礦井連續皮帶輸送機皮帶跑偏原因分析

雍 俊

（神華寧夏煤業集團能源工程公司靈州工程監理咨詢有限公司 寧夏 銀川 750011）

0 引言

在連續運輸機械中存在一種主要的運輸設備就是皮帶運輸機。它通過摩擦傳動皮帶而實現連續運輸工作。其所具有的優點非常之多：首先，輸送量大（每小時可達數百噸甚至數千噸）；其次，輸送物料種類繁多（散碎物料、成件物料均可運送）；第三，能適應多種輸送線路（既能水平運輸、又能傾斜運輸）；第四，輸送距離靈活多變（從幾米至幾十公里）；第五，運行平順穩靠、動力損失少、工作效率高、使用壽命長、安裝便捷、裝卸料自由等。由此可見，這些優點已讓皮帶運輸機成為了連續輸送機中的主干力量。皮帶運輸機是一種連續、快速、高效的物料傳輸設備，廣泛使用于煤炭、電力、建材、化工、機械、輕工業等行業的物料傳輸系統。在連續運輸的生產過程中，各種不同長度和不同寬度的皮帶運輸機起著至關重要的作用。

1 皮帶跑偏的各種原因狀況

皮帶運輸機在實際的運行工作中，會由于滾筒加工、安裝質量不高，運輸物料分布不均所導致的皮帶所受載荷偏心等原因，常出現皮帶跑偏的現象，從而降低皮帶的壽命及工作效率。當然造成皮帶跑偏的原因很多，各種因素在各種設備上所產生的影響也不同，應從皮帶運輸機的設計、制造、安裝調試、維護使用等各方面綜合考慮分析來進行解決。以下對運輸機在工作過程中常見且較典型的皮帶跑偏狀況做一簡單概述：

（1）一般來說，一條皮帶運輸機有至少兩個以上的托輥承載著皮帶的運行，這些托輥的安裝位置必須保證與皮帶中心線垂直且與水平面平行，這樣皮帶所受合力方向與皮帶運行方向平行，橫向所受合力大小就為零，皮帶此時便無跑偏現象。但如果托輥安裝水平不夠，在運行過程中出現軸向竄動，抑或是托輥的一端在前一端在后，即托輥軸線與皮帶中心線有一非垂直角度時，則皮帶所受外力在皮帶寬度方向上的合力不為零即皮帶橫向所受合力不為零，皮帶就會向合力方向上跑偏。

（2）機頭、機尾與中間架的中心不在一條直線上，也會使得皮帶的縱向中心線和托輥軸線不垂直，從而導致皮帶在運行過程中跑偏，這種情況通常是由于安裝不當造成的，一般安裝是在驅動裝置部位己經調試好后又增加的中間架和機尾部分，并未事先確定好整個皮帶運輸機的安裝中心，以至于機頭、機尾及中間架的中心不在同一直線上，便出現了皮帶跑偏的現象。

（3）若皮帶機架的中心線與理論中心線存在偏差，即托輥架的中心線水平偏差過大時，皮帶相對于高端托輥有向低端滑動的速度，皮帶因此受到與其滑動速度相反的橫向摩擦力，從而導致皮帶向高端托輥邊跑偏。調整方法是要使得托輥中心線水平，保證機架中心線與理論中心線一致，即便有偏差，偏差程度至多也不大于3mm，便可解決此種類型的跑偏問題。

（4）運輸機皮帶接頭不正，有傾斜偏移等現象，都會造成皮帶在運行時中部發生跑偏。常用的皮帶接頭有機械接頭和硫化接頭兩種形式，但不論采取哪種接頭方式，都要求接頭處平整，否則將使皮帶兩側的拉力不均，從而產生跑偏現象。皮帶不正接頭運轉到哪里，哪里就跑偏。

（5）當運輸物料落入皮帶上時因物料自身的重力和慣性，導致皮帶受到物料沖擊力的作用，若運輸物料的落點與皮帶機中心線偏差較大，假設落料點相對皮帶機中心線偏右，那么皮帶有向右滑動的速度，同時，皮帶受到向左的橫向摩擦力，皮帶則向左跑偏。解決此類跑偏問題，可加裝導流板，避免物料落點向左或向右偏移，引導落點中心與皮帶機中心吻合。

