胶带运输机防跑偏装置的不足及改进

石 磊

（西山煤电集团镇城底矿选煤厂， 山西 古交 030203）

引言

胶带运输机作为一种机械设备，自身具有连续输送功能，应用于许多行业生产工作中，包括建材业、化工业、冶金业、工业码头、矿山等[1]。在实际的生产活动使用中，胶带运输机通常会出现四种故障，分别是堵塞、打滑、跑偏以及撕裂。在这四种故障中，跑偏故障最为常见。胶带运输机出现跑偏故障会造成撒料、划伤胶带、撕裂、胶带边缘受损、机架受损等不良现象。由此可见，胶带运输机跑偏故障的防止与控制尤为重要，可有效提高胶带运输机传输工作可靠性，同时也在一定程度上提升生产效率[2]。

1 现阶段常用胶带运输机防跑偏装置

1.1 带旋转架及挡轮的防跑偏装置

1.1.1 工作原理

带旋转架及挡轮的防跑偏装置其结构如图1所示。该装置是现阶段较为常用的一种。这一装置的工作原理是：在运输机的胶带发生跑偏时，会与一侧挡轮相互摩擦，此时在胶带和挡轮间会出现一定的摩擦力，摩擦力的产生会使旋转架沿回转中心旋转一定的角度。此时，托辊轴和胶带前进方向不会互相垂直，而会产生胶带中心方向的力，进而实现调偏目的。

1.1.2 不足

1）不适用于可逆胶带运输机。当胶带运输机的运行方向呈逆方向时，由于胶带两侧挡轮被挡，而旋转架旋转受阻，因此不具备调心功能。

2）在旋转架旋转时，会出现两侧挡轮在胶带横向投影距离变短。为使阐述简洁易懂，对带旋转架和挡轮的防跑偏装置进行分析。在图2中，中间处的实线长方形，是处于原始状态的运输机，B表示运输机的胶带宽度，是胶带和挡轮间的距离，B+2e表示两侧挡轮间的最近距离，挡轮在旋转时会产生一定的角度，α就是其旋转中心线和托辊轴线产生的水平夹角。在防跑偏装置的使用运行中，逆时针旋转θ角度后，两侧挡轮间的距离则变为（B+2e+2R）×cosθ-2R，并且图 2 中的左侧会变为（0.5B+e）×cos（α+θ）×cosθ-R，距离缩短的更多，距离的减小会在旋转时与对侧挡轮相碰，这样会阻碍旋转架旋转，最终起不到调偏的作用，甚至会出现夹胶带的情况。同样，在进行顺时针旋转时，也会存在上述出现的阻碍调偏。

图1 胶带运输机防跑偏装置

图2 防跑偏装置旋转后的情况

3）会存在一部分旋转架立轴不具备轴承，往往会使旋转架旋转受阻、不通畅。

4）存在挡轮固定不牢的情况，使用一段时间会发生脱落，调心作用很难发挥出来[3]。该类型的装置挡轮的材质是普通的钢管，其自身耐磨性不佳，若在工作较差的环境下工作，其使用寿命仅在一个月左右。

1.2 带旋转架及曲线盘的防跑偏装置

1.2.1 工作原理

这种防跑偏装置的结构如图3所示，这一装置是现阶段可逆胶带运输机上的一种常用防跑偏装置。它的工作原理是：在胶带运输机胶带发生跑偏时，会与一侧挡轮相互摩擦，在胶带和挡轮间会出现一定的摩擦力，摩擦力的产生会使旋转架沿回转中心旋转一定的角度。此时，托辊轴和胶带前进方向不会互相垂直，而会产生胶带中心方向的力，进而实现调偏目的。

1.2.2 不足

图3 胶带运输机防跑偏装置

1）不具备较好的防跑偏效果。曲线盘旋转拥有一致的角速度，但在托辊轴线方向，辊皮表面的线速度却不一致。若胶带的线速度小于曲线盘线速度，由于胶带的牵制，旋转架会反向旋转。与此同时，另一侧也会出现类似的情况，最终使得旋转架来回摆动而无法达到效果。

