摘要：帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中始終受到力的作用，受力不均勻時(shí)會(huì)出現(xiàn)跑偏的情況。通過(guò)研究皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的受力情況，以及皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的不同現(xiàn)象，詳細(xì)分析造成皮帶跑偏的原因，從而達(dá)到快速尋找故障點(diǎn)的目的，及時(shí)解決皮帶跑偏問(wèn)題。對(duì)于長(zhǎng)期性的跑偏問(wèn)題也提出了部分改進(jìn)方案并分析利弊，從而達(dá)到有效提升皮帶穩(wěn)定性的目的。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)跑偏調(diào)偏穩(wěn)定運(yùn)行

中圖分類號(hào)：TH222

ResearchontheStableOperationofBeltConveyors

YINXinyu

TheNinthBranchofHebeiPortGroup，Qinhuangdao，HebeiProvince，066000China

Abstract：Abeltconveyorisalwayssubjectedtoforceduringoperation，anddeviationwilloccurwhentheforceisuneven.Throughthestudyoftheforceintheoperationprocessofthebeltconveyor，aswellasdifferentphenomenaintheoperationprocessofthebelt，thispapermakesadetailedanalysisofthecausesofbeltdeviation，soastoachievethepurposeofquicklyfindingfaultpointstotimelysolvebeltdeviationproblems.Forlong-termdeviationproblems，thispaperalsoputsforwardsomeimprovementschemesandanalyzestheirprosandcons，soastoachievethepurposeofeffectivelyimprovingthestabilityofthebelt.

KeyWords：Beltconveyor;Deviation;Adjustdeviation;Stableoperation

帶式輸送機(jī)由輸送帶、托輥、鋼結(jié)構(gòu)及附屬部件組成，其主要任務(wù)是將工作面內(nèi)的煤炭輸送到煤倉(cāng)中，其的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于工作面的正常運(yùn)行是非常必要的[1]。輸送帶在運(yùn)行過(guò)程中的跑偏現(xiàn)象是一種常見故障情況，跑偏故障表現(xiàn)為輸送帶在運(yùn)行過(guò)程中皮帶中心線與鋼結(jié)構(gòu)中心線發(fā)生偏離的情況。輕微的皮帶跑偏會(huì)導(dǎo)致物料溢出灑落；嚴(yán)重的皮帶跑偏會(huì)造成皮帶一側(cè)甚至兩側(cè)的異常磨損，降低皮帶壽命；跑偏的皮帶還可能會(huì)頂著鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)行直到皮帶或者結(jié)構(gòu)損壞，這種損壞基本上無(wú)法修復(fù)。為了避免這種情況的發(fā)生，需要確定皮帶運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的跑偏的原因，制訂相應(yīng)的調(diào)整方案，并盡快實(shí)施。按照常理推斷，皮帶機(jī)皮帶跑偏原因是皮帶兩側(cè)受力不均導(dǎo)致的[2]。針對(duì)跑偏情況主要在兩種情況下進(jìn)行調(diào)整，一種是突發(fā)性的皮帶跑偏調(diào)整，就是皮帶在正常運(yùn)行過(guò)程中突然出現(xiàn)的跑偏現(xiàn)象，此種現(xiàn)象一般為突發(fā)性，有一定的規(guī)律可循，通過(guò)掌握相應(yīng)的故障判斷和解決方法可以有效解決皮帶的跑偏運(yùn)行問(wèn)題；另一種是系統(tǒng)性的跑偏，主要是由于皮帶機(jī)設(shè)備在制造安裝過(guò)程中的不規(guī)范或者錯(cuò)誤導(dǎo)致的，此種調(diào)整需要對(duì)皮帶機(jī)整體進(jìn)行測(cè)量，然后分析計(jì)算進(jìn)行調(diào)整，如果調(diào)整有困難也可以采用一些非常規(guī)的方法進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到皮帶正常運(yùn)行的目的。

1皮帶跑偏原因

對(duì)于一條正確安裝的皮帶機(jī)設(shè)備，皮帶在正常運(yùn)行過(guò)程中是不會(huì)出現(xiàn)跑偏的情況，如果皮帶突然出現(xiàn)跑偏的問(wèn)題一定是皮帶機(jī)設(shè)備的某一部分出現(xiàn)了問(wèn)題。帶式輸送機(jī)由輸送帶、托輥、鋼結(jié)構(gòu)及附屬部件四大類組成，其中某一類裝置出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致皮帶出現(xiàn)跑偏的情況。通過(guò)多年來(lái)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，最普遍的跑偏原因可以分為皮帶問(wèn)題、物料加載問(wèn)題、結(jié)構(gòu)問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題四大類。

