皮帶輸送機無動力縱向變坡裝置的改進

2015-03-14 06:48:46邊越

機電信息 2015年18期

邊越

（山西大同同煤集團煤峪口礦機電科，山西大同037041）

0 引言

無動力縱向變坡裝置在井下使用一段時間后出現了皮帶跑偏的現象。為了防止皮帶跑偏需要加裝皮帶調跑偏裝置。皮帶在無動力縱向變坡裝置上跑偏是皮帶受力不均引起的，調皮帶的跑偏本質就是調整皮帶的受力，在無動力縱向變坡裝置上井維護期間對該裝置進行改進，加裝皮帶調跑偏裝置。

1 研究過程

1.1 皮帶發生跑偏的原因

皮帶發生跑偏的根本原因是皮帶在皮帶架上受力不均。造成皮帶受力不均的條件主要有以下幾點：

（1）無動力縱向變坡裝置安裝中線與皮帶輸送機中線不重合，即安裝基準不重合。在此有兩種情況：1）安裝中線與輸送機中線有一定的角度；2）安裝中線與輸送機中線偏離一定的距離。這兩種情況在實際安裝過程中是不可避免的，只能盡可能將誤差控制在盡量小的范圍內。

（2）皮帶上煤炭分布不均（即所壓重物在皮帶一側）。如皮帶上煤炭大多在皮帶的一側分布，使皮帶單側的張力分布不均，造成皮帶跑偏。

（3）滾筒位置發生扭轉。發生扭轉的滾筒兩側的皮帶張力發生改變，一側的皮帶張力變大，另一側變小，在滾筒摩擦力的作用下，皮帶向張力大的一側發生偏轉。

1.2 皮帶發生跑偏的規律

皮帶在運輸過程中發生跑偏，內因是皮帶張力的改變，使皮帶在滾筒的牽引下向張力大的一側偏斜。相關書籍上有“跑緊不跑松”的總結。

1.3 無動力縱向變坡裝置滾筒安裝孔的改進

皮帶運輸機無動力縱向變坡裝置調跑偏主要從改變皮帶受力入手，通過改變滾筒的安裝位置調節皮帶的受力。原有變坡裝置上的滾筒是直接安裝在裝置上的，調節滾筒的位置可以通過將安裝孔加工成長孔。滾筒上安裝的軸承是普通的深溝球軸承，不具有調心的功能（即瓦座和滾筒軸始終是平行的），所以在改變一個滾筒瓦座位置時滾筒另一側的瓦座也會發生平行的移動。如果要一前一后地改變滾筒的位置，就要使滾筒以自身中點為圓心轉動，這樣加工的長孔寬度就要比瓦座安裝孔略大。該長孔的寬度應同時滿足瓦座安裝應留有的間隙和滾筒旋轉應留有的余量要求。

1.4 無動力縱向變坡裝置滾筒調節方向的確定

滾筒在調節皮帶跑偏時可以沿著皮帶運動的垂直方向旋轉，也可以沿著水平方向旋轉。

當滾筒沿垂直方向轉動時，滾筒上的皮帶左右張力變化不大，對于調節皮帶跑偏作用不明顯（即皮帶張力對滾筒上下運動不敏感）。當滾筒沿水平方向轉動時，皮帶左右側受到明顯的牽拉，皮帶張力變化明顯。當一側皮帶張力增大時，皮帶就會在增大的摩擦力的作用下向張緊的一側移動。所以調跑偏應使滾筒沿水平方向轉動。

1.5 調跑偏裝置的設置

滾筒調跑偏的安裝孔和調節方向確定好后就需要確定調節塊的位置。滾筒在皮帶牽拉的作用下只有單側的運動趨勢，所以調節塊安裝在滾筒受力方向相同的一側，另一側無需安裝。調節塊用厚度為30mm的鐵塊打螺紋孔制成，其上安裝螺栓。由于滾筒要長期在潮濕、有粉塵的工作環境中工作，選用螺紋螺距較小的螺栓會因螺紋生銹、螺紋污垢固著而失效，無法起到旋轉調節的作用，一般螺栓直徑越大螺紋的螺距就越大，故此處選用M30螺栓作為調節螺栓。

1.6 改進后的變坡裝置與改進前的對比

改進后的無動力縱向變坡裝置的兩個主滾筒距離變近，使該裝置結構更加緊湊，機身變低，減少了鋼材的使用；改進后的變坡裝置重量變輕，方便運輸與安裝；清煤裝置變為配重式，更加容易安裝和維護；主副滾筒從立式擺放變為橫式安裝，方便滾筒的安裝和調節，但這種安裝方法從力學角度講不如立式安裝，當主副滾筒上安裝好皮帶并張緊后，立式安裝是滾筒底座和機架承擔大部分負載，而橫式安裝當皮帶張緊時是滾筒的安裝螺栓承受大部分負載，滾筒瓦座底面和機架對螺栓有剪切作用。

改進前的無動力縱向變坡裝置如圖1所示，改進后的如圖2所示。