3.1 个体化系统管理模式降低了新生儿出生缺陷率 本研究在孕前及孕早期开展了健康生活方式的教育[5-6]，生殖遗传咨询门诊，建立了新生儿缺陷的三级预防体系[7]。结果显示，观察组新生儿出生缺陷(4.95‰)明显低于对照组(12.53‰)，说明在孕前开展个体化的优生优育知识健康教育工作的必要性，观察组建立孕前—围产期档案、计划妊娠管理，从年龄、营养、遗传和环境因素进行孕前风险评估，做好优生优育的科普教育，减少遗传性畸形的出生。孕早期及时补充叶酸及少量维生素，开展实验室筛查、羊水检测等物理诊断，充分做好三级预防体系，将孕期保健时间节点前移，为孕产妇提供一体化的延伸服务措施。

2）为了摆脱以上不足产生的不良影响，有些曲线盘会做成阻尼式，这样会使曲线盘旋转阻力系数大大增加。不过由于胶带线速度要大于曲线盘线速度，会使胶带的磨损速度加快。

3）存在一些旋转架立轴不具备轴承，所以对旋转架的旋转会造成影响。

4）这种装置的曲线盘不长，很难实现轴承密封，在使用一段时间后，会因为灰尘过多而无法旋转。曲线盘的损坏也就表示整个边托辊的损坏。

1.3 侧托辊前倾2°防跑偏装置

1.3.1 工作原理

由于侧拖辊向前倾斜2°，导致轴线和胶带的运行方向不垂直，两侧均有指向胶带运输机中心的力，这就导致了一旦胶带跑偏，两侧所产生的向心力大小会有所差异。

1.3.2 不足

1）不可以将其运用于可逆胶带机。因为当胶带运输机的运行是反方向的时候，向心力会转换为离心力，从而起不到调心的作用。

3）不适合将其运用于胶带运输机正面的受料位置，否则当胶带偏载时，两侧均会产生指向运输机的中心力，且力度不同，会导致胶带机跑偏。

1.4 螺旋托辊防跑偏装置

1.4.1 工作原理

当机器进行工作时，托辊表面所包裹焊接的螺旋会随着机器旋转，这时会产生指向胶带中心的一个螺旋力。

1.4.2 不足

1）不可以将其运用于可逆胶带机。因为当胶带运输机的运行是反方向的时候，向心力会转换为离心力，从而起不到调心的作用。

2）由于螺旋托辊其总体质量较大，制作成本也高，因此也增加了使用时的能耗。

3）不适合将其运用于胶带运输机正面的受料位置，否则当胶带偏载时，两侧均会产生指向运输机的中心力，且力度不同，会导致胶带机跑偏。

2 新型胶带运输机防跑偏装置

2.1 机械连杆式全自动调偏装置

这一装置的主要特点是分体机械连杆式结构，其自身灵敏度大大提高，在实际运行中不会出现夹胶带情况，实现了对胶带边缘的保护，适用于不可逆的胶带机。

2.2 新挡轮式全自动调偏装置

这一装置的主要特点是，结构较为简单、动作灵敏，可逆与不可逆胶带机都适用。

2.3 机械连杆-新挡轮式全自动调偏装置

这一装置是第一种和第二种结合研制而成，具备以上两种的所有特点。

三种装置的挡轮材质都是选用的铸造结构，具备较强的耐磨性，装置示意图如图4所示。

3 结语

图4 新型胶带运输机防跑偏装置示意图

通过对胶带运输机跑偏现象的分析和整理，梳理出了跑偏的原因，提出了防跑偏装置的机械设计原理，并有针对性地进行改进，基本解决了皮带跑偏现象，希望能在后续使用中，能够进一步提升运输工作的可靠性。