1.1皮帶問(wèn)題

鋼絲繩運(yùn)輸帶，也被稱為鋼絲繩芯輸送帶，是一種帶式輸送機(jī)中的主要的輸送裝置，主要由以下幾個(gè)部分組成：芯膠、鋼絲繩、覆蓋層和邊膠。輸送帶中的鋼絲繩是主要的受力承重裝置，一旦該位置發(fā)生破損，皮帶兩側(cè)受到的張緊力會(huì)發(fā)生變化，破損的長(zhǎng)度達(dá)到一定距離后，皮帶在運(yùn)行過(guò)程中兩側(cè)與托輥的摩擦力大小不同，導(dǎo)致皮帶會(huì)向一側(cè)發(fā)生偏移。還有一種情況是皮帶在連接過(guò)程中接頭出現(xiàn)未對(duì)正的情況，會(huì)導(dǎo)致接頭兩側(cè)的皮帶受力不同，這兩段的皮帶無(wú)法同時(shí)在中心線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致皮帶發(fā)生跑偏問(wèn)題。

如果是由于皮帶問(wèn)題造成的跑偏，具體表現(xiàn)為皮帶出現(xiàn)階段性偏移，在觀察皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)皮帶呈現(xiàn)周期性偏移。這時(shí)就要了解皮帶的狀況，如果皮帶有較長(zhǎng)的傷口，一般為皮帶總長(zhǎng)度的10%以上，那么跑偏就是由于該傷口造成，如果皮帶并沒有較長(zhǎng)的傷口，那一定是皮帶的接頭出現(xiàn)了問(wèn)題，或者是接頭破損，或者是接頭硫化過(guò)程中沒有對(duì)正。

由于皮帶原因?qū)е碌呐芷F(xiàn)象是周期性出現(xiàn)的，是隨著皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生移動(dòng)的，并不會(huì)由于輕微的調(diào)整而消失。此時(shí)就需要對(duì)皮帶的相應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行解決，可以將損壞部分的皮帶進(jìn)行更換，也可以對(duì)出問(wèn)題的皮帶接頭重新硫化，保證皮帶的直線性和完好性。

1.2物料加載問(wèn)題

皮帶上的物料是由上游的設(shè)備流下，皮帶承受沖擊后攜帶物料一同前進(jìn)。因此皮帶上的受料點(diǎn)處會(huì)承受較大的沖擊力，一旦此處的情況發(fā)生改變，皮帶會(huì)受到較大的側(cè)向力，從而影響皮帶的正常運(yùn)行。一般情況是落料斗內(nèi)出現(xiàn)物料堆積或者調(diào)料裝置發(fā)生磨損時(shí)會(huì)出現(xiàn)此種情況，導(dǎo)致物料在皮帶上的堆積形狀發(fā)生改變，物料發(fā)生流動(dòng)，從而對(duì)皮帶產(chǎn)生作用，導(dǎo)致皮帶向一側(cè)偏移。例如：如圖1所示的物料加載情況，此時(shí)物料堆積不在皮帶的中心線上，物料的重心偏左，物料會(huì)向著重心低的部分流動(dòng)，從而對(duì)皮帶產(chǎn)生向右的橫向力，導(dǎo)致皮帶向右側(cè)跑偏。

皮帶在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)空載及未上料時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，重載及上料后運(yùn)行出現(xiàn)較大偏移時(shí)，且偏移段始終保持在受料點(diǎn)以后的一段距離，偏移情況不會(huì)隨皮帶運(yùn)行而發(fā)生移動(dòng)，基本可以確定皮帶的跑偏是由于物料加載造成的。

由于皮帶跑偏的情況發(fā)生在固定的一段長(zhǎng)度上，有兩種解決辦法，一種是對(duì)調(diào)料設(shè)備進(jìn)行檢查，尋找其位置發(fā)生變化的原因，通過(guò)調(diào)整更換等手段使調(diào)料裝置恢復(fù)原狀，使皮帶受料在中心線上。

