馬茹祥 許丙彩 鐘丹丹
摘要:帶式輸送機其結(jié)構(gòu)簡單,運行平衡,運轉(zhuǎn)可靠,能耗低,對環(huán)境污染小,便于集中控制和實現(xiàn)自動化,管理維護方便,在連續(xù)裝載條件下可實現(xiàn)連續(xù)運輸,尤其是長距離,高速度和大運量的輸送機已是運輸成件貨物與散狀物料的理想工具。但帶式輸送機輸送帶跑偏的問題一直影響著帶式輸送機在實際應用中的使用,本文通過對帶式輸送機其輸送帶跑偏原因利用力學原理加以分析,為其提出了相應的處理方法。
關鍵詞:帶式輸送機 輸送帶 跑偏
0 引言
在輸送能力方面,帶式輸送機可以說是最大的,并且是能夠進行連續(xù)輸送的機械之一,通常情況下,在運輸能力和輸送距離方面,其他輸送機設備都難以企及。帶式輸送機的特點主要表現(xiàn)為:結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn),運轉(zhuǎn)安全可靠,并且耗能低,對環(huán)境構(gòu)成的污染小等,并且在一定程度上便于集中控制,同時容易實現(xiàn)自動化控制,更重要的是管理維護比較方便,通常情況下,在進行連續(xù)裝載時,往往能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不間斷的運輸。隨著科學技術的不斷發(fā)展,帶式輸送機呈現(xiàn)出長距離、大運量、高速度、集中控制的發(fā)展趨勢。在一定程度上通過與其他運輸設備相比,一方面具有運輸距離遠、運量大,同時可以進行連續(xù)運輸?shù)奶攸c,另一方面運行安全可靠,在一定程度上容易實現(xiàn)自動化和集中化控制,與公路汽運等方式相比,帶式輸送機運行維護費用要低很多,其生產(chǎn)時間通常情況先只要超過5年,與其他如公路汽運相比,這種輸送方式的總投資要小得多。因此長距離,高速度和大運量的輸送機是運輸成件貨物與散狀物料的理想工具。但帶式輸送機輸送帶跑偏的問題一直影響著帶式輸送機在實際應用中的使用,故對帶式輸送機其輸送帶跑偏原因利用力學原理加以分析解決意義重大。
1 帶式輸送機的概述
隨著科學技術的發(fā)展,長距離、大運量、高速度、集中控制等在一定程度上逐漸成為帶式輸送機的最新發(fā)展方向。在運輸大宗散料的過程中,在經(jīng)濟效益方面,長距離皮帶機的效果非常的顯著,近年來,為減少輸送散物料費用,通常情況下通過增加帶式輸送機的運輸長度可以有效地改善,通過增加運輸長度,一方面減少了帶式輸送的成本,另一方面改進了輸送機的性能。進而在一定程度上設計出性能更加可靠、壽命更長、投資更低、高強度的長距離帶式輸送機,成為改革輸送機技術的新方向。
在我國,不管是品種,還是類型,生產(chǎn)制造的帶式輸送機都比較少。國家在“八五”期間,實施“日產(chǎn)萬噸綜采設備”項目,帶式輸送機的技術水平在一定程度上突飛猛進。在煤礦井下施工過程中,使用的大功率、長距離的帶式輸送機,無論是對關鍵技術進行研究,還是研發(fā)新的產(chǎn)品等,在一定程度上都取得了很大的進步。大傾角、長距離帶式輸送機最為典型,同時在一定程度上高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機還填補了國內(nèi)相關領域的空白,同時在帶式輸送機減低關鍵技術方面,以及主要元部件方面,都進行了深入的理論研究和產(chǎn)品的開發(fā)。目前,我國煤礦井下用帶式輸送機的主要技術特征指標如表1所示。
表1 國內(nèi)帶式輸送機的主要技術指標
■
近年來,通過引進、消化和吸收國外先進的帶式輸送機技術,在國內(nèi)專家、學者,以及廣大科研技術人員的共同努力下,在長距離、大運量帶式輸送機的設計和制造方面,國內(nèi)的水平不斷提升,進而在一定程度上滿足了國內(nèi)市場的需求,但是,需要對一些關鍵技術進行深入的研究。
2 輸送帶跑偏的原因
帶式輸送機作為輸送設備,對于帶式輸送機來說,其最常見的故障主要表現(xiàn)為:輸送帶的跑偏,導致帶式輸送機跑偏的原因很多,為了確保其安全穩(wěn)定運行,通常情況下需要對其進行及時準確的處理。
2.1 承載段跑偏 通常情況下,安裝承載托輥組的位置與輸送機中心線的垂直度,如果兩者之間誤差較大,進而在一定程度上導致膠帶在承載段向一側(cè)跑偏。向前運行過程中,膠帶給托輥一個向前的牽引力,這個牽引力被分解為:一個是使托輥轉(zhuǎn)動的分力另一個是橫向的分力,通常情況下,這個橫向分力使托輥軸向竄動,托輥支架的固定托輥由于是無法軸向竄動的,進而在一定程度上對膠帶產(chǎn)生一個反作用力,進而使膠帶移動到另一側(cè),出現(xiàn)跑偏。
