带式输送机输送带跑偏原因分析及优化设计

付振兴 李志涛

北方重工集团有限公司 辽宁 沈阳 110000

目前，由于井下环境恶劣、设备超负荷作业、运行时间过长等原因，导致矿用带式输送机在使用中出现各类运行故障，给煤矿企业的煤矿开采及经济收入造成了重大影响。掌握带式输送机使用程中的动态变化特性，对提高其设备的运行效率和安全型至关重要。因此，以带式输送机静特性、动特性为理论基础，通过分析其使用中存在问题，采用soliworks和adams软件，建立了带式输送机的仿真模型，开展了其起动及制动时的加速度变化动态特性变化分析，由此掌握了其启动及制动过程的加速度变化规律，这对提高矿用带式输送机的作业效率及安全具有重要意义[1]。

1 输送带跑偏的原因分析

造成输送带跑偏的根本原因是输送带在制造、安装、使用和维护过程中所受的外力在宽度方向上的矢量和不为零，或垂直于宽度方向上的拉应力不均匀，从而导致托辊或滚筒等部件对输送带产生一个偏向一侧的反作用力，致使输送带向一侧发生偏移。输送带跑偏具体表现在以下三个方面：一是由于输送带老化或接头不正使输送带张力不均衡造成跑偏；二是以驱动滚筒中心线为基准，改向滚筒中心线和托辊中心线的平行度以及机架中心线的垂直度不符合安装要求，致使滚筒和托辊等部件对输送带产生沿宽度方向的反作用力造成跑偏；三是因滚筒、托辊对输送带两侧摩擦力不均衡造成跑偏，这主要是由滚筒外圆圆柱度过大、机架因安装或腐蚀发生倾斜、滚筒和托辊发生磨损以及倾斜落料等原因引起的。

2 跑偏故障的应对措施

2.1 基础应对措施

①根据皮带跑偏位置的不同，可以将调整方法分为2种。如果皮带输送机的头部或尾部发生皮带跑偏，应当调整跑偏一侧的驱动滚筒或是转向滚筒，使与皮带的中轴线对齐，帮助皮带回到正常方向。如果皮带输送机的中部发生皮带跑偏，应当将皮带跑偏方向的托辊前移，反方向的托辊后移，使皮带回到正常运行方向。②对于皮带张紧力失调引起的皮带跑偏故障，需要加强检修工作，定期对皮带的张紧力进行校正，使皮带输送机处于合适的运行状态。对于由皮带的杂物引起的皮带跑偏故障，应当加强皮带清扫工作，如在皮带输送机上安装清扫装置，在开启皮带输送机的同时启动清扫装置，并安排清理人员定期对皮带进行清理，避免由清扫装置无法清除的杂物附着在皮带上，导致皮带输送机跑偏。③与单向皮带输送机相比，双向皮带输送机的组成结构和运行原理更加复杂，如果发生皮带跑偏故障，不能使用单向皮带输送机跑偏的应对措施进行处理。当双向皮带输送机发生皮带跑偏故障时，应当重点对双向输送机以及驱动滚筒、改向滚筒进行调整，先将一个方向调整至正常状态，再对另一个方向进行调整，使皮带恢复到正常运行位置[2]。

2.2 减小横向冲击力防偏

导致输送带跑偏的另外一个因素是输送带上存在横向力，除制造、安装、维护不当外，落料方式和角度是产生横向力的主要原因，因此沿输送带运动方向是给料最佳的落料方式和角度，但是在实际生产时受到各种外在因素的限制，这种落料方式很难实现。例如我公司“增加重碱6#皮带装置”项目中所有的落料点都是倾斜给料，根据动能定理可知：给料溜管与输送带的夹角越小，物料在输送带宽度方向上的分速度就越大，对输送带的横向冲击力就越大，因此该项目设计时在落料点输送机导料槽处设置了可调节挡板，根据物料的流量和流速通过调节挡板在倒料槽上的位置降低物料对输送带的横向冲击力，不仅如此该项目还增设了下料挡板以增大给料溜管与输送带间的夹角。

2.3 设置侧挡辊防偏

设计时采取预防输送带跑偏措施可大大降低其跑偏概率，但由于制造、安装误差和设备自然磨损是必然存在的，实际生产中输送带跑偏是不可避免的。通过总结我公司多条输送带纠偏经验，在标准调心托辊的基础上进行改造，研发出一种新式调偏机构——侧挡辊，输送机在安装时根据其长度和跑偏严重程度每隔四五组托辊安装一组侧挡辊。侧挡辊的安装倾角α大于标准调心托辊的安装倾角，这样侧挡辊的纠偏能力就会大于调心托辊，输送机运行时若跑偏严重，超出调心托辊的调节能力，侧挡辊可进一步纠偏，安装于侧挡辊头部的翼圆还可限制输送带脱落[3]。

2.4 选择防跑偏新型带式输送机

防跑偏新型带式输送机主要由底座、支撑板、支撑架、转轴、固定环、防脱板、移动辊、传动轮、传动带、主动轮、驱动电机、固定架、支撑台、支脚、橡胶垫、传输皮带等部分组成。底座的上端固定有支撑台与两个对称设置的第一支撑架，第一支撑架之间设有转轴并贯穿套设有第一传动辊；支撑台的外侧壁上固定有固定架，驱动电机安装在固定架与支撑台之间；传动带安装在主动轮与传动轮之间，主要用于动力传输作用；支撑杆之间安装转动杆及移动辊。

3 结语

综上所述，皮带输送机跑偏故障是大部分机场、港口和工程必须面对的难题。皮带输送机使用单位应当充分了解皮带输送机的组成结构和运行原理，针对引发皮带输送机故障的不同原因采取相应的应对措施，将新技术应用到皮带输送机的优化升级中，保证运输系统的稳定运行。