皮带机皮带跑偏原因分析及处理办法(潘金辽)

皮带机皮带跑偏原因分析及处理办法 广西鱼峰水泥股份有限公司    545008    潘金辽 摘要 皮带机广泛应用于化工、家电、建材、烟草、注塑、邮电、印刷、食品等各行各业，皮带跑偏是皮带输送机中最常见的故障，分析皮带输送机皮带跑偏的原因并提出解决办法，对皮带机的维护使用起着重要的作用。本文结合水泥行业，对皮带输送机中皮带跑偏的常见因素进行分析，提出可行的处理办法，对各行各业中皮带机的使用起着引导的作用。 关键词：皮带  皮带机  跑偏  力学分析  维护 1前言 皮带机运转过程中，皮带中心线脱离皮带机中心线，而偏向一边的现象称为跑偏。皮带跑偏可能造成皮带边缘与机架相互摩擦，使皮带边缘损坏，皮带使用寿命缩短。跑偏严重时，皮带将脱离托辊甚至掉下皮带架，造成皮带机运行中的重大事故。因此，在皮带机的安装、调整、运转和维护中都应特别注意皮带的运转状态，防止皮带跑偏造成设备事故。 皮带输送机广泛应用于煤矿、水泥等行业，该设备使用是否正常对整个企业的顺利生产起着举足轻重的作用。本文结合鱼峰水泥公司的实际情况，详细分析造成皮带输送机跑偏的各种因素，并提出解决办法。鱼峰水泥共拥有皮带输送机约40台，其中最长的中心距约2000米，中心距最短的约2米，皮带宽度最大的约1400mm，最窄的约500mm。鱼峰公司皮带输送机型号多样，数量较多，长度较长，皮带材质各异，做好皮带输送机的维护保养工作对整个公司的正常生产经营有着推进的作用。鱼峰水泥公司的皮带输送机主要用来运输小块石灰石、小颗粒煤炭、块状熟料、矿渣、袋装水泥等，环境温度较高，运输物料的水分、温度、粘度等都不利于皮带的保养。因此，分析鱼峰公司皮带机皮带跑偏原因并提出解决办法，对其他行业皮带机的使用都将起着引导的作用。 2皮带输送机的工作原理及结构组成 2.1皮带输送机的工作原理 皮带输送机是以输送皮带作为牵引构件和承载构件的连续输送机械。输送皮带绕经主动滚筒、被动滚筒和改向滚筒形成闭合回路。输送皮带的承载、回空分支都支承在托辊上，由拉紧装置给以适当拉紧力。工作中电动机通过减速装置带动主动滚筒旋转，主动滚筒通过摩擦力带动输送皮带运行，物料给入输送机后，在摩擦力作用下，随输送皮带一起运行至目的处卸载，完成输送工作。 2.2皮带输送机的结构组成 皮带输送机一般是由输送带、传动装置、机架装置、张紧装置、保护装置、辅助装置等构成。 1　输送带的构成。输送带一般是由工作面、非工作面、中间芯构成，其中对输送带性能影响最大的是中间芯的材质。中间芯一般有织物芯和非织物芯两者。织物芯材质一般分为棉帆布芯、尼龙布芯、聚酯布芯等。非织物芯一般有钢丝绳、金属网、钢缆等。 2　传动装置的构成。传动装置一般是由电机、减速机、联轴器、主动滚筒、被动滚筒、改向滚筒等构成。 3　机架装置的构成。机架装置一般包括托辊、托辊支架、头轮支架、尾轮支架、 4　张紧装置的构成。张紧装置一般包括配重、张紧小车、螺杆、滑轮等。张紧装置的结构一般有增加配重张紧、液压式张紧、螺杆张紧、小车式张紧等几种形式。 5　保护装置的组成。保护装置一般包括跑偏开关、速度开关、防堵开关、过载开关、放撕裂保护装置等。 6　辅助装置。辅助装置一般有速度测量装置、流量测量装置、皮带刮板、皮带压紧装置等。 3皮带输送机跑偏基本规律及原因分析 3.1皮带输送机跑偏基本规律 笔者通过常年观察皮带输送机皮带跑偏现象，并做记录和总结，经过统计以及研究，发现皮带跑偏有如下规律： 1　跑紧不跑松。皮带机运输过程中，如果主动滚筒和被动滚筒的中心线不平行，输送皮带两侧的松紧程度不一样，皮带会向紧的一侧移动。 2　跑高不跑低。支承托辊的中心线不与主动滚筒或被动滚筒的中心线平行而是一头高一头低，则皮带就会向高的一端移动。 3　跑后不跑前。托辊不在与皮带运行方向垂直的截面上，而是一端前，一端后（按皮带运行方向而定），则皮带就会向托辊后的一端移动。 3.2皮带输送机跑偏原因分析 通过对鱼峰水泥公司的40几条皮带进行观察，发现影响皮带机皮带跑偏的因素较多，但其根本原因是皮带宽度方向受力不均。