1.3結(jié)構(gòu)問(wèn)題

當(dāng)所有的皮帶跑偏情況發(fā)生在一定長(zhǎng)度的皮帶上，并不隨皮帶的移動(dòng)而移動(dòng)，并且在空載和重載情況下都相同。此時(shí)皮帶跑偏產(chǎn)生的原因存在于該區(qū)域的設(shè)備結(jié)構(gòu)、托輥、滾筒之中，由于皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)上只有滾筒和托輥與輸送帶直接接觸，因此一旦托輥和滾筒的位置發(fā)生變化，皮帶兩側(cè)受到的摩擦力發(fā)生不同，托輥就會(huì)對(duì)皮帶產(chǎn)生橫向力，當(dāng)橫向力過(guò)大時(shí)會(huì)造成皮帶跑偏。

輸送帶運(yùn)行過(guò)程中遵循兩個(gè)基本原理：第一，皮帶會(huì)向著摩擦力大或者先產(chǎn)生摩擦力的一側(cè)運(yùn)動(dòng)，皮帶運(yùn)行中遇到摩擦力會(huì)使運(yùn)動(dòng)速度降低，皮帶兩側(cè)的速度差會(huì)產(chǎn)生橫向力推動(dòng)皮帶向慢速的一側(cè)運(yùn)動(dòng)；第二，皮帶的運(yùn)動(dòng)軌跡更多地受到皮帶已經(jīng)過(guò)部分的托輥的影響，這意味著導(dǎo)致皮帶跑偏的原因點(diǎn)在發(fā)現(xiàn)皮帶偏移的位置的前面。

在這種情況下對(duì)皮帶進(jìn)行調(diào)整，需要在發(fā)生跑偏的地點(diǎn)的前方尋找問(wèn)題的源頭，例如托輥損壞、托輥架松動(dòng)、滾筒包膠磨損等，要重點(diǎn)關(guān)注滾筒方面的問(wèn)題。改向滾筒及托輥及皮帶不在一條中心線上，特別是重錘張緊小車形式的，由于尾部改向滾筒是浮動(dòng)的，極容易產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象[3]。

1.4環(huán)境問(wèn)題

在雨雪霜等天氣、皮帶表面沾水、霜等情況下，皮帶與物料接觸的部分比較干燥，而與雨、雪接觸的部分比較濕潤(rùn)，此時(shí)皮帶與結(jié)構(gòu)接觸面之間的摩擦系數(shù)不同，同一長(zhǎng)度上的皮帶受力不均勻，導(dǎo)致皮帶受到橫向力，皮帶出現(xiàn)跑偏的情況。

這種皮帶的跑偏的情況比較容易確定，此種情況下皮帶的運(yùn)行情況并不固定，可能是一直向某一側(cè)偏移，也可能是皮帶向兩側(cè)隨機(jī)擺動(dòng)，并且隨運(yùn)行時(shí)間的變化沒有明確的規(guī)律。這時(shí)皮帶如果處于雨、雪、霧的惡劣天氣下運(yùn)行的話，基本可以確定皮帶跑偏是由該情況造成的。

2進(jìn)行皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性改動(dòng)

從皮帶機(jī)系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)的方面來(lái)看，皮帶跑偏是皮帶處于一個(gè)錯(cuò)誤的狀態(tài)，造成這種錯(cuò)誤狀態(tài)的原因如果是結(jié)構(gòu)性缺陷或者安裝性錯(cuò)誤，皮帶沒有按照設(shè)計(jì)的軌跡運(yùn)行。安裝皮帶機(jī)時(shí)，需要使皮帶機(jī)托輥保持水平狀態(tài)，且需要使其余皮帶機(jī)中心線相互垂直，這樣一來(lái)可確保皮帶所受橫向合應(yīng)力為零[4]。在應(yīng)對(duì)這種情況時(shí)需要對(duì)皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性改動(dòng)。

（1）在治理長(zhǎng)時(shí)間跑偏的皮帶的過(guò)程中，首先需要保證皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)安裝在一條直線上，最好的方式是對(duì)現(xiàn)存的皮帶機(jī)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)性測(cè)量，可以通過(guò)直線傳感器、水平儀等工具對(duì)安裝的皮帶機(jī)桁架進(jìn)行直線度和高度的測(cè)量，確定錯(cuò)誤的地點(diǎn)，然后通過(guò)調(diào)整桁架結(jié)構(gòu)來(lái)糾正皮帶偏移。

在不具備相應(yīng)的處理?xiàng)l件的情況下，如果需要對(duì)跑偏故障進(jìn)行處理，可以通過(guò)調(diào)整托輥架的位置和角度來(lái)達(dá)到皮帶調(diào)整的目的。調(diào)整托輥架的位置應(yīng)該選擇低張緊區(qū)域，及遠(yuǎn)離輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)、配重、滾筒等設(shè)備，最好遠(yuǎn)離這些設(shè)備20m以上，調(diào)整承載面和回程面均可。找到皮帶開始出現(xiàn)跑偏的位置，然后逆皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)方向走10m左右，選取該處附近的托輥架進(jìn)行調(diào)整。

