皮帶跑偏的危害和原因及糾偏方法

尹志遠

（神華黃驊港務有限責任公司，河北　滄州　061113）

皮帶跑偏的危害和原因及糾偏方法

尹志遠

（神華黃驊港務有限責任公司，河北滄州061113）

針對帶式輸送機系統在運行中易發生皮帶跑偏的問題，對其危害、引發原因及糾偏方法進行分析，為帶式輸送機的設計、維護、保養工作提供了思路，利于提高設備的生產效率。

帶式輸送機；皮帶跑偏；糾偏；擋料板

帶式輸送機主要由驅動、承載、牽引、張緊等機構組成，是一種以橡膠或尼龍輸送帶運輸物料的連續性運輸系統。它既可以水平或傾斜運輸碎散物料，也可以輸送成件物品。它是裝船機、堆料機、斗輪堆取料機等大型機械的核心組成部分，并作為單獨的連續散狀物料運輸系統已廣泛的被應用于港口、電廠、礦山、冶金、糧食等各行各業。橡膠或尼龍輸送帶簡稱皮帶，起到牽引和承載作用。

一、皮帶跑偏的危害

1.造成生產系統全面停機

在生產過程連續運行的單位，均采用帶式輸送機。例如，燃煤發電機組的燃料的輸送，煉鋼高爐、水泥窯中所需各類原料的輸送，港口內的船舶貨倉裝卸等。由于帶式輸送機是裝船機、堆料機、斗輪堆取料機等大型機械的核心組成部分，同時也是生產流程的關鍵環節。所以皮帶一旦跑偏，機械將停止工作，整個生產流程中斷。降低了生產效率，給企業造成巨大的停機損失。

2.縮短生產系統的設備的壽命

皮帶跑偏會造成生產設備的長期的非正常停止和啟動，啟停時候的沖擊載荷降低了生產流程上的所有機械和電氣設備的使用壽命。在跑偏過程中，皮帶邊緣會受到不同程度的破壞，皮帶本身的不均衡受力更縮短了皮帶的使用壽命。

3.造成皮帶撕邊、鋼結構損壞、托輥掉落、火災等機損事故

跑偏發生時，皮帶脫離了正常的設計運行軌跡。它會進入鋼結構、滾筒、托輥、驅動站的各類安裝縫隙中，并發生摩擦、擠壓、剮蹭等接觸，對沿線的各類部件都會造成巨大的破壞。暴露出來的承載托輥在震動的情況下，非常容易脫落進而卷入帶式輸送機，撕毀整條皮帶。如果在高溫條件下，周邊環境存在煤塵、油脂、易燃氣體等物質，皮帶長時間的發生摩擦還會導致火災，造成不可估量的損失。

4.物料在沿線灑落，增加企業生產成本

跑偏發生之后，皮帶上面承載的物料會在運行沿線沿著傳輸路徑一路灑落，而灑落的物料則需要人工清理。如果跑偏時間過長，灑落的各類物料就會堆積如山。既造成了大量物料的不正常損耗，又增加了人工成本等管理費用。

5.造成環境污染

皮帶跑偏之后，運輸中的煤炭、礦石粉、石灰等各種粉塵會從沿線的密封導料槽噴涌而出，危害周邊環境，影響清潔生產。

二、跑偏發生前后的現象、原因及受力分析

前期的設備安裝和后期的生產運行都可以成為皮帶跑偏的客觀原因。但追根溯源是皮帶受到了側向力。進行受力分析，分為以下3種情況。

1.皮帶兩側張力不一致

（1）現象1：在沒有運輸物料的連續運行周期中，皮帶發生有規律的跑偏。

原因為皮帶在熱硫化之前，兩段皮帶的中心線沒有對齊，制作了對接失誤的硫化接頭；皮帶本身質量不合格、不直；皮帶老化松弛，內部拉力分布不均衡。

（2）現象2：在沒有運輸物料的連續運行周期中，無規律的跑偏。

原因為皮帶張緊裝置的張緊力不夠。

2.承載、驅動機構持續產生與皮帶中心線有夾角的側向力

現象：在沒有運輸物料的連續運行周期中，皮帶發生持續的同一方向的單向跑偏。在某處嚴重跑偏，離此處越遠則趨于正常。

原因為滾筒、托輥支架的安裝軸線與皮帶的中心線不垂直；滾筒、糾偏托輥的表面潮濕打滑；滾筒、托輥表面有結冰或者粘附了物料，形狀從圓柱體變為圓錐體。

如圖1所示，皮帶向右前進時，它給承載機構一個向前的牽引力Fq，這個牽引力分解為使承載物發生轉動的分力Fz和一個向上的軸向分力Fc。這個軸向分力使承載物有軸向竄動的趨勢，但是由于軸端固定端的阻攔，轉動中的承載物對皮帶產生一個反作用力Fy。向下的Fy使得皮帶移動，發生了跑偏。

圖1　承載機構發生偏斜時的受力分析

3.下落的物料對皮帶兩側產生的摩擦力不一致

現象：皮帶在空載運行時候不跑偏，尾部一旦開始落料，就發生跑偏。

原因為物料在經過溜槽下落到皮帶的過程中，沒有落到皮帶的1/2的中央位置，造成皮帶對承載托輥兩側的壓力不同，皮帶兩側受到的承載托輥施加的摩擦力也不同，摩擦力的左右不平衡，產生了側向力。這種重載跑偏是運行中最常見的，屬于較難處理的情況。

