如何解决长距离皮带运输过程中皮带跑偏问题?

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带式输送机胶带跑偏的原因与力学分析
摘要：本文根据多年现场实践，对电厂输煤系统主要设备带式输送机最常见故障胶带跑偏原因利用力学原理加以分析，以及提出相应的处理方法。
关键词：带式输送机 胶带跑偏 力学分析
带式输送机是输煤系统的主要设备，它的安全稳定运行直接影响到发电机组的燃煤供应。而胶带的跑偏是带式输送机的最常见故障，对其及时准确的处理是其安全稳定运行的保障。跑偏的现象和原因很多，要根据不同的跑偏现象和原因采取不同的调整方法，才能有效地解决问题。本文是根据多年现场实践，从使用者角度出发，利用力学原理分析与说明此类故障的原因及处理方法。
一、承载托辊组安装位置与输送机中心线的垂直度误差较大,导致胶带在承载段向一则跑偏。如下图所示，胶带向前运行时给托辊一个向前的牵引力Fq，这个牵引力分解为使托辊转动的分力Fz和一个横向分力Fc，这个横向分力使托辊轴向窜动，由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的，它必然就会对胶带产生一个反作用力Fy，它使胶带向另一侧移动，从而导致了跑偏。

搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况，就不难理解胶带跑偏的原因了，调整的方法也就明了了，第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔，以便进行调整。具体调整方法见图二，具体方法是皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移。如图二所示皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动，托辊组的上位处向右移动。

第二种方法是安装调心托辊组，调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等，其原理是采用阻挡或托辊在水平面内 方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的，其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理，原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法，因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。
二、头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直，造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。如下图所示，滚筒偏斜时，胶带在滚筒两侧的松紧度不一致，沿宽度方向上所受的牵引力Fq也就不一致，成递增或递减趋势，这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力Fy，导致胶带向松侧跑偏，即所谓的“跑松不跑紧”。
  
其调整方法为：对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，胶带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。
三、滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一，胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图四所示：胶带的牵引力Fq产生一个向直径大侧的移动分力Fy，在分力Fy的作用下，胶带产生偏移。

对于这种情况，解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤，加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。
四、转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏，转载点处物料的落料位置对胶带的跑偏有非常大的影响，尤其在上条输送机与本条输送机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低，物料的水平速度分量越大，对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大，同时物料也很难居中。使在胶带横断面上的物料偏斜，冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧，则皮带向左侧跑偏，反之亦然。

对于这种情况下的跑偏，在设计过程中应尽可能地加大两条输送机的相对高度。在受空间限制的带式输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料，改变物料的下落方向和位置。
五、胶带本身的的问题，如胶带使用时间长，产生老化变形、边缘磨损，或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正，这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况胶带全长上会向一侧跑偏，最大跑偏在不正的接头处，处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作，胶带老化变形的给予更换处理。
六、输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够，胶带无载时或少量载荷时不跑偏，当载荷稍大时就会出现跑偏现象。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置，张紧力不够，胶带的稳定性就很差，受外力干扰的影响就越大，严重时还会产生打滑现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决，但不应添加过多，以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。 对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是，有时张紧行程已不够，皮带出现了永久性变形，这时可将皮带截去一段重新进行胶接。
七、对于设计有凹段的带式输送机，如凹段的曲率半径过小，在启动时如果皮带上没有物料，在凹段区间处皮带就会弹起，遇到大风天气时还会将皮带吹偏，因此，最好在皮带运输机的凹段处增设压带轮来避免皮带的弹起或被风吹偏。斗轮堆取料机的下层穿过式胶带在尾车堆料状态时就会产生一个很大的凹段，此处最容易发生跑偏。如下层输送机有机架下沉，更会加剧胶带的腾空范围，极易跑偏。因此，在设计阶段应尽可能地采用较大的凹段曲率半径来避免此类情况的发生。
八、双向运行皮带运输机跑偏的调整，双向运行的皮带运输机皮带跑偏的调整比单向皮带运输机跑偏的调整相对要困难许多，在具体调整时应先调整某一个方向，然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系，逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上，其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。 同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,两侧的受力尽可能地相等。

