带式输送机是运送散装物料的重要机械设备,被广泛应用于煤矿、电厂和港口等行业。输送带跑偏是影响带式输送机运行的常见问题,若不及时纠正,输送带将发生严重跑偏,会导致严重的生产事故并造成经济损失。因此,需对带式输送机跑偏的原因以及纠偏方法进行研究,为带式输送机的安全生产提供理论和实际参考的同时也为带式输送机的安全生产保驾护航。
1 胶带跑偏现象及原因分析
胶带跑偏究其原因是胶带在运行过程中,由于本身及外部因素导致皮带受到一个侧向合力,并在侧向力的作用下使胶带向纵向中心线一侧运动从而导致胶带跑偏。
1 . 1 胶带缺陷产生的激励
①胶带本身质量存在缺陷。胶带材质不均匀、钢丝绳芯带、钢丝绳初张力不等和胶带上下覆胶厚度不均匀等,都会造成胶带在运行时的张力不均匀。
②接头不对中。胶带接头不对中出现接头与驱动滚筒中心线不垂直,输送带会在最长一侧处出现跑偏,而最大偏移量是出现在重新制作的胶带闭合接头处。
③胶带老化。胶带长时间运行,反复受到张力作用从而永久形变,导致胶带内部产生不均匀的应力分布。
1 . 2 机身引起的激励
①托辊旋转阻力不一致。当两侧托辊旋转阻力不一致时,特别在一侧不转时胶带会受到一个力矩引起跑偏。
②托辊轴线与胶带中心线不垂直。托辊安装不当是胶带跑偏的最常见问题,安装质量的问题直接影响到带式输送机的运行。安装时必须保证托辊中心线与胶带运行中心线垂直。
③机架中心线偏移。机架引起的跑偏原因有多种,加工累积误差、安装精度不够、地面基础与原设计图不符、地质问题引起的沉降等。导致胶带与托辊之间的摩擦力减小或没有接触,托辊对胶带向心力消失,此时胶带如果物料偏载或承受外部的侧向力则会导致跑偏甚至翻带。
1 . 3 滚筒引起的激励
①滚筒轴线与胶带中心线不垂直。这种情况的发生会导致输送带沿带宽方向的受力不均匀,从而导致输送带往受力小的一侧跑偏。
②滚筒外圆直径不一。滚筒由于加工误差、包胶老化磨损以及未及时清理滚筒表面的沾黏物料等原因外圆直径不一致,运行时会造成胶带中心线与滚筒母线不垂直,在输送带牵引力的作用下,输送带向直径较大的 一端移动。
1 .4 物料偏载
根据图1 ,胶带在受料段因漏斗或溜槽的安装偏差,造成物料落点不在胶带运行中心上,物料的重力导致胶带在宽度方向上所受载荷不平衡,胶带会向载荷较小的一侧偏移。
2 跑偏的预防
2 . 1 设计阶段的预防
①前倾托辊。托辊在设计时沿着带式输送机运行方向,托辊前倾一个角度,一般角度为2~3°。由于前倾角的存在可以在胶带运行过程中对胶带施加一个向心的力,预防胶带跑偏。
②调心托辊。在承载段和回程段每隔15m设置一组调心托辊,在胶带跑偏时由于胶带和辊子的相对摩擦,调心托辊可以产生一个向心力,帮助胶带恢复正常。
2 . 2 安装过程的预防
①带式输送机机架中心线直线度,带式输送机安装时需满足表1的直线度,同时在任意 25m 内的直线度不超过5mm。
②安装时保证机身两侧槽钢面高度差不超过1 . 5mm,支腿对地面的垂直度不超过3mm。
③滚筒轴线水平度不大于0 . 5/1000,滚筒轴线相对机架中心线的垂直度必须小于2/1000,滚筒、托辊组中心线对输送机机架的中心线的对称度为3 mm。
2 . 3 后期维护
①保持滚筒和托辊表面的清洁,针对有物料沾黏的部分进行清理或更换;定期检查清扫器是否失效并及时调整。
②修复变形的机架,调整发生变化的零件;定期更换转动失灵的托辊;检查滚筒胶面,修复受损的滚筒。
3 纠偏措施
3 . 1 调整托辊支架的纠偏措施
图2为托辊支架纠偏示意图,图2所示案例中,输送带沿胶带运转方向往右发生偏移。在实际生产生活中发生图2所示的偏移时,发生偏移一侧的托辊支架往输送带移动方向前移或者另一侧沿输送带移动方向后移,调整时幅度要小。通过托辊支架的旋转对输送带产生横向推力以达到纠偏的目的。
3 . 2 调整滚筒轴承座的纠偏措施
调整滚筒轴承座的纠偏措施主要在头尾滚筒上输送带发生偏移时使用,图3所示为头部滚筒调偏示意图。当输送带在头部滚筒位置发生一侧偏移时,将发生偏移一侧滚筒轴承座沿输送带移动方向往前调整或将另一侧轴承座沿输送带移动方向往后调整。尾部滚筒的纠偏是将发生偏移一侧滚筒轴承座沿输送带移动方向往后调整或将另一侧轴承座沿输送带移动方向往前调整。
3 . 3 调整张紧力的纠偏措施
输送带的张紧力由张紧装置提供,张紧力对输送带的影响如图4所示,输送带在张紧力的作用下在承载分支的槽型托辊架上发生卷曲,当输送带张紧力不足会导致输送带打滑甚至引起输送带跑偏,适当调整张紧力可有效地预防输送带跑偏。
3 .4 受料点的纠偏措施
受料点输送带发生偏移常见原因是落料点位置偏离了输送带中心线,严重时会出现撒料现象。对于此类跑偏现象,应尽量加大两条胶带间的相对高度,同时安装挡料板来调整落料点,通过改变物料下落方向和位置以纠偏。
3 . 5 凹弧段的纠偏措施
输送机凹弧段会出现输送带与上下托辊不接触,输送带在较长的距离内没有托辊的情况。由于弧段曲率半径过小导致启动时凹段区间处输送带弹起的情况。对于前者可以将回程输送带侧的前后托辊进行替换以确保输送带与托辊保持良好接触,对于后者可加装压带轮。上述方法可有效地解决凹弧段的跑偏问题。
4 结语
胶带跑偏是带式输送机运行过程中的常见故障,正确判断胶带跑偏的原因并及时采取纠偏措施以保证带式输送机的安全稳定运行。通过中煤科工集团上海有 限公司在越南电厂及青岛地铁隧道工程等项目的实际应用,纠偏措施能够及时准确地处理和预防胶带跑偏问题,极大地提高了安全生产效率。