帶式輸送機調偏裝置的優化設計

劉夏艷 王傳安 萬奇才 暢海潮

摘 要：文章從主要介紹了帶式輸送機跑偏的原因以及危害，分析了常用的調偏方法和調偏原理，并提出錐形自動調偏托輥優化方案，對解決皮帶機的跑偏問題具有重要的指導意義。

關鍵詞：帶式輸送機；跑偏；錐形自動調偏裝置；調偏原理

引言

帶式輸送機在運轉中最常見的故障是輸送帶跑偏。如果處理不及時，跑偏量超過極限值時，輸送帶邊緣就會與托輥架或機架發生劇烈摩擦 ，很快會把輸送帶邊上的覆蓋膠磨掉，致使帶芯受潮濕氣和粉塵的侵蝕而迅速損壞，導致輸送帶撕裂，甚至造成斷帶事故。另一方面，輸送機向外撒料也多半由于輸送帶嚴重跑偏引起。防止和糾正輸送帶跑偏是帶式輸送機運行中的重要問題。

1 帶式輸送機容易跑偏的原因

輸送帶跑偏主要是由托輥或滾筒安裝不正、托輥轉動不良、機架彎曲、輸送帶拉緊不夠或受力不均、接頭不正、鋪設不平直、本身直線度不足、落料點偏心、從一側刮來大風等原因造成的。皮帶向前運行時給托輥一個向前的牽引力Fq，由于皮帶中心線和托輥組的軸線不垂直而是成一定的夾角，所以這個牽引力分解為一個使托輥轉動的分力Fy和一個橫向分力Fx1，這個橫向分力使托輥沿軸向竄動；由于托輥支架的固定托輥是無法軸向竄動的，它必然就會對皮帶產生一個反作用力Fx2，它使皮帶向另一側移動，從而導致了皮帶的跑偏。

2 常用調偏方法及調偏原理

一是通過人工調整滾筒或托輥進行調偏。二是使用TD75標準的回轉式槽型調心托輥（上皮帶裝）或平行調心托輥（下皮帶裝）進行調偏。當膠帶跑偏時，碰撞擋輥，擋輥內有一對滾珠軸承，可以轉動，因而可減少膠帶邊緣的磨損；同時立輥帶動回轉架轉動，使膠帶向中心移動，以實現自動調偏。三是使用DTⅡ標準的錐形上/下調心托輥進行調偏。還有別的調偏方法如液壓/氣壓調偏裝置、前傾托輥、V型托輥、反V型托輥等。

以上各種調偏方法的調偏原理為：如果輸送帶跑偏托輥架就會受輸送帶偏心力的作用而旋轉一個角度，這就相當于輸送帶在一個偏斜托輥上運行一樣，這時由于托輥轉動圓周速度Vt與輸送帶運行速度Vd產生一個速度差△V，相當于托輥給輸送帶一個橫向力，推動輸送帶向與△V相反方向偏移而回復到正常位置。

第一種辦法的弊端在于每一條運輸線上必須配置專門的檢查、維護人員，增加了生產用工量和職工的勞動強度。第二種辦法雖然降低了職工的勞動強度，但其價格比較昂貴，另外平行調偏托輥普遍存在注油困難，不便維修，底皮帶淤煤較多時運轉不良，調偏效果不佳等缺陷。第三種錐形上/下調心托輥的調偏性能雖然可以，但是其滾輪軸極易折斷，更換周期短，總體性價比不高。液壓/氣壓調偏裝置需配制專用泵站，生產成本大，而且皮帶機工作的環境一般比較惡劣，潮濕多塵，液壓系統又必須要求環境良好，否則極易發生污染和泄露，因而它們之間存在著不可調和的矛盾。

3 錐形自動調偏托輥的優化設計

錐形自動上調偏托輥的優化設計：

1）錐形自動上調偏托輥中輥的輥徑選用其同帶寬槽型托輥的輥徑，將其邊托輥做成錐形，中輥的長度、錐形輥的直徑和長度的選用必須保證錐形上調偏托輥的槽角和理論帶面與其同帶寬的槽型托輥的槽角和理論帶面一致。

2）錐形自動上、下調偏托輥的調偏原理。

圖5輸送帶向右跑偏時的受力分析

當輸送帶正常運行時，輸送帶上的1點、2點、11點、22點的速度相同。當輸送帶向右跑偏時，就破壞了1點、2點、11點、22點的速度平衡，由于邊錐形輥輥徑由小到大，輥的圓周轉速相同，所以V1小于V2，使得左邊的托輥架向后旋轉一個角度，左邊輥子的速度Vt向后，其與輸送帶速度Vd的合力向右，相當于輥子給了輸送帶一個向左的水平力Fx3。因為連桿的存在，當左邊托輥架向后旋轉時，右邊的托輥架必定向前旋轉，因此又得到一個右邊輥子給輸送帶向左的水平力Fx4。水平Fx3、Fx4可平衡掉托輥給輸送帶的水平力Fx2，并推動輸送帶向左運動。通過幾組這樣的錐形調心托輥就可以將輸送帶調整到正常的運行軌跡。當輸送帶向左跑偏時，調偏原理同此。

4 結束語

本次優化設計的錐形自動上/下調心托輥是利用錐形輥徑的變化和皮帶自身的運動做動力源的自動調偏裝置，這樣便于皮帶在跑偏時得到及時的調整且無需動力源裝置，無需人工干涉，適合于爆炸環境工作。具有重要的實用意義。

參考文獻

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作者簡介：劉夏艷（1986-），女，遼寧沈陽，大學本科，沈陽圣佳機械制造有限公司，助理工程師，研究方向：帶式輸送機和裝車機的研發，液壓系統、閥塊的設計。