皮带机跑偏研究
胶带输送机跑偏分析与研究


        摘要    论述胶带输送机在使用过程中跑偏的原因，分析跑偏的基本规律，提出防止跑偏的预防措施及处理方法。
        关键词    胶带输送机       跑偏        分析与研究
1．概述
胶带输送机（以下简称皮带机）是煤矿井下主要的运输工具，掘进及采煤工作面采出的煤碳，都要依靠皮带机运到井底煤仓，由煤仓提至井上。因此可以说，皮带机是煤矿生产的“动脉”与“咽喉”。若在生产运输过程中一旦发生皮带跑偏，将会导致皮带运行阻力增大，一方面造成卷带 、扯带、断带及电机烧坏等事故直接影响生产；另一方面当使用非阻燃皮带时，因长时间跑偏促使皮带摩擦发热，引起皮带着火，造成设备损坏及人员伤亡事故。因此，结合我矿的使用状况及多年的工作经验，针对皮带跑偏事故进行分析研究和总结，从中找出规律，真对性地进行调整和预防，更好地为矿井生产服务。
2、胶带跑偏分析与规律研究
2．1  胶带在传动滚筒或托辊处的跑偏分析
实践证明，机头、机尾不平行时胶带跑紧边不跑松边；安装不水平时，跑高处不跑低处；安装下托辊不与中线垂直时，胶带跑后不跑前。所以，一般以托辊的稳定系数来衡量胶带跑偏的纠正能力。
（1）        托辊的稳定系数
托辊的稳定系数：§=F1/F0
式中：§——稳定系数
F1——胶带在托辊上产生跑偏所需的横向力（N）
F0——托辊组允许的横向力（N）
托辊的稳定系数列表如下：
托辊状态        水平        上坡        下坡
承
载
段        刚性托辊        1        1        1
        刚性连接的悬挂托辊        刚性悬挂时        0.9        0.9        0.9
                在垂直和水平面内铰接        ＜0        ＜0        1.2
        托辊垂直和水平移动时的铰接或悬挂         1.6        ＜0        0.75
空
载
段        平托辊        1        1        1
        刚性二节10°托辊        7        7        7
        铰接二节10°托辊        0        12        0
注：表中“＜0”表示本身能产生横向偏移力

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（2）        横向复位力
如果胶带重负荷运行时总向一边跑偏，可将胶带跑偏侧的滚筒和托辊支架适当垫高，使胶带上的物料重量G产生一个使胶带复原的分力Gx,直到胶带恢复正常位置。
在刚性托辊上，物料引起胶带横向复位力为：
F=2b1cosλ²sin(λ+а)a0 dρg /cosσ
式中：F—— 横向复位力
      b1 ——侧托辊与胶带接触部分的长度
     λ——槽角
а——物料在胶带上的动安息角
a0 ——托辊组间距
d——胶带跑偏量
ρ——物料松散密度
g——重力加速度
σ——机身倾角
胶带在空载段的两节刚性托辊上的横向复位力：
F=2qB Q0cosλsinλdg cosσ/B
式中：B——胶带宽
qB————胶带单位质量
对上面两式求微积分，当∂F(λ)/ ∂λ=0时，F有极大值，前者λ=41°
（φ=15°），后者=45°，由此可见，防跑偏应采用大槽角，而悬挂式铰接托辊稳定性最大。
2．2        侧托辊向胶带运行方向前倾角度调偏法
这种方法就是将两个侧托辊向胶带运行方向前倾一个角度，一般为2°-3°。
3、吊挂式托辊组防偏机理
吊挂式托辊组的托辊为柔性连接，承载重量自动落入胶带中心线上。当胶带跑偏时，托辊中心也随之移动，使胶带和负载又自动返回中心线上。
吊挂式托辊组可适应不同宽度的带式熟送机，可用4-6节，而且节数愈多，柔性愈好，槽角愈大，防跑偏效果愈显著。
吊挂式托辊组有利于胶带运行。在充分利用弹性托辊可垂直移动的情况下，托辊组可以适应任何载荷，特别是一侧的载荷。即使地面不平，使支架出现横向倾斜，这种托辊组也得到平衡，对防跑偏有利。
吊挂式托辊组大大降低了胶带的噪音。由于它是挠性连接，震动和冲击都被吸收，而且运行平稳。
托辊的选用方法举例如下：
（1）上托辊的选用，按照DT-Ⅱ标准，选用φ89mm x 305mm的托辊，现设计一种新型托辊组。侧托辊选用φ89mm x 305mm的托辊，但在它外面加一个锥型橡胶套，小端直径为φ108mm，中托辊尺寸采用φ108mm x 305mm，采用这样的托辊组优点是：侧托辊带有螺旋，而且外径大于内端直径，形成了倾角，对防跑偏十分有用。
    （2）下托辊的选用，采用φ89mm x 465mm两节V型托辊并于水平成10°，这种“V”型托辊对下分支胶带具有对中作用。可防止跑偏，长距离带式输送机更适用。
（3）钢丝绳芯托辊的选用。钢丝绳芯托辊具有自成弧形的优点，又克服了现有托辊的结构复杂、成本高、密封差等特点，这种托辊由钢丝绳、芯轴、橡胶托辊、回转机构等组成。芯轴与钢丝绳紧密结合成一挠性芯轴，有凹凸沟槽的橡胶托辊紧密包在钢丝绳外，两端装有轴承，轴承同连接抓手相连，抓手再挂在钢丝绳上，这种结构可用在上、下托辊上。
目前，研究跑偏的方法很多，如稳定性原理分析法，但一般分析过程和结果较复杂，不太实用。对于带式输送机的跑偏不外乎在机头、机尾和中间部分，所以针对易发生的地方，我们采取措施，加强安全管理，针对这种情况下面简单介绍一种新方法。
胶带在运行中的对中性是表示带式输送机系统技术先进性的重要参数。在输送机系统的设计阶段，这个参数是很难预测的，通过对输送带跑偏试验研究，认为影响胶带动态对中性的因素，有以下几个方面：
（1)输送机滚筒轴线的安装偏差，输送带两边的张力不等，均能使输送带合成张力的中心线偏离胶带中心线，胶带会跑偏。
(2)胶带的制造质量不好。
(3)钢丝绳芯胶带使用后损坏、修补及帆布芯胶带的帆布层折叠，都会使张力合成中心线偏离胶带的几何中心线，也是引起胶带跑偏的一个原因。
(4)在承载胶带上，由于装料偏心或物料在输送过程中向一侧倾斜，胶带沿线各个截面的张力合成中心偏离几何中心线，所以胶带沿输送线跑偏是由于胶带的张力合成中心偏离几何中心线引起的。
（5）温度变化引起胶带跑偏。
经过上述分析，我们总结出带式输送机跑偏的规律是：（1）滚筒与托辊两侧直径大小不一 时，胶带运行过程中就会向大的一侧跑偏。即：偏大不偏小 （2）滚筒与托辊安装不平时，胶带运行过程中就会向高的一侧跑偏。即：偏高不偏底。（3）以运行方向为准，滚筒或托辊的表面不与运行方向垂直时，即一侧后一侧前，则胶带便会向偏后的一侧跑偏。既：偏后不偏前。（4）胶带两侧的松紧程度不一样时，胶带运行时则向紧的一侧跑偏。即：偏紧不偏松。