尾部的落料位置不對正，肯定會造成皮帶跑偏。尤其當兩條轉載的皮帶機在水平面的投影成垂直時，這種影響更為嚴重。如圖2所示，斜向沖擊力Fc的水平分力Fy最終導致皮帶向左跑偏。同理，如果物料偏落到左側，則皮帶向右跑偏。

圖2　落料點不正時的受力情況

三、處理措施

造成跑偏的原因可能有一個，更可能是多種因素共同作用的結果。按照先糾正空載跑偏、再糾正重載跑偏的原則，循序漸進，根據不同的跑偏現象區別處理。

1.皮帶兩側張力不一致

（1）由于皮帶的硫化接頭的中心線不對齊、皮帶不直、皮帶老化造成的空載跑偏，如果跑偏輕微不影響正常作業，可以不更換。否則，必須通過熱硫化重新制作皮帶接頭或者更換質量缺陷段的皮帶。

（2）在空載的糾偏過程中，技術人員必須認真檢查、核實皮帶張緊力在標準范圍內。皮帶張緊力過小的時候，正常運行受外界因素干擾就較大，甚至會產生打滑現象。重錘、螺旋或液壓張緊裝置能夠保證皮帶有足夠的張緊力。重錘配重箱上部的兩個改向滾筒的安裝軸線，不但要垂直于皮帶長度方向，還要垂直于重力垂線。在使用螺旋或液壓張緊裝置的帶式輸送機上，技術人員可以在保證皮帶張力的前提下，調整單邊的滾筒軸承座的前后位置。

（3）在皮帶總長度500m以下或者雙向運行的帶式輸送機系統中，技術人員應該選型安裝調心托輥組。通過采用直接阻擋、托輥在水平面內發生轉動阻擋、產生橫向推力等方式，實現皮帶自動糾偏。常見的形式有：錐型托輥、鼓型中間轉軸式、防偏依輪、四連桿式擋邊糾偏托輥、立輥液壓型自動糾偏裝置等。

（4）安裝反壓托輥組，即反V型糾偏托輥支架。在皮帶機頭部和尾部的回程托輥架中間各安裝3組反壓托輥，每組反壓托輥的間距在3～6m。3組反壓托輥通過阻礙回程皮帶的側向移動，實現回程皮帶的自動糾偏。

2.承載、驅動機構持續產生與皮帶中心線有夾角的側向力

（1）皮帶空載發生跑偏時，可調整承載托輥支架的位置。為了適度調整安裝位置，承載托輥支架的兩側安裝孔都為標準長孔。如果皮帶向左跑偏，承載托輥支架的左側朝皮帶前進方向向前移，或者將承載托輥支架的右側向后移。如圖3所示，皮帶向上方跑偏，承載托輥支架的上方處向右移動，或者承載托輥支架的下方處向左移動。在調整好承載托輥支架，皮帶空載運行不跑偏之后，托輥支架必須全部采用防松螺母緊固，防止運行中的振動導致松動。

圖3　托輥支架的調整原則

（2）同理，在皮帶空載發生跑偏時，也要考慮調整滾筒位置。首先要準確安裝所有滾筒，每一個滾筒的軸線必須垂直于帶式運輸機的長度方向的中心線，如果安裝發生偏斜超過了允許范圍，皮帶肯定會發生跑偏。滾筒的調整方法與調整承載托輥支架類似。對于圖4左側的頭部滾筒，皮帶向下跑偏，則下側的軸承座應當向右移動，或者將上側軸承座向左移動。對于圖4右側的尾部滾筒的調整方法，與頭部滾筒相反。

圖4　滾筒軸承座的調整方法

（3）清除托輥、滾筒表面的結冰或粘附的粉料，旋轉部件表面不能存在異物。

3.下落的物料對皮帶兩側產生的摩擦力不一致

（1）溜槽內必須設計安裝可靠靈活的擋料板來阻擋物料。技術人員通過擋料板來調整物料的下落方向和位置，精確控制物料的下落點。圖5和圖6為改造后的9000t/h堆料機尾車中心漏斗內的擋料板的正反面圖片。改造之前，滿載或超載作業時的物料不受擋料板的控制導致懸臂的皮帶嚴重跑偏。通過在原有的擋料板兩側增加襟翼，在物料過載甚至達到10000t/h時也可以有效的控制物料下落到懸臂皮帶的中央。

（2）帶式輸送機尾部導料槽的的寬度不能大于皮帶寬度的2/3，這樣才可以有效的阻擋下落不正的物料。如果導料槽的寬度在皮帶寬度的1/2左右，則可以完全避免因為落料不正導致的皮帶跑偏問題。

（3）在帶式輸送機的圖紙設計過程中，溜槽、漏斗、導料槽、擋料板等結構件的形狀與尺寸必須認真計算校核，確保運動的物料在各種工況下都可以受控準確的下落到皮帶的中央。

圖5　改造后的擋料板的背面

圖6　改造后的擋料板的正面

TH222

B

1671-0711（2015）12-0075-03

（2015-10-18）