湖南金竹山電廠 廖 華

金竹山電廠的原煤電子秤，安裝在5#帶甲、乙皮帶上，甲皮帶周長(zhǎng)436.1 m，乙皮帶周長(zhǎng)436.08 m，上皮帶輪與下皮帶輪相隔218.05 m，皮帶傾斜約15°。由于皮帶因氣溫變化或本身彈性會(huì)產(chǎn)生松緊，故在下皮帶中段處采用重錘對(duì)皮帶進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。在上、下皮帶輪幾米處有一組活動(dòng)靠背托輪，運(yùn)行人員用手長(zhǎng)時(shí)間扳動(dòng)活動(dòng)靠背托輪來(lái)調(diào)整皮帶跑偏。長(zhǎng)時(shí)間采用此方法會(huì)降低裝置的安全性。目前皮帶跑偏主要存在兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是活動(dòng)靠背托輪存在一定的局限性，載煤時(shí)活動(dòng)靠背托輪不能自動(dòng)調(diào)整皮帶跑偏；二是沒(méi)有加裝限位輪和提高皮帶兩邊托輥安裝角度，容易產(chǎn)生皮帶跑偏，從而導(dǎo)致電子秤計(jì)量不準(zhǔn)。

一、皮帶跑偏原因分析

1.活動(dòng)靠背托輪存在一定的局限性?；顒?dòng)靠背托輪軸承座固定在大支架上，可以轉(zhuǎn)動(dòng)20°。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

此裝置的工作原理為：皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦力帶動(dòng)靠背托輥滾動(dòng)，當(dāng)皮帶往右偏，右輪在前，左輪在后；若皮帶往左偏，則左輪在前，右輪在后。

活動(dòng)背靠托輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度產(chǎn)生一個(gè)扭力來(lái)調(diào)整皮帶偏向，在空皮帶時(shí)它能起到調(diào)整作用。當(dāng)運(yùn)輸原煤時(shí)，上層皮帶拉的緊，使皮帶變長(zhǎng)，下層皮帶松動(dòng)，產(chǎn)生擺動(dòng)力，擺動(dòng)幅值超過(guò)20 mm。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，皮帶不是從靠背托輪上滑過(guò)去，而是擺動(dòng)過(guò)去，使得下層靠背托輪失去了它的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)皮帶進(jìn)入上層所傳遞的偏向力與上層擺動(dòng)所產(chǎn)生的偏向力遠(yuǎn)大于靠背托輪的阻力時(shí)，皮帶就會(huì)跑偏。實(shí)際輸煤過(guò)程中，超越靠背輪而損壞皮帶的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

2.偏向力的形成。在實(shí)際運(yùn)輸中，下層皮帶是皮帶跑偏的最重要地段，皮帶進(jìn)入下層，由圓柱滾筒和活動(dòng)靠背托輪支承皮帶移動(dòng)。皮帶經(jīng)過(guò)兩圓柱滾筒的中間段時(shí)，會(huì)出現(xiàn)擺幅力加彈力，這兩個(gè)力會(huì)形成一個(gè)偏向力，經(jīng)過(guò)幾級(jí)滾筒后偏向力會(huì)形成慣性力，皮帶以2.5 m/s的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)偏向力傳遞到上層皮帶，周而復(fù)始，偏向力會(huì)越來(lái)越大。

3.托輥安裝角度小。皮帶的橫向張力小，與各托輥接觸力小，沒(méi)有裝限位輪，下層皮帶產(chǎn)生的偏向力會(huì)傳到上層皮帶，因此，皮帶的橫向張力無(wú)法降低偏向力。

4.維護(hù)不周。皮帶支架生銹，外力作用支架逐漸產(chǎn)生形變，上、下皮帶輪位置出現(xiàn)位移，皮帶或上、下皮帶輪的一端沾濕煤泥水等問(wèn)題。

二、皮帶跑偏帶來(lái)的影響

1.皮帶跑偏使原煤在皮帶中堆放的位置接近皮帶邊緣，原煤在皮帶運(yùn)輸時(shí)振動(dòng)或抖動(dòng)，并從皮帶上滾下來(lái)或崩塌下來(lái)。浪費(fèi)大量原煤，不但增加了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且對(duì)環(huán)境造成了污染。

2.皮帶跑偏時(shí)，皮帶拉力在電子秤秤架上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)偏向力，當(dāng)空皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，檢查電子秤動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，與皮帶跑偏時(shí)的動(dòng)態(tài)零點(diǎn)比較后發(fā)現(xiàn)，兩者相差較大。電子秤計(jì)量不準(zhǔn)。

