带式给料机防跑偏、长寿命滚筒的研制

杜昌峰 石茂利

摘 要：介绍了影响带式给料机滚筒寿命的因素和输送带跑偏的机理，作者有的放矢地进行了改进，提出了鼓形滚筒、外置式筋板和复合式密封结构，分别解决了输送带的跑偏、易断轴和轴承使用寿命短的问题，在实践中取得了良好的使用效果。

关键词：带式给料机;鼓形滚筒;外置式筋板;复合密封

1.引言

带式给料机，也叫甲带给料机，是最近十几年出现的新型产品，主要用于生产部门物料传送系统中料仓的给料，2012年公开的一项实用新型专利，专利号为201220128920.8，名称为《带式给料机滚筒》，描述了带式给料机滚筒提高强度、防止输送带跑偏、提高轴承密封性能的几项措施。在本文中，详细介绍了这几项措施的实施细节和优点，以利于该项技术更广泛地推广。

2.提高滚筒强度

图1  滚筒的结构

1.筋板   2.堵板   3.筒体   4.中轴   5.定位面

改进后的滚筒结构如图1所示，增加了六个筋板1，设置在了堵板2外侧，辐射状对称布置，它的毛坯件是直角梯形，三个边分别和中轴4、堵板2、筒体3焊接，在车床上加工时，车掉了锐角，产生了定位面5，该定位面和轴承组件靠在一起，做轴向定位用。修改后，中轴4和堵板2连接的部位不再单独承受弯曲载荷，而是和筋板1、筒体3连成一体，共同承受弯曲载荷，连成一体后，其抗弯截面模量大幅增加，大幅提高了滚筒的抗弯性能，能有效防止中轴断裂。

3.防止输送带跑偏

3.1跑偏的原因分析

引起输送带跑偏的因素有很多，经常遇到的有：

A.驱动滚筒或改向滚筒两头直径大小不一，有一定的锥度;

B.滚筒或托辊表面有煤泥或其他附着物;

C.驱动滚筒与改向滚筒不平行;

D.托辊轴心线和输送带运行方向不垂直;

E.给料位置不正，对输送带产生横向力;

F.滚筒中心线不在机身中心线上;

G.环形输送带沿宽度方向分布的周长不一致，一边大一边小，呈喇叭口状。

传统的防跑偏措施有增设防跑偏轮或增设挡板，挡住输送带使它不跑偏，能起到一定的效果，但是引起的后果往往是输送带和防跑偏轮或挡板接触的位置磨损严重，使输送带寿命降低。有时会导致输送带边翻起，最终导致带边产生裂纹，而输送带另一边与导料槽侧壁之间产生间隙，出现撒料现象。所以这些措施并不是最好的办法。

3.2解决方案

传统的防跑偏方式是等输送带跑偏了再去纠正，但是采取的纠正措施又带来新的问题，导致输送带使用寿命缩短，所以不是最好的解决办法。

作者采用了鼓形滚筒防跑偏法，输送带边部包绕在锥形的小直径端，运行的线速度较小，中部包绕在锥形的大直径处，运行的线速度较大，输送带有向大直径部位跑偏的趋势，摩擦力的一个分量提供了跑偏的驱动力，输送带两边都有向中间靠拢的趋势。当两边的驱动力相等时输送带居于滚筒中部运行，处于平衡状态。当偏向一边时，这一边的驱动力大于另一边的驱动力，驱动力有了大小差异，输送带则处于受力不平衡状态，会向另一边偏移，随着偏移的进行，驱动力的差值逐渐缩小，直到变为零，则处于新的平衡状态

4.复合式轴承密封

4.1轴承密封不严的原因

使用在矿山井下，腐蚀性淋水或磨蚀性灰尘是传动部件特别是轴承最大的敌人，一旦密封元件失效，轴承很快就会损坏。在传统的滚筒轴承座里面，使用的密封方式多数是旋转轴唇型密封圈，是单一的接触式密封，如果该密封圈磨损损坏，则轴承室内会进入腐蚀性淋水或磨蚀性灰尘，轴承很快就损坏了，这是造成轴承过早损坏的主要原因。

4.2解决方案

作者采用了迷宫式和接触式相结合的密封办法，能挡住大部分灰尘和淋水。密封片是圆环形，使用厚度0.3毫米的不锈钢板制造，内摩擦环是使用MC尼龙制造的，两者的材质都非常耐磨，始终摩擦接触，把轴承室和外界完全隔离开，能严格地把淋水和灰尘挡在外面。轴承座上还设有油杯，可以定期向轴承室内注黄油。几种措施结合起来使用，能有效提高轴承的使用寿命。

5.使用状况

把配置了新型滚筒的带式给料机投放到市场，经过后期跟踪调查发现：

1. 配置了钢丝绳芯输送带的带式给料机防跑偏效果不明显;
2. 帆布芯输送带的帆布层数较多的，其横向刚度较大，使用效果较好，作者在使用中选用了5层帆布;
   1. 帆布芯输送带的帆布层数较少的，其横向刚度较小，使用效果不太好;
3. 输送带的弹性模量较大时，驱动滚筒中部直径与端部直径的差（B-A）应该选用较小值，反之则应该选用较大值。

6.结论

从这三年在现场使用的情况来看，新型滚筒克服了老式滚筒抗弯性能差、跑偏、使用寿命短的问题，在大运量、高速度、工况条件差的情况下，能稳定、长时间运行，减少了故障率和设备停机检修时间，提高了矿山生产单位的生产效率，该项技术值得大力推广使用。

参考文献：

[1]济宁市支点机电设备有限公司，带式给料机滚筒，中国实用新型专利，专利号为201220128920.8，授权公告日是2013年1月2日，发明人杜昌峰

[2]北京起重运输机械研究所、武汉丰凡科技开发有限责任公司 主编，DTII（A）型带式输送机设计手册，ISBN 7-5024-3218-3，北京，冶金工业出版社，2003年

[3]张钺主编.新型带式输送机设计手册，ISBN 7-5024-2677-9，北京，冶金工业出版社，2001.2.