带式输送机跑偏机理分析与纠偏方法研究

＊薛金国

（山西潞安集团左权阜生煤业有限公司 山西 032600）

引言

煤炭作为不可再生资源，在我国的日常消耗中，比例重大，在井下开采完成后，就需要输送到地面，在此过程中，就有一个非常重要的问题：输送问题。带式输送机作为一个重要的运输方式，其输送距离长，输送量大，易于输送颗粒、粉状、小块状的物料，同时其具备结构简单、噪音小，所需能量小，便于维护的优点。

1.跑偏机理及影响因素分析

(1)跑偏机理

皮带输送机是通过摩擦受力的相互作用来实现输送物料的，是最基本的牵引结构。如果摩擦方向与运行方向不一致，就会出现皮带跑偏现象，从而使物料运输出现异常。连续长时间的跑偏运行不仅使胶带严重磨损，降低其使用寿命，甚至会出现胶带撕裂等突发性事故，造成物料运输的停滞，增大运输成本。跑偏的规律主要体现在以下几个方面如图1所示。

图1 胶带跑偏示意图

①偏紧不偏松：在运输过程中，由于时刻承载大量的物料，导致皮带一直处于紧绷状态。如果皮带两侧的张力不一致，就会造成皮带中心线的偏移，导致向一侧跑偏。

②偏高不偏低：支承托辊与胶带运行方向出现偏差，而是一头高一头低，则胶带就会向高的一端跑偏；皮带输送机在运转过程中受摩擦力和压力的作用，皮带两侧难以在同一水平面上，其会跑偏于较高的一端，影响皮带输送机的正常运行。

③偏后不偏前：在运行时，由于运行方向的相对性，导致滚筒和托辊没有处于运行方向的垂直截面上，属于一侧前一侧后，易造成皮带输送机出现跑偏情况。

(2)跑偏影响因素

输送机胶带跑偏的影响因素可分为以下几类∶

①纠偏性能不足，便会引起皮带侧边与机架磨损，甚至皮带翻卷等情况，给皮带寿命及其稳定性带来极大的影响。因此，便需要了解尽可能多的措施，针对不同的情况来进行纠偏处理。

②输送机的组成部分的中心不在一条直线上所引起的皮带跑偏，这种原因通常是在安装机器的时候没有将中心调节好，从而造成输送皮带受力不均匀，引起磨损，不但降低了使用质量，也容易引起跑偏现象，严重时还会引起皮带断裂。

③煤炭在输送带上的不均匀放置引发的皮带偏移，从而导致传送带的压力分布不均匀，一侧压力过大就会导致皮带发生偏移。

④在运行过程中振动引发偏移，设备的运行不可避免的产生振动，振动越大，造成的皮带跑偏也越大。在皮带机中，托辊的径向跳动引起的振动对皮带跑偏影响最大。

⑤输送带的质量破损、老化等引发的偏移，输送物品时容易发生摩擦使输送带发生破损，长时间的使用，同样会引起老化，这样自然就会使输送带发生偏移。

2.胶带纠偏方法

根据实际的生产需求，总结出以下几种纠偏方法：

（1）托辊调偏法，当出现略微跑偏时，可以通过托辊来进行自行调整。利用摩擦力的因素，顺着胶带运行方向向前，另一侧则向后相对进行运动，促使托辊回到正常位置，立辊自纠偏装置如图2所示。

图2 立辊自纠偏装置

（2）重力调偏法，将容易跑偏的滚筒和托辊支架增加的一定的高度，这样就会拥有一定的重力，物料通过本身的重力，有利于垂直运动，加大落差产生阻止跑偏的分力，自动纠正位置。该方法最为可靠，纠偏效果最佳。

（3）垫高调偏法，当胶带空转时，最容易向一侧跑偏，这样可以将另一侧托辊支架适当的增高，促使两侧出现一定的高度差，这样可以相对的增加一侧的摩擦力，以保证滚筒轴线与皮带纵向方向垂直，胶带跑偏就会消失。

（4）增加导条减缓跑偏，跑偏都是有一定趋势的，可以在不同的方向上增加皮带导条，对各个部分逐个进行调整。重点增加驱动滚筒和改向滚筒方向上的皮带导条，其次是对托辊的调整与物料的落料点的调整，通过双向运行皮带线适当增加皮带导条来减缓皮带跑偏。

3.设计纠偏系统

安装实际工作中存在问题，经过研究设计出以下纠偏系统如图3。

图3 纠偏系统的工作示意图

工作原理为：当跑偏检测装置检测出跑偏现象时，由系统控制器进行精确测量，然后将信息传输给液压控制器，然后推动油缸做好纠偏指令，做好纠偏动作。但是当输送带两侧出现问题时，需手动调节丝杆，调节紧张力。

(1)偏移检测装置设计

为了正确的纠偏，就需要准确的偏移检测装置，准确的检测跑偏量和跑偏速度，立辊与胶带的侧面成90°角，与位移传感器相连。跑偏时，就会推动连杆转动，位移传感器与信号板的距离改变，因此测出相应的位移，再计算出偏移量。

图4 偏移检测装置设计图

(2)跑偏量及跑偏速度的计算

立辊中心与固定支点间的距离为I1，垂直距离为S1，位移传感器至固定支点间的水平距离为I2，垂直距离为S2。夹角为θ，跑偏量计算公式：

跑偏速度计算公式：

4.验证纠偏系统

通过在煤矿现场的实际应用，根据现场使用效果及测量表明：跑偏现象有了明显的好转，输送带的磨损也有了明显的降低，减少了在输送过程中物料的洒落，提高了传输效率。充分证明了本纠偏系统的实际功效，提高了整个传送系统的工作性能。