2.2 改向滾筒處跑偏 對于頭部改向滾筒或尾部改向滾筒來說,由于軸線與輸送機中心線之間不垂直,在頭部滾筒或尾部改向滾筒處導致膠帶跑偏。滾筒出現(xiàn)偏斜時,在滾筒兩側(cè)由于膠帶的松緊度存在差異,進而導致沿寬度方向上受到異樣的牽引力,進而在一定程度上出現(xiàn)遞增或遞減的趨勢,在這種情況下,會使膠帶附加一個向遞減方向的移動力,進一步造成膠帶向松側(cè)跑偏。
2.3 滾筒直徑不一導致跑偏 由于加工誤差、粘煤或磨損等,在一定程度上導致滾筒外表面直徑大小不一,進一步使得膠帶向直徑較大的一側(cè)偏移。
2.4 膠帶本身的問題 通常情況下,如果膠帶使用時間過長,進一步導致膠帶出現(xiàn)老化變形、邊緣磨損等,或者膠帶損壞后重新制作接頭,進一步造成中心不正,這些都會在一定程度上影響膠帶兩側(cè)邊的拉力情況,當兩側(cè)的拉力不一致,就會出現(xiàn)跑偏。
2.5 輸送機張緊力太小導致跑偏 膠帶的張緊力受輸送機張緊裝置的影響出現(xiàn)不夠,在無載時或少量載荷時,膠帶不發(fā)生跑偏,但是當載荷稍大時,就會導致膠帶出現(xiàn)跑偏。
2.6 帶式輸送機凹段皮帶的跑偏 對于帶式輸送機來說,如果設計有凹段,當凹段的曲率半徑比較小時,在啟動過程中,如果皮帶上沒有物料,處于凹段區(qū)間的皮帶就會彈起,遇到大風天氣會吹偏皮帶。
3 輸送帶跑偏的力學分析
通常情況下,造成帶式輸送機輸送帶跑偏的原因比較很多,需要根據(jù)跑偏現(xiàn)象的實際情況,選擇相應的調(diào)整方法,進而在一定程度上解決跑偏問題。本文通過力學原理,進一步闡述故障的原因及處理方法。
3.1 承載段跑偏 第一種方法在制造過程中,通常情況下將托輥組的兩側(cè)安裝孔加工成長孔,進而在一定程度上進行調(diào)整。具體方法:皮帶向哪一側(cè)偏,那么托輥組的哪一側(cè)就朝皮帶前進方向前移。第二種方法安裝調(diào)心托輥組,通常情況下,調(diào)心托輥組主要包括:中間轉(zhuǎn)軸式、四連桿式等,其工作原理是:在水平面內(nèi)方向,通過阻擋或托輥轉(zhuǎn)動阻擋或產(chǎn)生橫向推力,進而在一定程度上使皮帶自動向心,進一步調(diào)整皮帶跑偏。
3.2 改向滾筒處跑偏 對于頭部滾筒來說,如果膠帶向滾筒的右側(cè)發(fā)生跑偏,那么右側(cè)的軸承座,通常情況下需要向前移動,如果膠帶向滾筒的左側(cè)發(fā)生跑偏,那么左側(cè)的軸承座需要向前移動。
3.3 滾筒直徑不一導致跑偏 通常情況下,通過清理干凈滾筒表面粘煤的方式,解決此類的跑偏,如果加工誤差和磨損不均,在這種情況下需要進行重新加工。
3.4 膠帶本身的問題導致跑偏 在膠帶全長上,這種情況往往會向一側(cè)跑偏,在不正的接頭處出現(xiàn)最大跑偏,通常情況下,通過重新制作中心不正的膠接頭,或者更換老化變形的膠帶的方式處理該類跑偏。
3.5 輸送機張緊力太小導致跑偏 對于帶式運輸機來說,如果使用重錘張緊裝置,通過添加配重的方式解決跑偏問題,但是添加的配重要適當,進而在一定程度上防止皮帶承受不必要的張力,進一步降低皮帶的使用壽命。
3.6 帶式輸送機凹段皮帶的跑偏 為了避免皮帶的彈起或被風吹偏,通常情況下需要在皮帶運輸機的凹段處增設壓帶輪。因此,在設計階段,為了避免發(fā)生此類情況,通常采用較大的凹段曲率半徑來處理。
3.7 雙向運行皮帶運輸機跑偏 調(diào)整雙向運行皮帶運輸機跑偏,與調(diào)整單向皮帶運輸機跑偏相比,對雙向運行的皮帶運輸機皮帶跑偏進行調(diào)整,要困難許多,在調(diào)整過程中,先對某一個方向進行調(diào)整,然后對另外一個方向進行調(diào)整。
4 結(jié)論
輸送帶的跑偏是輸送機經(jīng)常遇到的故障問題,且跑偏的現(xiàn)象和原因很多,本文從承載段跑偏,改向滾筒處跑偏,滾筒直徑不一導致跑偏,膠帶本身的的問題導致跑偏,輸送機張緊力太小導致跑偏,帶式輸送機凹段皮帶的跑偏,雙向運行皮帶運輸機跑偏等方面加以分析,并提出了相應的解決辦法。
參考文獻:
[1]于巖,李維堅.運輸機設計[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1998(1):1-72.
[2]張媛,周滿山,于巖.長距離帶式輸送機動態(tài)特性仿真分析[J].礦山機械,2005,33(8):81-83.
[3]王錫法.長運距、大運量帶式輸送機軟起動技術的應用[J].煤礦機械,2006,27(10):163-164.
[4]毛君,王晶.簡述帶式輸送機的拉緊裝置[J].煤礦機械,2006,27(1):116-117.
作者簡介:馬茹祥(1990-),男,山東滕州人,助理工程師,機械制造。