带式输送机皮带跑偏研究及液压自动纠偏装置设计

　　0 引言

　　皮带跑偏是带式输送机的常见故障，常会造成物料倾洒或带边磨损，降低皮带的使用寿命，严重时还会造成皮带撕裂、皮带边料高速运转损坏其他设备甚至伤人，影响安全生产，且有可能造成重大经济损失。因此，有效地防止和快速调整皮带跑偏，是皮带机在安装和使用中所应注意和需要解决的重要问题之一。根据带式输送机在燃煤发电厂的使用经验，针对皮带运行过程中存在的跑偏问题对物料运输的影响，分析皮带跑偏的原因，并对液压式自动纠偏装置进行改造、设计。

　　1 带式输送机皮带跑偏原因分析

　　皮带跑偏是指在输送机运行过程中，皮带偏离输送机中心线造成皮带在托辊上分成不均匀的现象。引起皮带跑偏的原因有许多，其中最主要的有滚筒、托辊皮带自身、转载点等的设计安装不合理。

　　1.1 滚筒引起的皮带跑偏

　　（1）滚筒轴线与皮带中心线不垂直引起的皮带跑偏。

　　驱动滚筒和换向滚筒安装质量差，中心线不与皮带中线垂直，成喇叭状，如图1所示，假设当驱动电机带动驱动滚筒如图中所示方向旋转，由驱动电机旋转给皮带施加一个垂直于驱动滚筒轴线向右的牵引力Fu，该牵引力可分解为带动皮带向右运行的分力Fx和一个向B方向的分力Fy，Fy将带动皮带向B侧跑偏。对于换向滚筒，皮带以速度u向右运行，对其产生一个向右的牵引力Fu′，将该牵引力分解为一个垂直于换向滚筒轴线的力Fx′带动滚筒转动和一个向B′方向的分力Fy′，Fy′带动皮带向B′跑偏。

　　图1 滚筒轴线与皮带中心线不垂直引起的皮带跑偏

　　（2）滚筒直径大小不一引起的跑偏。

　　滚筒直径A、B侧大小不一，如图2所示。

　　图2 滚筒直径大小不一引起的跑偏

　　1.2 托辊引起的皮带跑偏

　　（1）托辊安装与皮带中线不垂直引起的跑偏，如图3所示。

　　图3 托辊安装与皮带中线不垂直引起的跑偏

　　（2）托辊安装不在中线上引起的皮带跑偏。如图4所示。

　　图4 托辊安装不在中线上引起的皮带跑偏

　　（3）托辊安装不水平引起皮带跑偏。

　　由于托辊安装不在水平线上，造成托辊上所受皮带重力不均匀，在重力的作用下，皮带将向低的一侧跑偏。

　　1.3 皮带自身原因引起的跑偏

　　如果皮带使用时间长，产生老化变形、边缘磨损，或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正，都会使胶带两侧边长短不一而所受拉力不一致。假设某皮带由于某种原因左边比右边变得更长，如图5所示，取皮带上任意两个左右对称的点A和B，在皮带与滚筒接触的面上另取两个点C和D使得AC、BD都与滚筒轴线垂直。在皮带牵引力的作用下，点A将在点D上产生一个拉力Fad，同理点B也会在点C上产生一个拉力Fcb。可分别将这两个拉力分解为方向相同的牵引力Fx、Fx′和两个方向相反的分力Fy、Fy′。由于皮带左侧比右侧长，Fcb大于Fda，其分力Fy′也将大于Fy，因此皮带会向右侧跑偏。