帶式輸送機的防跑偏措施研究

查錦艷

（東莞市機電工程學校，廣東 東莞523846）

1 帶式輸送機簡介

帶式輸送機又稱膠帶輸送機、皮帶輸送機或皮帶機，英文belt－conveyer，適用于水平和傾斜方向輸送散粒物料和成件物品，應用非常廣泛，但實際運輸中易發生輸送帶跑偏現象，對此必須予以重視，從設計、制造、安裝調試、使用維護等多方面加以防范或糾正，盡可能減少跑偏帶來的危害和損失。

帶式輸送機主要由機架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成，兩端部滾筒之間的上下分支各以若干托輥支承，閉合張緊的輸送帶作承載和牽引構件，利用驅動滾筒與輸送帶間的摩擦力牽引輸送帶實現物料的連續運行（圖1）。

圖1 帶式輸送機簡圖

筆者曾供職于生產帶式輸送機的專業工廠，親身體驗到帶式輸送機在煤礦、港口、碼頭、建筑工地、輕工部門等行業的廣泛應用，也體會到帶式輸送機的諸多優點，如結構簡單，工作平穩可靠，對物料適應性強，輸送距離長、運量大、功耗小，可連續輸送且運行可靠，易于實現自動化和集中化控制等，但其有一明顯缺點——輸送帶易跑偏。

2 輸送帶跑偏現象及危害

帶式輸送機正常運行時，輸送帶處于托輥組正中位置，物料分布在輸送帶正中，俗稱“對中”（圖2）。但受多種因素影響，運行中輸送帶的中心易偏離輸送機中心，即出現跑偏現象。

跑偏后不能保證物料居中，嚴重時會導致物料從壓低的一邊撒出，俗稱“撒料”，造成浪費，影響正常的輸送效果；還可能導致皮帶撕裂，影響輸送機的使用壽命；更嚴重時會發生停機或人員傷亡事故。因此，要尋找輸送帶跑偏原因，切實防范跑偏事故。

3 跑偏的常規防范

筆者以往所在企業通常采用以下方法來解決或防范跑偏現象：（1）購買由國家確認的合格輸送帶，定期檢查和調整，保證皮帶膠接時接口、接頭不偏不斜，不留跑偏隱患。（2）嚴格按照設計要求，保證滾筒、托輥等關鍵零部件的制造和安裝精度。（3）輸送機安裝結束后要無負荷試運轉2 h，保證運轉中膠帶不打滑、不跑偏、運行平穩，各部件都正常后才能帶負載運轉試機。（4）加強日常維護，及時清除滾筒、托輥上煤塵，調檢膠帶邊緣及接頭的磨損情況，發現問題及時修補或更換；必要時，安裝膠帶跑偏監測裝置，及時反饋提醒維修人員采取措施。

4 利用托輥組調偏的措施

以上常規措施減少了很多跑偏隱患，但無法進一步避免跑偏現象，還必須采用專門的調偏措施，下面以實例說明。

實例1：調整承載托輥組的位置。

筆者曾參與設計廣州番禺某港口500 m長度的船用帶式輸送機，其試運轉時出現跑偏現象。通過調整托輥支架，將托輥組支架兩側的安裝孔由圓孔改加工成長孔，工人現場操作使托輥組的安裝位置由固定式轉為可偏移式，順利解決了跑偏問題。推廣此方法如下：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3所示，皮帶向上跑偏，則托輥組的下位處向左移動，托輥組的上位處向右移動。

圖2 物料對中示意圖

圖3 調整承載托輥組位置

實例2：安裝調心托輥組。

托輥是帶式輸送機的重要部件之一，用于支承輸送帶，有上方承載散裝物料的槽形托輥、下方支承輸送帶的平形托輥和受料處緩沖托輥（圖4）。為了有效防止跑偏，特設置調心托輥組。

圖4 帶式輸送機托輥組

筆者以往所在企業的輸送機多用于煤礦井下和地面，是煤炭開采、加工流程中的關鍵設備，一旦跑偏，危害更大，故對其安全運行有更加特殊的要求。此類長距離、大運量的輸送機，由于托輥數量多，若采用調整托輥組安裝位置的方法，費時費力費成本，效果很不好，故采用增設調心托輥組的調偏措施。原理是利用托輥支架下方的一個旋轉機構，阻擋托輥在水平面內轉動或產生橫向推力，調整輸送機的運行方向，使皮帶自動向心，達到調偏目的。如筆者曾設計河北唐山開灤礦務局錢家營煤礦3＃礦井皮帶機，整機長度1 200 m，上槽形托輥組間距取1.5 m，共約700組；下托輥組間距取3 m，共約300組；受料處緩沖托輥組排列較密集，間距0.6 m，共10組。調心托輥組每隔10組設置1組，即間距15 m或30 m，共設上調心托輥組70組，下調心托輥組30組。采用立輥式調心托輥組，利用立輥限位阻擋的調偏機理達到防偏、糾偏的向心目的，具有極強的防跑偏能力（圖5）。