（6）皮帶損傷造成的跑偏以及滾筒、托輥上沾積物料引起的跑偏。皮帶在運行過程中由于多方面原因難免受到一定程度的損傷，當皮帶中心線兩側所受的損傷程度不一樣時，往往兩側的拉伸率就會隨之發生變化，若因兩側的拉伸率相差較大，以至于兩側皮帶的伸長量不一致，那么就很容易造成皮帶跑偏。另外，滾筒或托輥面沾積物料將使滾筒或托輥在該處的直徑增大，導致該處的皮帶拉力增大，從而產生跑偏。

2 皮帶跑偏的根本原因

皮帶跑偏的原因多種多樣，筆者認為：最根本的原因就是驅動滾筒及張緊滾筒之間皮帶兩側的張力不均勻。張力不均勻使皮帶兩側對滾筒的壓力也不一致。皮帶在滾筒上繞過都有變形及打滑現象產生。其變形及打滑程度與皮帶對滾筒的壓力有關，由于壓力不一樣，打滑程度一定不相同，皮帶的伸長變形也不相同。張力較大的一側皮帶變形較大，打滑程度也較低，其運動速度就較快，因此該側皮帶會發生同方向的橫移運動，此橫移進一步導致皮帶兩側的張力更加不均勻，周而復始形成惡性循環，使皮帶發生越來越明顯的橫移，即出現皮帶“跑偏”。跑偏使皮帶在立輥上劇烈摩擦導致皮帶使用壽命大幅度降低，從而增加了生產成本。總而言之，皮帶的跑偏規律是 “跑緊不跑松”：即皮帶兩側的松緊度不一致時，皮帶向緊的一側移動；“跑高不跑低”：如果皮帶兩側的高低不一樣，皮帶向高的一側移動；“跑后不跑前”：如果托輥支架等裝置沒有安裝在皮帶運行方向的垂直截面上。而是一端在前，一端在后（沿皮帶運行方向），則皮帶會向后端移動。

張緊滾筒與驅動滾筒的軸線不平行是導致皮帶兩側張力不相同的明顯原因，此外，皮帶橫向厚度不均勻以及張緊滾筒（從動滾筒）兩側軸承摩擦系數不同，兩側托輥軸承摩擦系數不同：所運輸的物料發生偏載等都會致使皮帶兩側的張力不勻。此外，可能還有一些其它不明顯的原因導致張力不勻的現象發生。

3 結束語

總之，皮帶跑偏對運輸工作的影響起著舉足輕重的作用。為此，人們做了很多努力，也取得了一些進展。為使輸送機不因跑偏而造成事故，輸送機上經常設置跑偏保護裝置。但由于導致皮帶跑偏的因素較多，有些導致皮帶跑偏的因素甚至現在還不清楚其作用機理，故皮帶跑偏的問題依然在較多的地方存在。據某全國性生產設備投標網資料，2009年僅中國大陸某省就至少有1200臺各類皮帶運輸機需要治理其皮帶跑偏的問題。因此，解決現有皮帶跑偏的難題將對生產過程中的運輸作用具有深遠而重要的意義。

［1］秦連軍.皮帶運輸機常見故障分析與處理方法[J].煤炭技術，2009（8）.

［2］僧東恒.皮帶機跑偏的分析和治理措施[J].水利電力機械，2007（8）.

［3］羅國馨.皮帶輸送機跑偏的防止[J].燒結球團，2002（7）.

［4］宋偉剛.通用帶式輸送機設計[M].北京：機械工業出版社，2006.

［5］白文科.我國輸送帶行業技術現狀及展望[J].遼寧化工，2004（3）：173-176.

［6］李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004.

［7］汪宗華.帶式運輸機械[M].北京：機械工業出版社，1989.

［8］洪致育.連續運輸機械[M].北京：機械工業出版社，1983.