板式輸送機跑偏的原因及防治

郭宜巽

（濰坊機床二廠，山東濰坊 261031）

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板式輸送機跑偏的原因及防治

郭宜巽

（濰坊機床二廠，山東濰坊 261031）

摘要：鑄造行業用的板式輸送機與帶式輸送機有許多共同之處，都是柔性的，都存在跑偏問題。安裝不規范是造成跑偏的原因之一，但其主要原因是頭輪主軸的兩個傳動鏈輪不同步，導致輸送機向超前鏈輪的一側跑偏。兩鏈輪不同步有制造工藝和裝配不合理的原因，更有主軸剛度不足，扭轉變形而造成的。分析認為，必須按剛度設計主軸軸徑，并給出了確保同步的制造工藝和裝配方法，對正在使用中有跑偏現象的輸送機也提出了補救措施。

關鍵詞：板式輸送機；跑偏；主軸；鏈輪；同步

稿件編號:1510- 1101

與帶式輸送機（以下簡稱帶機）存在跑偏問題一樣，板式輸送機（以下簡稱板機，包括鱗板輸送機、平板輸送機等）也存在跑偏問題。跑偏嚴重的板機，不但增加了運行阻力，嚴重的會使整機牽引鏈加快磨損，在幾年內即可報廢。這是個必須解決的問題。目前對板機跑偏的論述尚未見報道。

1 板機跑偏的原因

板機跑偏的原因很多，如：頭輪主軸與板機縱向中心線不垂直，會向如同汽車調了方向盤一樣，向調轉的方向跑偏；或因頭輪的兩鏈輪對稱中心線與輸送機縱向中心線不重合，會使輸送機向偏向一側的方向跑偏；或因頭輪的主軸安裝不水平，因重力的作用，會向低端的方向跑偏。

這些毛病都是安裝超差造成的，道理簡單而直觀，容易解決，只要按行業標準安裝就不會出現跑偏問題。

實踐證明，板機跑偏的主要原因是頭部傳動軸上兩個鏈輪不同步造成的。

首先介紹一下板機的結構特點。與帶機極為相似，板機由頭輪帶動，由尾輪張緊的膠帶或板帶作循環運行，中間有支撐的支架，托輥或滾輪，上部承載運輸物料，下部空載回程。板機不同于帶機的是，板機的承載體是鋼板等強固性結構，耐沖擊、耐高溫，是帶機所不能替代。板機的承載體是由板式鏈條串在一起，同樣是柔性結構。只不過板機的柔性是有級別的，即一節聯一節，它的節距就是傳動鏈條的節距，與之相比，帶機無節距、無級。

因為板機是鏈條傳動，那么頭輪主傳動軸就具有統率作用，是主軸通過軸上的兩個鏈輪率領眾板帶運行。兩個鏈輪一般都設在板帶兩側，鏈輪間距大于板帶寬度。如果兩個鏈輪不同步，那么超前一側的鏈輪就拽著板帶向這一側運行，也就向這一側跑偏。正如平皮帶傳動中，主動帶輪往往做成鼓形，鼓形帶輪中間的直徑最大，平皮帶被先領向中間位置，保持正常的傳動，這就是常說的“皮帶跑緊”和將帶輪做成鼓形的道理。

那么，造成兩鏈輪不同步的原因又是什么呢?下面做兩個方面的分析。

(1)加工制作造成的不同步，這是較為普遍的原因。為了使之同步，設計圖都有明確的技術要求，要求主軸上安裝兩個鏈輪的鍵槽必須在同一圓柱母線上，且與軸中心線對稱。一般在鏜床上銑鍵槽比較容易做到，但也有配合方面的誤差。在兩鏈輪施工圖上，也強調兩鏈輪的輪齒相對于鍵槽的位置必須一致，甚至要求兩鏈輪穿在一根鑲鍵的軸上，一起加工輪齒，以保證其一致性。正是這樣的加工技術要求，給加工帶來了困難，因傳動鏈輪是個大件，輪轂長度都大于120 mm，雖然只有6～8個輪齒，由于節距較大，鏈輪的節徑一般都大于500 mm，將這么兩個大件串在一起加工輪齒，具體實施難度較大。現在較為普遍的做法是用樣板劃線分別加工。用這種方法加工的鍵槽，如果一個向左偏了0.25，一個向右偏了0.25，合起來就是0.5 mm，反映到鏈輪節徑上要放大4～5倍，成為2～3 mm的偏移量，這就足以使板機跑偏。這個例舉也許有點夸大，但超前量1～2毫米則是常見的。

這種不同步超前量造成的跑偏并不嚴重，不至于使板機在短期內報廢，這也是未引起重視的原因，但長期運行造成的后果是顯而易見的，加大了運行阻力，板機上一側滾輪的輪緣會慢慢磨損掉。