现对皮带跑偏常见因素进行力学分析。 （1）当托辊中心线与皮带运行方向不垂直时，如图3-1所示。 图3-1 托辊与皮带运行方向不垂直力学分析图 皮带向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq，这个牵引力分解为使托辊转动的分力Fz和一个轴向分力Fc，这个轴向分力使托辊轴向窜动，由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的，它必然就会对皮带产生一个反作用力Fy，它使皮带向另一侧移动，从而导致了跑偏。 （2）当滚筒轴线与皮带运行方向不垂直时，如图3-2所示。 图3-2 滚筒轴线与皮带运行方向不垂直力学分析图 当滚筒的轴线与皮带中心线不垂直时，皮带在滚筒上受力不均匀，皮带在滚筒上松紧度不一致。皮带受到的牵引力F1沿宽度方向上向松的一面递减，皮带宽度方向上受到一个递减力F2，因此皮带将向松的一侧跑偏。 （3）当滚筒外表面直径不一时，如图3-3所示。 图3-3 滚筒外表面直径不一力学分析图 皮带此时受到一个牵引力F1，可分解为使皮带转动的力Fx和沿滚筒表面移动的力Fy。造成滚筒外表面直径不一致的可能原因是加工误差、表面有积料、滚筒磨损等。根据皮带受力分析可知，皮带将向直径大的一侧跑偏。 （4）当物料落料点不正中时，如图3-4所示。 图3-4 物料落料点不正中力学分析图 物料落料点不在皮带正中时，物料对皮带将产生一个斜向力F，力F可分解为压力Fy和横向力Fx，力Fx将使皮带跑偏。根据受力分析可知，如果物料在皮带中偏左，皮带将向右跑偏，反之亦然。 4皮带输送机跑偏的处理办法 皮带机跑偏的调整工作，应在空载运转时进行。调整时，应在一侧进行调整，切勿两侧同时调整，并且一次调整的幅度不能过大，要根据皮带运转情况适当调整。皮带跑偏的原因有多种，根据在鱼峰水泥公司多年使用皮带机的经验，总结出皮带机跑偏的处理方法，现简要介绍如下： （1）承载托辊调偏法。皮带机的皮带在中部跑偏时，可调整托辊组的位置来调整跑偏；在制造时，托辊架两侧的安装孔都加工成长孔，以便进行调整（具体调整方法见图4-1）。 具体方法是：皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带机前进方向前移，或另外一侧后移。如图4-1所示，皮带向上方向跑偏，则托辊组的下位处应当向左移动，或托辊组的上位处向右移动。  图4-1 托辊调整方法图 （2）滚筒调偏法 。主动滚筒与被动滚筒的调整是皮带机跑偏调整的重要方法。所有滚筒的安装位置必须垂直于皮带机的中心线，若偏斜过大必然发生跑偏。其调整方法与调整托辊组类似。 如果皮带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，如果皮带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将右侧轴承座后移。调整方法见图4-2。 图4-2 滚筒调整方法图 （3）校正滚筒调偏法。滚筒外表面加工误差、磨损不均或滚筒外表面粘煤及其他附着物，造成直径大小不一，皮带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。对于这种情况，解决的方法就是更换滚筒或清理干净滚筒表面粘煤及其他附着物，消除跑偏。 （4）货载落点校正法。转载点处货载落点位置不正，造成皮带跑偏。转载点处货物的落料位置点对皮带的跑偏有非常大的影响，尤其在转载机与皮带机搭接处。如果货载偏到右侧，则皮带向左侧跑偏，反之亦然。为减少或避免皮带跑偏，可增加挡料板阻挡物料，改变货载的下落方向和位置，使货载尽可能的落在皮带中间位置。 （5）皮带、接头校正法。