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皮帶機送機皮帶跑偏的原因與力學分析

时间:2021-02-25     作者:津銳機械廠【转载】

帶式輸送機是輸煤系統的主要設備,它的安全穩定運行直接影響到發電機組的燃煤供應。而膠帶的跑偏是帶式輸送機的最常見故障,對其及時準確的處理是其安全穩定運行的保障。跑偏的現象和原因很多,要根據不同的跑偏現象和原因采取不同的調整方法,才能有效地解決問題。根據多年現場實踐,從使用者角度出發,利用力學原理分析與說明此類故障的原因及處理方法。 


一、承載托輥組安裝位置與輸送機中心線的垂直度誤差較大,導致膠帶在承載段向一則跑偏。如下圖所示,膠帶向前運行時給托輥一個向前的牽引力Fq,這個牽引力分解為使托輥轉動的分力Fz和一個橫向分力Fc,這個橫向分力使托輥軸向竄動,由于托輥支架的固定托輥是無法軸向竄動的,它必然就會對膠帶產生一個反作用力Fy,它使膠帶向另一側移動,從而導致了跑偏。

搞清楚了承載托輥組安裝偏斜時的受力情況,就不難理解膠帶跑偏的原因了,調整的方法也就明了了,第一種方法就是在制造時托輥組的兩側安裝孔都加工成長孔,以便進行調整。具體調整方法見圖二,具體方法是皮帶偏向哪一側,托輥組的哪一側朝皮帶前進方向前移,或另外一側后移。如圖二所示皮帶向上方向跑偏則托輥組的下位處應當向左移動,托輥組的上位處向右移動。

第二種方法是安裝調心托輥組,調心托輥組有多種類型如中間轉軸式、四連桿式、立輥式等,其原理是采用阻擋或托輥在水平面內 方向轉動阻擋或產生橫向推力使皮帶自動向心達到調整皮帶跑偏的目的,其受力情況和承載托輥組偏斜受力情況相同。一般在帶式輸送機總長度較短時或帶式輸送機雙向運行時采用此方法比較合理,原因是較短帶式輸送機更容易跑偏并且不容易調整。而長帶式輸送機最好不采用此方法,因為調心托輥組的使用會對膠帶的使用壽命產生一定的影響。 

二、頭部驅動滾筒或尾部改向滾筒的軸線與輸送機中心線不垂直,造成膠帶在頭部滾筒或尾部改向滾筒處跑偏。如下圖所示,滾筒偏斜時,膠帶在滾筒兩側的松緊度不一致,沿寬度方向上所受的牽引力Fq也就不一致,成遞增或遞減趨勢,這樣就會使膠帶附加一個向遞減方向的移動力Fy,導致膠帶向松側跑偏,即所謂的“跑松不跑緊”。

 其調整方法為:對于頭部滾筒如膠帶向滾筒的右側跑偏,則右側的軸承座應當向前移動,膠帶向滾筒的左側跑偏,則左側的軸承座應當向前移動,相對應的也可將左側軸承座后移或右側軸承座后移。尾部滾筒的調整方法與頭部滾筒剛好相反。經過反復調整直到膠帶調到較理想的位置。在調整驅動或改向滾筒前最好準確安裝其位置。

三、滾筒外表面加工誤差、粘煤或磨損不均造成直徑大小不一,膠帶會向直徑較大的一側跑偏。即所謂的“跑大不跑小”。其受力情況如圖四所示:膠帶的牽引力Fq產生一個向直徑大側的移動分力Fy,在分力Fy的作用下,膠帶產生偏移。

對于這種情況,解決的方法就是清理干凈滾筒表面粘煤,加工誤差和磨損不均的就要更換下來重新加工包膠處理。

四、轉載點處落料位置不正對造成膠帶跑偏,轉載點處物料的落料位置對膠帶的跑偏有非常大的影響,尤其在上條輸送機與本條輸送機在水平面的投影成垂直時影響更大。通常應當考慮轉載點處上下兩條皮帶機的相對高度。相對高度越低,物料的水平速度分量越大,對下層皮帶的側向沖擊力Fc也越大,同時物料也很難居中。使在膠帶橫斷面上的物料偏斜,沖擊力Fc的水平分力Fy最終導致皮帶跑偏。如果物料偏到右側,則皮帶向左側跑偏,反之亦然。

對于這種情況下的跑偏,在設計過程中應盡可能地加大兩條輸送機的相對高度。在受空間限制的帶式輸送機的上下漏斗、導料槽等件的形式與尺寸更應認真考慮。一般導料槽的的寬度應為皮帶寬度的五分之三左右比較合適。為減少或避免皮帶跑偏可增加擋料板阻擋物料,改變物料的下落方向和位置。

五、膠帶本身的的問題,如膠帶使用時間長,產生老化變形、邊緣磨損,或者膠帶損壞后重新制作的接頭中心不正,這些都會使膠帶兩側邊所受拉力不一致而導致跑偏。這種情況膠帶全長上會向一側跑偏,最大跑偏在不正的接頭處,處理的方法只有對中心不正的膠接頭重新制作,膠帶老化變形的給予更換處理。

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六、輸送機的張緊裝置使膠帶的張緊力不夠,膠帶無載時或少量載荷時不跑偏,當載荷稍大時就會出現跑偏現象。張緊裝置是保證膠帶始終保持足夠的張緊力的有效裝置,張緊力不夠,膠帶的穩定性就很差,受外力干擾的影響就越大,嚴重時還會產生打滑現象。對于使用重錘張緊裝置的帶式運輸機可添加配重來解決,但不應添加過多,以免使皮帶承受不必要的過大張力而降低皮帶的使用壽命。 對于使用螺旋張緊或液壓張緊的帶式運輸機可調整張緊行程來增大張緊力。但是,有時張緊行程已不夠,皮帶出現了永久性變形,這時可將皮帶截去一段重新進行膠接。 

七、對于設計有凹段的帶式輸送機,如凹段的曲率半徑過小,在啟動時如果皮帶上沒有物料,在凹段區間處皮帶就會彈起,遇到大風天氣時還會將皮帶吹偏,因此,最好在皮帶運輸機的凹段處增設壓帶輪來避免皮帶的彈起或被風吹偏。斗輪堆取料機的下層穿過式膠帶在尾車堆料狀態時就會產生一個很大的凹段,此處最容易發生跑偏。如下層輸送機有機架下沉,更會加劇膠帶的騰空范圍,極易跑偏。因此,在設計階段應盡可能地采用較大的凹段曲率半徑來避免此類情況的發生。

八、雙向運行皮帶運輸機跑偏的調整,雙向運行的皮帶運輸機皮帶跑偏的調整比單向皮帶運輸機跑偏的調整相對要困難許多,在具體調整時應先調整某一個方向,然后調整另外一個方向。調整時要仔細觀察皮帶運動方向與跑偏趨勢的關系,逐個進行調整。重點應放在驅動滾筒和改向滾筒的調整上,其次是托輥的調整與物料的落料點的調整。 同時應注意皮帶在硫化接頭時應使皮帶斷面長度方向上的受力均勻,兩側的受力盡可能地相等。


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