(2)主軸剛度不足造成不同步，這是個隱性原因，往往被忽略。但它有可能是造成整機報廢的主要原因。當輸送距離較短、負載較小、牽引力不大時，一般不需要計算主軸剛度；但負載重、牽引力大時，就必須對主軸按扭轉剛度進行校核，設計手冊上都有計算公式，不再贅述。

需要說明，鑄造機械行業用的板機都是低速大扭矩傳動，一般主軸轉速為1～2 r/min，雖然功率只有幾千瓦，但主軸承受的扭矩是很大的。特別是在設計中，工程技術人員往往被要求加大輸送機的電機功率，有時超過計算功率數倍。迄今為止，筆者尚未遇見一個因電機功率不足而影響運行的案例。

在巨大扭矩的作用下，遠離驅動一側的鏈輪會因主軸扭轉而其輪齒滯后，如果主軸在兩鏈輪之間的距離上扭轉了0.05度，假設兩輪間距是1 500 mm，鏈輪鍵槽部位的位移量是1.3 mm，反映到鏈輪節圓上的位移量會達到6 mm，這就使板機向驅動一側嚴重跑偏了。從中可以看出，主軸必須有足夠的剛度，幾乎不允許產生扭轉變形。

2 跑偏的預防和治理

明確了跑偏的原因，其防治辦法只要對癥下藥就行了，首先是防患于未然。

(1)按照扭轉剛度計算公式計算軸端直徑，（見化工部《機械設計手冊》5-19頁），也可以用類比的方法，以許用牽引力作為主要依據，比如：BLT100鱗板的許用牽引力約為50 kN，其軸端直徑為110 mm，BLT120鱗板機許用牽引力約75 kN，其軸端直徑為130 mm；JYB120鱗板機許用牽引力約200 kN，其軸端直徑為180 mm；日本新東公司的鱗板寬度1.8 m，軸端直徑為200 mm。

鱗板輸送機只有一根主軸，寧可選的重一點，可靠是最重要的。

(2)制造工藝確保兩輪齒同步，主軸的兩鍵槽在同一圓柱母線上。當下，主鏈輪多用鋼板數控氣割輪齒，焊上輪轂而成，精加工孔后插鍵槽，用樣板仔細劃鍵槽位置線，一般能保證精度。

(3)將裝好的主軸部件放在平臺上檢驗，按運轉方向，把超前的輪齒部分修磨掉。

(4)將裝在頭架上的主軸兩軸承座兩側加焊擋鐵，將兩軸承座牢牢地固定，這是參照日本某公司的做法，讓軸承座螺栓免受剪力，比做定位銷既簡單又可靠。這方法也要用在尾架張緊座上，焊上擋鐵，就固定了。

(5)總安裝時，要符合行業安裝標準，確保主軸軸線與鱗板縱向中心線垂直，其對稱中心線與輸送機縱向中心線重合。

(6)正在運行的鱗板機如果跑偏，可按照以上論述逐一分析原因，調試好后，加焊擋鐵固定；如果跑偏不太嚴重，可用重力的方法糾偏，即：適當墊高偏向一側的軸承座，因重力作用而偏向另一側。實踐證明，此法簡單有效，因為主軸上一般是用的調心軸承，偏移幾度不妨礙運轉。

參考文獻

[1] 陸振亞. ZJT1A- 96帶式輸送機設計簡介[J]. 中國鑄造裝備與技術,1998(4).

[2] 沈良青. 鏈式輸送機局部結構改進[J]. 中國鑄造裝備與技術,2000(6).

[3] 成大先.機械設計手冊[M].北京:化學工業出版社,2007.

Reason and prevention for the off tracking of apron coveyor

GUO YiXun
（Weifang Foundry Machinery Co.,Ltd.,Weifang 261031,Shandong,China)

Abstract：The apron coveyor and ribbon conveyer are widely used in foundry industry, but they are both fl exible and have the issue of off tracking. One reason is non-standard installation. But the main reason is the head wheel axle of two drive chain wheel are not synchronized, leading to the conveyor off tracking to the chain wheel of the side of the deviation in advance. Two chain wheels are not synchronized due to the manufacturing process, the improperly assembly, and insuffi cient stiffness and deformation of the main axle. According to the analysis, the diameter of the main axle must be designed by stiffness. The manufacturing process and assembling process is given to ensure the synchronization. Remedial solution is proposed to solve the off tracking issue of machine that already in use.

Keywords：Apron coveyor, Off tracking, Main axle, Chain wheel, Synchronization

中圖分類號：TG231.1；

文獻標識碼：B；

文章編號:1006-9658（2016）02-0040-02

DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2016.02.013

收稿日期:2015- 10- 19

作者簡介：郭宜巽(1941—)，男，高級工程師，主要主管板式輸送機的設計、制造工藝和安裝調試.