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输送带跑偏的调偏处理及受力分析

发表时间: 2019-08-06 11:07:00

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带式输送机是连续运输机的一种,可形成装载点到卸载点之间的连续物料流,且运行可靠,易于实现自动化,是流水作业运输线中的重要部分,在工矿企业的物料运输作业环节中应用十分普遍。

带式输送机的运转与输送机的安装、调整维护以及零部件本身的结构、材料和制造质量有关,输送带的跑偏及托辊转动不灵活是常见问题,对其及时准确地分析和处理是其安全稳定运行的保障。

1 带式输送机跑偏原因

归纳起来,影响带式输送机跑偏的主要因素有设备制造质量问题、输送带本身质量问题以及安装质量问题。

除了在设备选型、采购时选用合适、质优的产品外,安装时要注意传动筒与改向筒轴线与带式输送机的中心线不垂直、各托辊轴线与带式输送机中心线不垂直、导料槽安装不当等问题。

2 带式输送机跑偏的纠正

不论何种原因,输送带跑偏都因受到某一方向的力而偏离原有跑道,分析其受力状况就能纠正跑偏,下面笔者就因安装质量问题引起的跑偏做机理分析。

(1) 传动滚筒与改向滚筒轴线与带式输送机的中心线不垂直 滚筒轴线若与输送机中心线不垂直,直接造成滚筒施加在接触面的摩擦力方向发生改变。假设安装质量较差,如图 1 所示,传动滚筒施加在输送带上的摩擦力 (输送带运动的动力) Q1 方向不是输送带运行方向,偏向右侧,输送带也会向右偏。输送带施加在改向滚筒的摩擦力 (改向滚筒转动的动力) P2 方向沿输送带运动方向,将力 P2 分解为改向滚筒轴向力 P2(x′) 和垂直改向滚筒轴向的力 P2(y′),P2(y′) 使滚筒转动,P2(x′) 的反作用力使输送带偏向右侧,这时,调整滚筒位置即可解决跑偏问题。

图1 滚筒位置不正时的受力分析

  (2) 托辊轴线与带式输送机中心线不垂直  输送带施加在托辊上的摩擦力 O 的方向总是同其运动方向一致,当托辊轴线发生偏移时,O 将分解为两个方向的力,y′方向的分力使托辊转动。如图 2 所示,根据牛顿第三定律,O 在 x′ 方向力 O(x′) 的反作用力 O′(x′) 使得输送带向右偏移。如果托辊轴线存在偏移,及时更正,如果调偏托辊发生偏移,调整托辊轴线即可。对于已经跑偏 (假设向左侧跑偏) 的输送带,将调偏托辊左侧向输送带运动方向转动即可。

图2 托辊偏移时的受力分析

  (3) 导料槽安装不当  入料的导料槽安装不当,致使胶带的两侧承受力不均,承载面上压力不均匀。如图3,将胶带上成对称分布的物料分为三部分,各自的重力分别为G1、G2、G3,力G2可分解为垂直托辊轴向和托辊轴向的两个力G2(y’)和G2(x’)。很明显,若物料分布不匀称,只存在左侧物料,托辊轴向的力G2(x’)将胶带向中心拉继而导致胶带向右侧跑偏。改变入料溜槽形状、位置或者在溜槽中添加挡板改变落料点即可解决问题。

图3 物料分布不均时受力分析

3 调偏托辊安装及操作方法的分析

  生产厂中最常见的调偏方法就是加装调偏托辊,操作者们在使用过程中总结了一套简单易用的“口诀”——跑高不跑低,跑前不跑后,跑紧不跑松。在安装新的调偏托辊时或者调节托辊相关参数时也都是根据此“口诀”而做出决定的,关于这个经验性的“口诀”是否正确,值得商榷。我们知道现场有诸多因素影响着胶带的正常性运转,跑偏的因素比较复杂,假设其他环节都不存在问题,我们来讨论下调偏托辊安装及操作方法的正确度。

根据中国托辊网,我们可知调偏托辊有好多种类,我们常用的调偏托辊有平行调偏托辊和槽型调偏托辊,又分为带抗轮的与不带抗轮的。

3.1 托辊安装的正确度分析

常用的调偏托辊有平行调偏托辊和槽型调偏托辊,又分为带抗轮的与不带抗轮的。不带抗轮的平行调偏托辊安装简单,而带抗轮的托辊如何安装,抗轮应该安装在输送带前进方向还是反方向,在生产厂中仍存在分歧。从图 2 中可知,输送带如果向左侧跑偏,应该将托辊左侧向输送带前进方向推进,使托辊给输送带一个向右方向的分力 O′(x′)。

调偏托辊抗轮安装在不同侧的效果不同。跑偏时,图 4 中下侧抗轮受到一个垂直于输送带前进方向的力 F,F 给托辊一个逆时针的力矩,使其逆时针转动,从而达到自动调偏的作用。如果换成上侧托辊,效果正好相反,达不到自动调偏的效果。

图4 托辊抗轮安装在不同侧的效果分析

抗轮安装在输送带前进方向的反方向一侧,能够调节的范围更广。由图 4 可知,如果上侧托辊调节角度 θ 为 7°,则下侧托辊可调角度 θ 达到 21°。分力

增加可调角度可以使得调节力大大增加。

3.2 调偏托辊操作方法的正确度分析

口诀“跑高不跑低,跑后不跑前,跑紧不跑松”指的是在托辊安装参数不同时胶带的跑偏方向。具体意思是当托辊一侧高一侧低时胶带向其高的一侧跑偏,当托辊支架一侧在前一侧在后(按输送带运行方向定)时胶带向其前一侧跑偏,当胶带两侧的松紧程度不一样时胶带向紧的一侧跑偏。口诀是否具有通用性值得深入分析。

“跑高不跑低”是指承重托辊不在与输送带运行方向平行的同一个水平位置上,而是一侧偏高一侧偏低时,输送带就会向高的一侧移动。托辊两侧高度不一致时,如图 5 所示,产生与运行方向不平行的拉力T,T 分解为力 T(x′) 和 T(y′),托辊对输送带有一个大小等于力 T(x′) 且方向与其相反的作用力,导致输送带向托辊偏高的一侧跑偏。

“跑后不跑前”是指托辊与输送带运行方向不垂直,而是存在一个夹角,一端在后,一端在前 (指输送带的运行方向),运行时输送带向靠后的一端移动。由图 2 分析可知“跑后不跑前”是正确的。

图5 托辊两侧高低不一时输送带跑偏示意

“跑紧不跑松”是指如果输送带两侧的松紧程度不一致,运行中输送带向紧的一侧移动。由于机头滚筒是驱动滚筒,它转动给输送带力使其运动,机尾滚筒是从动滚筒,输送带给它力使其转动,由图 1 分析可知机头滚筒是“跑松不跑紧”,机尾滚筒是“跑紧不跑松”。

4 结语

带式输送机输送带跑偏可由多种因素造成,使用一种解决方法可能效果不明显,需要进行针对性分析并综合考虑才能解决问题。

引文格式: 

[1]朱再胜,王灏,张立海,谷文静,唐立友,陈松战.输送带跑偏的调偏处理及受力分析.[J]. 矿山机械,2014,42(1):128-130.


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