皮带本身的问，一种情况是皮带使用时间长，产生老化变形、边缘磨损，或者皮带损坏后重新制作的接头中心不正，这些都会使皮带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况皮带全长上会向一侧跑偏，最大跑偏在不正的接头处，处理的方法只有对中心不正的皮带接头重新制作，皮带老化变形的予以更换。另一种情况是皮带成槽型差，造成皮带与托辊组点接触，导致皮带跑偏，这种情况皮带全长上忽左忽右的跑偏，处理的方法：一是改变中间托辊的槽角；二是重载调偏。 （6）适度拉紧调偏法。皮带机的张紧力不够，皮带机无载时或少量载荷时不跑偏，当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证皮带始终保持足够的张紧力的有效装置，张紧力不够，皮带的稳定性就很差，受外力干扰的影响就越大，严重时还会产生打滑现象。对于使用绞车张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力，消除跑偏。 （7）支架校正法。如果皮带运行时，向同一侧跑偏并在某一位置较严重，说明托辊支架或机架不正，应校正支架的对角线或机架的水平度和垂直度，更换扭曲严重的托辊支架。安装机架时，机架不正，容易造成上、下皮带向不同的方向跑偏。 （8）垫高调偏法。如果皮带空转总向某一侧跑偏时，可将相对的另一侧H支架适当垫高，前后垫高数组以第一个垫起的托辊为准，缓慢减少垫起的高度，皮带跑偏就会消失。（利用皮带“跑高不跑低”的规律） （9）调偏托辊法。一般是皮带机跑偏范围不太大，可用槽型调偏托辊自动调整。当皮带跑偏时，碰到槽型调偏托辊上的小挡辊，因挡辊与皮带边缘的磨擦作用而沿皮带运行方向向前移动，另一侧则相对向后移动。此时皮带朝后转的挡辊侧移动，直到回到正常位置。（利用皮带“跑后不跑前”规律） （10）立辊调偏法。如果皮带运行时总向一边跑偏，可在皮带跑偏侧将托辊竖直安装（立辊），一方面由于立辊的作用力使皮带强行复位，另一方面由于立辊与皮带边缘的磨擦作用，降低了皮带跑偏侧的线速度，相对地增加了皮带另一侧的线速度，使皮带向另一侧移动直至复位。 5皮带输送机的维护与保养 皮带输送机能否长期正常的运转，与其能否正确操作和定期维护保养有直接的关系。不正确操作会造成设备事故和人身事故，造成设备事故的主要后果是物料砸坏输送带和跑偏撕裂输送带。根据几年来对鱼峰水泥公司皮带输送机的维护使用情况，总结出皮带输送机的维护与保养主要有以下几点： 1　各托辊运行是否正常，轴承是否损坏，托辊表面是否干净，托辊有无异响、磨损。 2　皮带是否有跑偏趋势，接头是否完好，有无开裂、磨损，皮带拉长是否在范围内。 3　检查传动装置（电机、减速机）油位、油质情况或根据周期确认是否补油或更换；检查皮带主动滚筒轴承、被动滚筒轴承、润滑情况，传动装置联轴节等是否正常。 4　各清扫器工作是否完好，各保护装置工作是否正常。 5　检查下料口，是否有磨穿、落料点不当现象，头部滚筒、尾部滚筒、改向滚筒、托辊是否有积料，定期清理。 6　必须严格遵守《皮带机安全》。 6总结 本文结合广西鱼峰水泥股份有限公司使用皮带输送机的实际情况，详细分析皮带输送机在使用过程中皮带跑偏的原因，并针对各种问题提出解决办法，对各行各业皮带输送机的使用有着指导意义。输送机皮带跑偏的根本原因是皮带的受力沿着带宽方向受力不均匀，因此在实施输送机皮带防跑偏的措施中，应该根据实际情况，具体分析皮带的受力情况，针对各种情况制定科学合理的皮带防跑偏。由于本文的研究环境主要是水泥行业，因此本文的相关研究结果对其他行业不一定完全适用，但本文对输送机皮带跑偏的研究方法适用于各行各业，希望我们能举一反三，具体问题具体分析，找到科学实用的皮带机皮带防跑偏方法。 参考文献 [1]马洪礼.皮带输送机的皮带接头[J].煤矿机电，1995 [2]刘文亮.连续皮带机皮带跑偏原因与力学分析[J].水利水电技术，2006 [3]梁志文.皮带输送机的技术改造与应用[J].甘肃科技，2006 [4]徐瑞银.皮带输送机驱动系统的应用及分析[J].中国矿业，2004 [5]汪宗华.带式输送机械[M].北京：机械工业出版社，1996