膠帶運輸機防跑偏裝置的不足及改進

石 磊

（西山煤電集團鎮(zhèn)城底礦選煤廠， 山西 古交 030203）

引言

膠帶運輸機作為一種機械設(shè)備，自身具有連續(xù)輸送功能，應(yīng)用于許多行業(yè)生產(chǎn)工作中，包括建材業(yè)、化工業(yè)、冶金業(yè)、工業(yè)碼頭、礦山等[1]。在實際的生產(chǎn)活動使用中，膠帶運輸機通常會出現(xiàn)四種故障，分別是堵塞、打滑、跑偏以及撕裂。在這四種故障中，跑偏故障最為常見。膠帶運輸機出現(xiàn)跑偏故障會造成撒料、劃傷膠帶、撕裂、膠帶邊緣受損、機架受損等不良現(xiàn)象。由此可見，膠帶運輸機跑偏故障的防止與控制尤為重要，可有效提高膠帶運輸機傳輸工作可靠性，同時也在一定程度上提升生產(chǎn)效率[2]。

1 現(xiàn)階段常用膠帶運輸機防跑偏裝置

1.1 帶旋轉(zhuǎn)架及擋輪的防跑偏裝置

1.1.1 工作原理

帶旋轉(zhuǎn)架及擋輪的防跑偏裝置其結(jié)構(gòu)如圖1所示。該裝置是現(xiàn)階段較為常用的一種。這一裝置的工作原理是：在運輸機的膠帶發(fā)生跑偏時，會與一側(cè)擋輪相互摩擦，此時在膠帶和擋輪間會出現(xiàn)一定的摩擦力，摩擦力的產(chǎn)生會使旋轉(zhuǎn)架沿回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)一定的角度。此時，托輥軸和膠帶前進方向不會互相垂直，而會產(chǎn)生膠帶中心方向的力，進而實現(xiàn)調(diào)偏目的。

1.1.2 不足

1）不適用于可逆膠帶運輸機。當膠帶運輸機的運行方向呈逆方向時，由于膠帶兩側(cè)擋輪被擋，而旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)受阻，因此不具備調(diào)心功能。

2）在旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)兩側(cè)擋輪在膠帶橫向投影距離變短。為使闡述簡潔易懂，對帶旋轉(zhuǎn)架和擋輪的防跑偏裝置進行分析。在圖2中，中間處的實線長方形，是處于原始狀態(tài)的運輸機，B表示運輸機的膠帶寬度，是膠帶和擋輪間的距離，B+2e表示兩側(cè)擋輪間的最近距離，擋輪在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一定的角度，α就是其旋轉(zhuǎn)中心線和托輥軸線產(chǎn)生的水平夾角。在防跑偏裝置的使用運行中，逆時針旋轉(zhuǎn)θ角度后，兩側(cè)擋輪間的距離則變?yōu)椋˙+2e+2R）×cosθ-2R，并且圖 2 中的左側(cè)會變?yōu)椋?.5B+e）×cos（α+θ）×cosθ-R，距離縮短的更多，距離的減小會在旋轉(zhuǎn)時與對側(cè)擋輪相碰，這樣會阻礙旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)，最終起不到調(diào)偏的作用，甚至會出現(xiàn)夾膠帶的情況。同樣，在進行順時針旋轉(zhuǎn)時，也會存在上述出現(xiàn)的阻礙調(diào)偏。

圖1 膠帶運輸機防跑偏裝置

圖2 防跑偏裝置旋轉(zhuǎn)后的情況

3）會存在一部分旋轉(zhuǎn)架立軸不具備軸承，往往會使旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)受阻、不通暢。

4）存在擋輪固定不牢的情況，使用一段時間會發(fā)生脫落，調(diào)心作用很難發(fā)揮出來[3]。該類型的裝置擋輪的材質(zhì)是普通的鋼管，其自身耐磨性不佳，若在工作較差的環(huán)境下工作，其使用壽命僅在一個月左右。

1.2 帶旋轉(zhuǎn)架及曲線盤的防跑偏裝置

1.2.1 工作原理

這種防跑偏裝置的結(jié)構(gòu)如圖3所示，這一裝置是現(xiàn)階段可逆膠帶運輸機上的一種常用防跑偏裝置。它的工作原理是：在膠帶運輸機膠帶發(fā)生跑偏時，會與一側(cè)擋輪相互摩擦，在膠帶和擋輪間會出現(xiàn)一定的摩擦力，摩擦力的產(chǎn)生會使旋轉(zhuǎn)架沿回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)一定的角度。此時，托輥軸和膠帶前進方向不會互相垂直，而會產(chǎn)生膠帶中心方向的力，進而實現(xiàn)調(diào)偏目的。

