输送机输送带跑偏原因及优化设计

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摘要：引起输送带跑偏的根本原因是其运行时拉应力分布不均匀或受到横向外力的作用，实际生产时应具体问题具体分析，采取合理措施进行纠偏，尤其是当现实条件受到限制可预见输送带运行时会发生跑偏现象，则更应做好事前控制。本文结合我公司多年项目建设和生产实践经验从减小输送带张力、减小横向冲击力和设置侧挡辊等三个方面对输送机进行优化设计以控制输送带跑偏程度。

关键词：带式输送机；输送带；受力分析；跑偏；优化设计

带式输送机具有输送物料范围广、线路组合灵活、运输能力大、安装维护便易、使用寿命较长以及造价低廉等优点，在纯碱生产行业得到广泛应用，用于输送原盐、石灰石、焦炭和重碱等物料。然而使用过程中输送带跑偏现象时有发生，输送带跑偏不仅会造成沿线撒料浪费物料影响生产环境，还会导致设备出现非正常磨损和损坏降低生产效率，严重时会影响整套设备的正常运行发生事故。

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］。

2输送带防跑偏的调整措施

输送带跑偏的规律可总结为跑紧不跑松、跑高不跑低、跑大不跑小和跑后不跑前。目前输送带防跑偏的调整措施主要有调整承载托辊组法和调整滚筒法［2］。调整承载托辊组法是指输送带在输送机的中部跑偏是可调整托辊组的位置来纠偏，如图1所示。在制造时托辊组的两侧安装孔加工成长孔以便进行调整，具体方式是根据跑后不跑前的规律将输送带偏移侧的托辊组沿输送方向向前移动，相对应侧的托辊沿输送方向向后移动。调整滚筒法是指输送带在输送机驱动滚筒或改向滚筒处跑偏可调节滚筒位置进行纠偏，如图2所示。对于头部驱动滚筒输送带偏向那一侧应将那一侧的轴承座沿输送方向前移，相对应的也可将相对侧轴承座沿输送方向后移。尾部改向滚筒的调整方法与头部驱动滚筒的调整方向刚好相反。此外调整输送带跑偏的措施还有调心托辊法（也称限位法）、调整张紧机构法、清除粘物法、调整皮带法、调整落料重心法等，当发生输送带跑偏现象时应具体问题具体分析，找出问题原因采取多种措施进行纠偏，若因托辊滚筒磨损老化、机架腐蚀倾斜等原因引起输送带跑偏应及时更新相关部件并做好输送机的日常维护保养。

3输送带防跑偏的优化设计

通过分析输送带跑偏的原因和目前采取的纠偏措施可知输送带跑偏主要是由于输送带在传输过程中受力不均衡导致的，要想更好地保证输送机的可靠度提供生产效率，不仅要在事中和事后采取调整措施纠偏，更要在事前通过受力分析优化设计，预防皮带跑偏。1）减小输送带张力防偏输送带在垂直于其宽度方向的拉应力F主要表现为输送带张力，在输送机设计时应对承载段最小张力点处输送带的垂直度进行校核，保证允许垂直度所需要的最小张力S满足公式：为降低拉应力F在输送带宽度方向上分布不均匀度，就要在保证满足运力的前提下（即q、β不变）降低输送带的张力，具体优化措施为：适当增加上托辊组数量，减小上托辊组间距。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图4所示的可调节挡板，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图5所示下料挡板以增大给料溜管与输送带间的夹角。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，如图6所示，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。图6侧挡辊

4结论

为降低输送带跑偏程度，本文从以下三个方面对输送机进行优化设计：1）增加上托辊组数量减小上托辊组间距，从而减小输送带张力，降低输送带拉应力分布不均匀风险；2）通过设置可调节挡板和下料挡板减小物料对输送带的横向冲力；3）设置侧挡辊用以弥补调心托辊纠偏能力小的问题。通过以上优化措施大大减小了输送带跑偏的程度，可保证生产平稳高效运行。

参考文献

［1］李艳霞．带式输送机皮带跑偏原因分析及调整［J］．矿业快报，2008（7）：91－93

［2］闫晓栋．皮带输送机胶带跑偏的原因及控制方法［J］．机械管理开发，2018（1）：184－185

作者：耿县如 张永建 刘忠华 马甜甜 单位：唐山三友化工股份有限公司