皮带运输机皮带跑偏的调整
皮带运输机皮带跑偏的调整

皮带运输机皮带跑偏的处理 皮带运输机运行时皮带跑偏是最常见的故障。为解决这类故障重点要注意安装的尺寸精度与日常的维护保养。跑偏的原因有多种，需根据不同的原因区别处理。
    1 .调整承载托辊组 皮带机的皮带在整个皮带运输机的中部跑偏时可调整托辊组的位置来调整跑偏；在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔，以便进行调整。具体方法是皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移。皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动，托辊组的上位处向右移动。
    2.安装调心托辊组 调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等，其原理是采用阻挡或托辊在水平面内 方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的。一般在皮带运输机总长度较短时或皮带运输机双向运行时采用此方法比较合理，原因是较短皮带运输机更容易跑偏并且不容易调整。而长皮带运输机最好不采用此方法，因为调心托辊组的使用会对皮带的使用寿命产生一定的影响。
    3. 调整驱动滚筒与改向滚筒位置 驱动滚筒与改向滚筒的调整是皮带跑偏调整的重要环节。因为一条皮带运输机至少有2到5个滚筒，所有滚筒的安装位置必须垂直于皮带运输机长度方向的中心线，若偏斜过大必然发生跑偏。其调整方法与调整托辊组类似。对于头部滚筒如皮带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，皮带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到皮带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。
    4. 张紧处的调整 皮带张紧处的调整是皮带运输机跑偏调整的一个非常重要的环节。重锤张紧处上部的两个改向滚筒除应垂直于皮带长度方向以外还应垂直于重力垂线，即保证其轴中心线水平。使用螺旋张紧或液压油缸张紧时，张紧滚筒的两个轴承座应当同时平移，以保证滚筒轴线与皮带纵向方向垂直。具体的皮带跑偏的调整方法与滚筒处的调整类似。
    5. 转载点处落料位置对皮带跑偏的影响 转载点处物料的落料位置对皮带的跑偏有非常大的影响，尤其在两条皮带机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低，物料的水平速度分量越大，对下层皮带的侧向冲击也越大，同时物料也很难居中。使在皮带横断面上的物料偏斜，最终导致皮带跑偏。如果物料偏到右侧，则皮带向左侧跑偏，反之亦然。在设计过程中应尽可能地加大两条皮带机的相对高度。在受空间限制的移动散料运输机械的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的三分之二左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料，改变物料的下落方向和位置。 在皮带上的物料不居中见图3
    6 .双向运行皮带运输机跑偏的调整 双向运行的皮带运输机皮带跑偏的调整比单向皮带运输机跑偏的调整相对要困难许多，在具体调整时应先调整某一个方向，然后调整另外一个方向。调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系，逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上，其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。 同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀,在采用导链牵引时两侧的受力尽可能地相等。

独行者

我只想问一下,你们采用的什么样式的皮带机,不会是管带机吧

当里个当

受益匪浅啊，这么号的帖子，顶上去，让大家都能看到，学习了。

晓风

这么长的皮带机除了安装质量外，胶带的接头质量是很关键的。

我要发财

其实长距离皮带机跑偏,如果在皮带机中部发生跑偏的话,并且是单向运行的皮带.则跑偏的问题是很容易解决的.你可把所有的上托辊(槽形)(指的是两侧托辊)都往皮带运行方向倾斜,再根据皮带跑偏方向来移动托辊支架,就可以很顺利地解决这个问题.我厂的皮带也发生过类似的跑偏.

wangkj

论文类的word版本,少见.谢谢楼主!

dt_225

开眼了，我都打印了