皮帶運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)和運(yùn)行效率。