矿井连续皮带输送机皮带跑偏原因分析

雍 俊

（神华宁夏煤业集团能源工程公司灵州工程监理咨询有限公司 宁夏 银川 750011）

0 引言

在连续运输机械中存在一种主要的运输设备就是皮带运输机。它通过摩擦传动皮带而实现连续运输工作。其所具有的优点非常之多：首先，输送量大（每小时可达数百吨甚至数千吨）；其次，输送物料种类繁多（散碎物料、成件物料均可运送）；第三，能适应多种输送线路（既能水平运输、又能倾斜运输）；第四，输送距离灵活多变（从几米至几十公里）；第五，运行平顺稳靠、动力损失少、工作效率高、使用寿命长、安装便捷、装卸料自由等。由此可见，这些优点已让皮带运输机成为了连续输送机中的主干力量。皮带运输机是一种连续、快速、高效的物料传输设备，广泛使用于煤炭、电力、建材、化工、机械、轻工业等行业的物料传输系统。在连续运输的生产过程中，各种不同长度和不同宽度的皮带运输机起着至关重要的作用。

1 皮带跑偏的各种原因状况

皮带运输机在实际的运行工作中，会由于滚筒加工、安装质量不高，运输物料分布不均所导致的皮带所受载荷偏心等原因，常出现皮带跑偏的现象，从而降低皮带的寿命及工作效率。当然造成皮带跑偏的原因很多，各种因素在各种设备上所产生的影响也不同，应从皮带运输机的设计、制造、安装调试、维护使用等各方面综合考虑分析来进行解决。以下对运输机在工作过程中常见且较典型的皮带跑偏状况做一简单概述：

（1）一般来说，一条皮带运输机有至少两个以上的托辊承载着皮带的运行，这些托辊的安装位置必须保证与皮带中心线垂直且与水平面平行，这样皮带所受合力方向与皮带运行方向平行，横向所受合力大小就为零，皮带此时便无跑偏现象。但如果托辊安装水平不够，在运行过程中出现轴向窜动，抑或是托辊的一端在前一端在后，即托辊轴线与皮带中心线有一非垂直角度时，则皮带所受外力在皮带宽度方向上的合力不为零即皮带横向所受合力不为零，皮带就会向合力方向上跑偏。

（2）机头、机尾与中间架的中心不在一条直线上，也会使得皮带的纵向中心线和托辊轴线不垂直，从而导致皮带在运行过程中跑偏，这种情况通常是由于安装不当造成的，一般安装是在驱动装置部位己经调试好后又增加的中间架和机尾部分，并未事先确定好整个皮带运输机的安装中心，以至于机头、机尾及中间架的中心不在同一直线上，便出现了皮带跑偏的现象。

（3）若皮带机架的中心线与理论中心线存在偏差，即托辊架的中心线水平偏差过大时，皮带相对于高端托辊有向低端滑动的速度，皮带因此受到与其滑动速度相反的横向摩擦力，从而导致皮带向高端托辊边跑偏。调整方法是要使得托辊中心线水平，保证机架中心线与理论中心线一致，即便有偏差，偏差程度至多也不大于3mm，便可解决此种类型的跑偏问题。

（4）运输机皮带接头不正，有倾斜偏移等现象，都会造成皮带在运行时中部发生跑偏。常用的皮带接头有机械接头和硫化接头两种形式，但不论采取哪种接头方式，都要求接头处平整，否则将使皮带两侧的拉力不均，从而产生跑偏现象。皮带不正接头运转到哪里，哪里就跑偏。

（5）当运输物料落入皮带上时因物料自身的重力和惯性，导致皮带受到物料冲击力的作用，若运输物料的落点与皮带机中心线偏差较大，假设落料点相对皮带机中心线偏右，那么皮带有向右滑动的速度，同时，皮带受到向左的横向摩擦力，皮带则向左跑偏。解决此类跑偏问题，可加装导流板，避免物料落点向左或向右偏移，引导落点中心与皮带机中心吻合。

（6）皮带损伤造成的跑偏以及滚筒、托辊上沾积物料引起的跑偏。皮带在运行过程中由于多方面原因难免受到一定程度的损伤，当皮带中心线两侧所受的损伤程度不一样时，往往两侧的拉伸率就会随之发生变化，若因两侧的拉伸率相差较大，以至于两侧皮带的伸长量不一致，那么就很容易造成皮带跑偏。另外，滚筒或托辊面沾积物料将使滚筒或托辊在该处的直径增大，导致该处的皮带拉力增大，从而产生跑偏。

2 皮带跑偏的根本原因

皮带跑偏的原因多种多样，笔者认为：最根本的原因就是驱动滚筒及张紧滚筒之间皮带两侧的张力不均匀。张力不均匀使皮带两侧对滚筒的压力也不一致。皮带在滚筒上绕过都有变形及打滑现象产生。其变形及打滑程度与皮带对滚筒的压力有关，由于压力不一样，打滑程度一定不相同，皮带的伸长变形也不相同。张力较大的一侧皮带变形较大，打滑程度也较低，其运动速度就较快，因此该侧皮带会发生同方向的横移运动，此横移进一步导致皮带两侧的张力更加不均匀，周而复始形成恶性循环，使皮带发生越来越明显的横移，即出现皮带“跑偏”。跑偏使皮带在立辊上剧烈摩擦导致皮带使用寿命大幅度降低，从而增加了生产成本。总而言之，皮带的跑偏规律是 “跑紧不跑松”：即皮带两侧的松紧度不一致时，皮带向紧的一侧移动；“跑高不跑低”：如果皮带两侧的高低不一样，皮带向高的一侧移动；“跑后不跑前”：如果托辊支架等装置没有安装在皮带运行方向的垂直截面上。而是一端在前，一端在后（沿皮带运行方向），则皮带会向后端移动。

张紧滚筒与驱动滚筒的轴线不平行是导致皮带两侧张力不相同的明显原因，此外，皮带横向厚度不均匀以及张紧滚筒（从动滚筒）两侧轴承摩擦系数不同，两侧托辊轴承摩擦系数不同：所运输的物料发生偏载等都会致使皮带两侧的张力不匀。此外，可能还有一些其它不明显的原因导致张力不匀的现象发生。

3 结束语

总之，皮带跑偏对运输工作的影响起着举足轻重的作用。为此，人们做了很多努力，也取得了一些进展。为使输送机不因跑偏而造成事故，输送机上经常设置跑偏保护装置。但由于导致皮带跑偏的因素较多，有些导致皮带跑偏的因素甚至现在还不清楚其作用机理，故皮带跑偏的问题依然在较多的地方存在。据某全国性生产设备投标网资料，2009年仅中国大陆某省就至少有1200台各类皮带运输机需要治理其皮带跑偏的问题。因此，解决现有皮带跑偏的难题将对生产过程中的运输作用具有深远而重要的意义。

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