托輥架的調(diào)整方式有兩種，一種是平行于皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)方向進(jìn)行調(diào)整。使托輥架與皮帶的運(yùn)行方向出現(xiàn)3°～5°的角度，就像騎自行車一樣，托輥架就是車把，皮帶運(yùn)行方向就是自行車的前進(jìn)方向，想使皮帶向那邊移動(dòng)，就將車把向那一側(cè)偏轉(zhuǎn)。另一種調(diào)偏的方式是垂直于皮帶運(yùn)行方向進(jìn)行調(diào)整。此種方法是使托輥架一邊高一邊低，皮帶就會(huì)向托輥架高的一邊偏移，從而達(dá)到調(diào)整的目的。具體可以將托輥架底座螺栓松動(dòng)后，在一側(cè)托輥支撐的末端塞入薄金屬片，注意調(diào)整的角度在2°以內(nèi)，應(yīng)稍微傾斜承載托輥架。

（2）這種方式是通過(guò)對(duì)皮帶機(jī)裝置進(jìn)行主動(dòng)調(diào)整，達(dá)到系統(tǒng)性調(diào)整的目的，還有一種比較簡(jiǎn)單的被動(dòng)調(diào)整方式。使用回轉(zhuǎn)式槽型調(diào)偏托輥或平行調(diào)偏托輥進(jìn)行調(diào)偏[5]。該裝置在皮帶發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，為了使皮帶回正，可以對(duì)皮帶施加糾偏力，這個(gè)力取決于皮帶的重量和皮帶跑偏方向上的張緊力，一般的調(diào)偏托輥可以偏移2°～5°，托輥上需要產(chǎn)生足夠的力來(lái)影響皮帶運(yùn)行，這就是調(diào)偏力。各項(xiàng)力大小的計(jì)算情況如下.

單組托輥產(chǎn)生的偏移力方向垂直于托輥，大小為

式（1）中：為偏移力；PIW為皮帶每米受到的張緊力；BW為皮帶寬度；為托輥的偏移角度。

導(dǎo)致皮帶偏移的力徑向力大小為

式（2）中：為皮帶偏移的徑向力；是偏移力；為托輥的偏移角度。

自動(dòng)糾偏裝置是皮帶機(jī)系統(tǒng)性調(diào)偏的一項(xiàng)組成部分，可以在皮帶發(fā)生跑偏時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)偏操作，保證皮帶穩(wěn)定運(yùn)行；但是該裝置的初期投入較大，并且維護(hù)量較大，使用過(guò)程中也出現(xiàn)過(guò)左右搖擺影響設(shè)備運(yùn)行的情況，并且一旦損壞基本無(wú)法進(jìn)行維修，因此該裝置最好作為前面系統(tǒng)性調(diào)整失敗的補(bǔ)充方式。

（3）帶式輸送機(jī)存在于不同的工作環(huán)境中，有不同的工作情況，在某些特定的運(yùn)行環(huán)境下可能導(dǎo)致突發(fā)性調(diào)偏和系統(tǒng)性調(diào)片均無(wú)法有效開展，此時(shí)，為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，還有一些較為另類的調(diào)偏方式，使用后設(shè)備的損耗、安全等方面有較大的影響。

對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間處于跑偏狀態(tài)的皮帶，如果無(wú)法進(jìn)行調(diào)整，可以在跑偏的皮帶部分與鋼結(jié)構(gòu)之間增加垂直的托輥，強(qiáng)行將皮帶與鋼結(jié)構(gòu)分離。但是此裝置在皮帶的長(zhǎng)期作用下易出現(xiàn)損壞脫落的情況，可能造成其他類型的設(shè)備損傷。

4結(jié)語(yǔ)

皮帶跑偏系統(tǒng)性調(diào)整是一項(xiàng)基本性的工作，需要在皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之前做好調(diào)試，這樣才能在根本上保證皮帶的居中運(yùn)行；皮帶的突發(fā)性調(diào)偏是在皮帶運(yùn)行過(guò)程中對(duì)設(shè)備運(yùn)行的重要保證，是臨時(shí)性的，在調(diào)整完畢后需要恢復(fù)設(shè)備的初始狀態(tài)。二者相輔相成，互相協(xié)調(diào)，這樣才能保證輸送帶長(zhǎng)久運(yùn)行。

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