三、解決皮帶跑偏的措施。

1.設(shè)計(jì)并安裝限制皮帶跑偏的限位輪。限位輪與皮帶的位置關(guān)系如圖2所示。

限位輪上端直徑小于下端的直徑，但大于中間直徑，從側(cè)面看是一個(gè)月弧形，使皮帶邊緣在限位輪內(nèi)有一定的移動(dòng)空間，適應(yīng)于皮帶載煤與空帶時(shí)的寬度變化。限位輪的材料要用不銹鋼、玻璃、陶瓷等光級(jí)度高的材料。安裝限位輪時(shí)，限位輪的下邊緣應(yīng)與旁邊托輥的中心線平行。限位輪的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

在上皮帶輪和下皮帶輪的進(jìn)出口處各加裝3組限位輪。皮帶中間在2個(gè)活動(dòng)靠背托輪中間安裝1個(gè)限位輪，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以限制并消耗皮帶偏向力，阻擋慣性力的形成。皮帶經(jīng)過(guò)限位輪時(shí)，皮帶往上擺動(dòng)可碰到限位輪上緣限置，皮帶若往下擺動(dòng)可碰到限位輪下緣限置，皮帶向兩邊擺動(dòng)可碰到兩邊對(duì)稱限位輪中心位的限制。在實(shí)際運(yùn)行中，皮帶某截面點(diǎn)輸煤完成后，經(jīng)上皮帶輪空帶進(jìn)入下層皮帶段，所產(chǎn)生的擺幅偏向力，需經(jīng)過(guò)上皮帶輪出口3組限位輪、皮帶中段的各組限位輪以及下皮帶輪入口的3組限位輪，擺幅慣性偏向力由各組限位輪逐級(jí)控制消耗，皮帶某截面點(diǎn)進(jìn)入下皮帶輪后，保持了下層皮帶原來(lái)的運(yùn)行軌道。當(dāng)皮帶某截面點(diǎn)經(jīng)過(guò)下皮帶輪進(jìn)入上層皮帶段，又經(jīng)過(guò)2組對(duì)稱限位輪（漏煤斗離下皮帶輪距離短的限制，只能安裝2組限位輪）時(shí)，可糾正下皮帶輪沾煤水造成的皮帶偏向問(wèn)題。皮帶在上皮帶層移動(dòng)產(chǎn)生的擺幅偏向力，由各段限位輪限置，軌道運(yùn)轉(zhuǎn)不變。

2.改變皮帶托輥安裝角度。原皮帶兩邊支承托輥安裝角度α為20°，現(xiàn)將支承架加高，托輪不變，將安裝角度α改為45°～65°，可以起到自動(dòng)調(diào)節(jié)跑偏的作用。皮帶托輥結(jié)構(gòu)如圖4所示。

當(dāng)皮帶的橫向張力加大時(shí)，與各托輥接觸力也隨之加大。當(dāng)在上、下層皮帶加裝了限位輪后，皮帶偏向的余力就會(huì)被皮帶的橫向張力所消耗。當(dāng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，皮帶在兩邊支承托輥的限制下，皮帶截面呈一個(gè)較大的半圓弧面，使皮帶張力增大，在皮帶張力和托輥及煤重的作用下，使皮帶周而復(fù)始的按正確軌道運(yùn)行，起到自動(dòng)調(diào)節(jié)跑偏的目的。

3.加強(qiáng)維護(hù)工作。更換了生銹和不合格材料的支架，調(diào)整上、下皮帶輪處于平行位置，并與皮帶保持90°。發(fā)現(xiàn)皮帶上、下輪上有濕煤泥時(shí)，應(yīng)沖冼干凈，在打煤之前要進(jìn)行15 min的空皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，消除皮帶輪上的煤水。

四、結(jié)論

1.限位輪成本低，安裝容易，加裝了限位輪，提高了托輪的角度，填補(bǔ)了活動(dòng)靠背輪的缺陷，糾正了皮帶跑偏問(wèn)題。

2.減少了活動(dòng)靠背托輪扭力對(duì)皮帶的傷害，延長(zhǎng)了皮帶的使用壽命，能保證皮帶電子秤對(duì)原煤的準(zhǔn)確計(jì)量，具有重要的推廣價(jià)值。

3.經(jīng)過(guò)改造后，每天可節(jié)約大量原煤，不但降低了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也減少了煤灰對(duì)環(huán)境的污染。