此類托輥組調偏能力強，但因立輥單獨設置在外側，零部件多，制造安裝麻煩，整機空間尺寸大，對輸送帶的磨損也較大。為克服以上缺點，筆者在設計安徽淮北礦務局洗煤廠整機長度1 000 m的皮帶機時，采用摩擦輪式調心托輥組，在原槽形托輥外側增加和托輥一起旋轉的喇叭形接頭，支承、限制、阻擋輸送帶跑偏，達到向心調偏的目的，整體結構緊湊美觀，占用空間減小，安全性也增強（圖6）。

圖5 立輥式調心托輥組的應用

圖6 摩擦輪式調心托輥組的應用

以上兩例中的調心托輥組，其單獨的輥子可與普通槽形上托輥互換使用，具有存貨方便、效率提高、成本降低等優點。但由于立輥和摩擦輪與輸送帶邊緣經常接觸，即使采用結實耐磨的礦用型號輸送帶，也難免磨損。為克服不足，近年來開始采用錐形調心托輥組。利用托輥支架下方的旋轉機構來調整輸送機的運行方向，但旋轉的輥子采用錐形或鼓形（圖7）。

圖7 調心托輥組的其他類型

從外形上分析，輸送帶鋪設在圓柱形輥面上為全接觸，鋪設在錐形或鼓形面上為非全接觸，這就導致2種跑偏情形明顯不同：若輸送帶跑偏至錐形或鼓形小端處，與輥面無法接觸必然自動向大端回位，這種自動對中向心的趨勢，非常有利于防止輸送帶跑偏（圖8），故又稱為自動調心托輥組。錐形比鼓形制造簡單，應用范圍更廣。

圖8 普通圓柱形托輥與錐形托輥

從工作原理分析，錐形托輥各點處直徑不同，托輥面的線速度也不同，因此與輸送帶的運行就存在速度差。運行中產生的偏差導致帶速發生變化，促使調偏裝置開始轉動來實現輸送帶運行的重新平衡，從而達到調偏目的。

近期，筆者返回以往供職企業調研，了解到該廠正在改進錐形調心托輥組，將其更新為連桿式錐形上自動調心托輥組，簡介如下：該托輥組（圖9）主要由1個中間托輥、2個錐形側托輥、托輥中支架、托輥邊支架、支撐座、連桿機構及下橫梁等組成，最大的變化是由原來3托輥共用1個中心支點變為3支點結構。2個錐形側托輥與1個中間托輥組成槽角為α的槽形托輥組，各托輥支架均采用帶有1套雙向推力軸承的回轉裝置，分別采用4個螺栓組件固定在下橫梁上。下橫梁主體結構為倒置的槽鋼，內設連桿機構。連桿機構通過差動塊將3個托輥支架連接成1個調偏器，兩側支撐座各設2個滾輪，結構更穩定，轉動更靈活。

圖9 連桿式錐形上自動調心托輥組

分析其主要調偏特點如下：（1）皮帶跑偏時，錐形輥子與皮帶接觸點處的速度差產生附加推力，使皮帶反向運動，從而達到糾偏目的。（2）各托輥支架下方的旋轉裝置以前為滑動軸承，改為雙向推力滾動軸承，大大降低托輥組的旋轉阻力，提高調偏的靈敏度。（3）采用連桿機構，保證左右兩側輥子同步轉動，調偏效果理想可靠。（4）兩側設有支撐輪機構，保證了支撐的穩定性，且轉動靈活，調偏靈敏。（5）連桿機構下置，隱藏在下橫梁內，可防止連桿發生碰撞，安全性能更好。

總之，該類型的調心托輥組具有轉動更靈活、安全穩定、密封性好、使用壽命長、糾偏能力強等一系列優點，實屬有效的新型改進形式。

5 結語

帶式輸送機的用途越來越廣，類型越來越多，防跑偏措施也越來越豐富。實踐證明，從制造、安裝、維護方面的技術保證，到調整承載托輥組的支架位置，再到調心托輥組的應用，是防跑偏措施不斷改進的真實體現；從立輥式調心托輥組到摩擦輪式調心托輥組，再到錐形調心托輥組，其結構改進越來越簡單合理，用戶反饋其防跑偏效果也越來越明顯。

筆者將繼續關注企業對新型調心托輥組的研制及使用情況，關注帶式輸送機的最新防跑偏措施，不懈提高自身的專業知識技能和理論水平，更好地為中職教學服務。

［1］孫大俊.機械基礎［M］.北京：中國勞動和社會保障出版社，2007