1.2.2 不足

圖3 膠帶運輸機防跑偏裝置

1）不具備較好的防跑偏效果。曲線盤旋轉(zhuǎn)擁有一致的角速度，但在托輥軸線方向，輥皮表面的線速度卻不一致。若膠帶的線速度小于曲線盤線速度，由于膠帶的牽制，旋轉(zhuǎn)架會反向旋轉(zhuǎn)。與此同時，另一側(cè)也會出現(xiàn)類似的情況，最終使得旋轉(zhuǎn)架來回擺動而無法達到效果。

3.1 個體化系統(tǒng)管理模式降低了新生兒出生缺陷率 本研究在孕前及孕早期開展了健康生活方式的教育[5-6]，生殖遺傳咨詢門診，建立了新生兒缺陷的三級預防體系[7]。結(jié)果顯示，觀察組新生兒出生缺陷(4.95‰)明顯低于對照組(12.53‰)，說明在孕前開展個體化的優(yōu)生優(yōu)育知識健康教育工作的必要性，觀察組建立孕前—圍產(chǎn)期檔案、計劃妊娠管理，從年齡、營養(yǎng)、遺傳和環(huán)境因素進行孕前風險評估，做好優(yōu)生優(yōu)育的科普教育，減少遺傳性畸形的出生。孕早期及時補充葉酸及少量維生素，開展實驗室篩查、羊水檢測等物理診斷，充分做好三級預防體系，將孕期保健時間節(jié)點前移，為孕產(chǎn)婦提供一體化的延伸服務(wù)措施。

2）為了擺脫以上不足產(chǎn)生的不良影響，有些曲線盤會做成阻尼式，這樣會使曲線盤旋轉(zhuǎn)阻力系數(shù)大大增加。不過由于膠帶線速度要大于曲線盤線速度，會使膠帶的磨損速度加快。

3）存在一些旋轉(zhuǎn)架立軸不具備軸承，所以對旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)會造成影響。

4）這種裝置的曲線盤不長，很難實現(xiàn)軸承密封，在使用一段時間后，會因為灰塵過多而無法旋轉(zhuǎn)。曲線盤的損壞也就表示整個邊托輥的損壞。

1.3 側(cè)托輥前傾2°防跑偏裝置

1.3.1 工作原理

由于側(cè)拖輥向前傾斜2°，導致軸線和膠帶的運行方向不垂直，兩側(cè)均有指向膠帶運輸機中心的力，這就導致了一旦膠帶跑偏，兩側(cè)所產(chǎn)生的向心力大小會有所差異。

1.3.2 不足

1）不可以將其運用于可逆膠帶機。因為當膠帶運輸機的運行是反方向的時候，向心力會轉(zhuǎn)換為離心力，從而起不到調(diào)心的作用。

3）不適合將其運用于膠帶運輸機正面的受料位置，否則當膠帶偏載時，兩側(cè)均會產(chǎn)生指向運輸機的中心力，且力度不同，會導致膠帶機跑偏。

1.4 螺旋托輥防跑偏裝置

1.4.1 工作原理

當機器進行工作時，托輥表面所包裹焊接的螺旋會隨著機器旋轉(zhuǎn)，這時會產(chǎn)生指向膠帶中心的一個螺旋力。

1.4.2 不足

1）不可以將其運用于可逆膠帶機。因為當膠帶運輸機的運行是反方向的時候，向心力會轉(zhuǎn)換為離心力，從而起不到調(diào)心的作用。

2）由于螺旋托輥其總體質(zhì)量較大，制作成本也高，因此也增加了使用時的能耗。

3）不適合將其運用于膠帶運輸機正面的受料位置，否則當膠帶偏載時，兩側(cè)均會產(chǎn)生指向運輸機的中心力，且力度不同，會導致膠帶機跑偏。

2 新型膠帶運輸機防跑偏裝置

2.1 機械連桿式全自動調(diào)偏裝置

這一裝置的主要特點是分體機械連桿式結(jié)構(gòu)，其自身靈敏度大大提高，在實際運行中不會出現(xiàn)夾膠帶情況，實現(xiàn)了對膠帶邊緣的保護，適用于不可逆的膠帶機。

2.2 新?lián)踺喪饺詣诱{(diào)偏裝置

這一裝置的主要特點是，結(jié)構(gòu)較為簡單、動作靈敏，可逆與不可逆膠帶機都適用。

2.3 機械連桿-新?lián)踺喪饺詣诱{(diào)偏裝置

這一裝置是第一種和第二種結(jié)合研制而成，具備以上兩種的所有特點。

三種裝置的擋輪材質(zhì)都是選用的鑄造結(jié)構(gòu)，具備較強的耐磨性，裝置示意圖如圖4所示。

3 結(jié)語

圖4 新型膠帶運輸機防跑偏裝置示意圖

通過對膠帶運輸機跑偏現(xiàn)象的分析和整理，梳理出了跑偏的原因，提出了防跑偏裝置的機械設(shè)計原理，并有針對性地進行改進，基本解決了皮帶跑偏現(xiàn)象，希望能在后續(xù)使用中，能夠進一步提升運輸工作的可靠性。