輸送帶打滑的原因分析及解決方法

畢懿琳

（浙江浙能紹興濱海熱電有限責任公司，浙江 紹興 312000）

0 引言

帶式輸送機廣泛應用于電力等行業。輸送帶打滑是指輸送帶與驅動滾筒之間形成相對滑動，是帶式輸送機的常見故障。輸送帶在驅動滾筒上打滑，加劇了輸送帶和驅動滾筒包膠的磨損，降低了二者之間的摩擦系數，形成惡性循環，導致輸送帶越來越容易打滑。某發電廠4A帶式輸送機為露天DTⅡ型帶式輸送機，其輸煤任務較重，在晴天時設備能夠正常運行，一旦遇到雨天，此露天帶式輸送機便會頻繁發生打滑現象，直接影響機組燃煤的正常供應。

1 輸送帶的受力分析

1.1 輸送帶所受阻力分析

輸送帶在正常運行時，驅動滾筒對輸送帶的摩擦力需要克服所有阻力之和。輸送帶所受阻力分析如圖1所示。

式中：F1為所有阻力之和；Fh為主要阻力；Fn為附加阻力；Fs1為特種阻力（托輥及改向滾筒摩擦阻力）；Fs2為特種附加阻力（清掃器等對輸送帶的阻力）；Fs3為傾斜阻力。

輸送帶的主要阻力：

圖1 輸送帶所受阻力分析

式中：f為模擬摩擦系數；L為輸送帶的總長度；g為重力加速度；qro為承載分支托輥每米長旋轉部分質量；qru為傾斜阻力回程分支托輥每米長旋轉部分質量；qb為每米長輸送帶的質量；qG為每米長輸送物料的質量；δ為帶式輸送機的傾斜角。

常用帶式輸送機的傾斜角 δ＜18°，cosδ≈1。對于長距離帶式輸送機（機長大于80 m），附加阻力明顯小于主要阻力，可引入系數C來考慮阻力，它取決于輸送機的長度。

所有阻力之和：式中：L， qro， qru， qb， g不會變化； C， f， Fs1， Fs2，Fs3由帶式輸送機的設計參數決定，在正常運行中變化非常小，因此輸送帶的所有阻力之和F1主要取決于每米長輸送物料的質量qG。

1.2 輸送帶所受牽引力分析

如圖2所示，輸送帶所受的牽引力為驅動滾筒對輸送帶的摩擦力F2。

圖2 輸送帶所受牽引力分析

根據尤拉公式可以知道，驅動滾筒對輸送帶的摩擦力正比于尤拉系數。

式中：C1為正比系數；eμφ為尤拉系數，其中μ為驅動滾筒與輸送帶的摩擦系數，φ為驅動滾筒與輸送帶的包角。

由此可見，輸送帶所受的牽引力會隨驅動滾筒與輸送帶的摩擦系數μ及包角φ的增大而增大。

2 輸送帶打滑的原因

當輸送帶的所有阻力之和大于輸送帶所受到的牽引力，即F1＞F2時，輸送帶就會發生打滑現象。由此可見，當F1增大或F2減小，都有可能導致輸送帶打滑，而F1主要取決于qG，因此當qG比較大時，容易引起輸送帶打滑。輸送帶所受到的牽引力F2取決于驅動滾筒與輸送帶的摩擦系數及包角，當驅動滾筒與輸送帶的包角φ過小或者二者之間的摩擦系數μ變小時，也會引起輸送帶打滑。

3 輸送帶打滑的解決方案

通過對輸送帶的受力情況以及打滑原因進行分析可知，減小qG、增大φ和μ可以解決輸送帶的打滑現象。但是在實際生產中，qG的減小不利于生產的經濟性，所以此處主要考慮增大驅動滾筒與輸送帶的包角φ和摩擦系數μ來解決輸送帶的打滑問題。

3.1 增大驅動滾筒與輸送帶的包角

將增面滾筒上移，可以增大驅動滾筒與輸送帶的包角φ，從而在摩擦系數不變的情況下增大二者之間的摩擦力，如圖3所示。

圖3 增大包角示意

當增面滾筒上移時，會增大增面滾筒的徑向受力，導致增面滾筒的軸承受力變大，縮短增面滾筒的使用壽命。為了保證增面滾筒的使用壽命不受影響，可以更換大號軸承座并將增面滾筒上移，以增大驅動滾筒與輸送帶的包角，同時增面滾筒的軸承可以承受更大的徑向力，不會因為其受力變大而縮短使用壽命。

3.2 增大驅動滾筒與輸送帶的摩擦系數

驅動滾筒的包膠形式常用的是V型紋路，在晴天時，這種包膠形式可以增大摩擦系數，但是在雨天時不利于驅動滾筒的排水，從而導致摩擦系數減小。將驅動滾筒的包膠形式改為X型紋路，不但增加了驅動滾筒的排水能力，而且可以增大其摩擦系數，如圖4所示。

圖4 驅動滾筒包膠形式

此外，陶瓷面與輸送帶的摩擦系數明顯大于滾筒包膠與輸送帶的摩擦系數，若是將滾筒包膠換成陶瓷面，既不怕水沖與雨天的影響，也減少了膠帶與滾筒表面的磨損。

4 方案選擇

由于改變驅動滾筒的包膠形式需要將驅動滾筒拆下，影響生產的時間較長，所以決定采用改變增面滾筒位置來增大輸送帶與驅動滾筒包角的方案。根據現場測量增面滾筒的可活動空間，可以將輸送帶與驅動滾筒的包角由原來的195°增大到220°，并更換了大號軸承座。經過改造后的4A帶式輸送機，無論在晴天還是雨天均未發生輸送帶打滑的現象。

5 結語

引起輸送帶打滑的原因有很多，若是帶式輸送機拉緊配重不足，也會引起打滑。尤其是雨天，輸送帶與驅動滾筒之間有水，運行時會形成水膜層，減小兩者之間的摩擦系數，極易導致輸送帶打滑。如果輸送帶在運行中發生的打滑現象不能及時解決，極有可能導致較大的經濟損失。實踐證明，通過改變增面滾筒的位置來增大輸送帶與驅動滾筒的包角，可以有效地解決輸送帶打滑的問題。

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