礦山企業皮帶輸送機皮帶的跑偏分析與調整方法

夏 祿

（葛洲壩易普力湖南二化民爆有限公司，湖南 常德 415300）

現階段，皮帶輸送機因其操作簡單、運費較低、節省物力、便于維修等優點，被廣泛應用于礦山企業中運輸各種塊狀或者粉狀的礦物物料或者礦物成品。在實際生產過程中，皮帶跑偏是皮帶輸送機較為常見的故障，為進一步降低礦物運輸成本、提升生產的連續性，分析并解決皮帶跑偏成為了一項極為重要的工作。

1 皮帶輸送機的運轉原理

1.1 皮帶輸送機的結構

皮帶輸送機因其具備功耗低、運行穩定、可輸送物料里程較遠等優點，在礦山企業中的適用范圍比較廣，如圖1 所示，其主要結構部件包括皮帶、傳送裝置、托輥、滾筒以及驅動電機等部件。其運轉原理是，皮帶輸送機主要由驅動電機驅動，由減速器將動力傳輸到滾筒，再由滾筒、托輥與皮帶之間的摩擦作用帶動皮帶的轉動。

1.2 皮帶輸送機空載情況

從結構分析，若皮帶輸送機處于平穩運行狀態時，皮帶的運轉方向主要受滾筒的控制，而結構中的托輥承載皮帶中各滾筒的動作，皮帶輸送機在空載狀況下，其可輸送量達到最大值，此時皮帶僅受本身重力的影響。在查閱相關資料后得知，皮帶輸送機空載過程中正常運行以及跑偏狀況存在非常顯著的差別，一旦跑偏，就會影響運輸效果。因此，在實際安裝過程中，工作人員需要令皮帶呈對稱式分布，即俯視輸送機的中線，結構中的托輥和滾筒兩邊受力可以相互抵消，確保輸送機在工作過程中兩端的皮帶可以在自身重力的影響下向中線位置靠攏，在避免皮帶跑偏的同時，確保物料輸送的穩定性。

1.3 皮帶輸送機載重情況

在載重情況下，若皮帶不存在跑偏的問題，將皮帶輸送機上承載的物料分為左、中、右三部分，各部位的受力圖如圖2 所示，其中左側皮帶在左側物料重力的影響下，受到物料沿斜面的推力F2、垂直左側斜面向下的壓力F1，并且依據平行四邊形定則，F1與F2的合力為FG；中間的皮帶受到物料垂直向下的壓力F；右側皮帶受到右側物料沿斜面的推力F2，以及垂直右側斜面向下的壓力，這兩者的合力為。一般情況下，若皮帶輸送機的運轉狀況正常，則有F2=F2，；若皮帶存在向右跑偏的情況，則有F2>，F右=F2-；若皮帶存在向左偏移的情況，則有F2<，F左=F2，-F2。

2 皮帶跑偏的危害

皮帶跑偏在礦山企業的運營將會造成極大的影響，以某公司為例，該公司主要從事井下開采某礦產的工作，皮帶跑偏是皮帶輸送機長距離運輸中最常出現的問題，該公司的A 車間在一年間皮帶發生多次跑偏、斷裂的情況，給該公司造成了超過10萬元的經濟損失，從當前礦山企業的生產實際情況來看，皮帶跑偏可能造成如下危害。

2.1 觸發故障急停裝置

現階段，皮帶輸送機為保證礦物運輸過程的安全性，大都配備了故障急停裝置，若在礦物運輸的過程中，皮帶輸送機的皮帶出現側偏并接觸到故障急停裝置，就可能導致整條礦物運輸線停止工作，這種狀況的出現，不僅會降低礦物運輸的效率、提升運輸成本，若工作人員不能在短時間內找出故障點，還可能導致礦物不能按時運輸到相應位置，為礦山企業后續的生產運營造成不利影響。

2.2 降低輸送機主要零件的壽命

部分皮帶輸送機的工作環境不夠安穩，若輸送機的皮帶存在跑偏問題，會使皮帶運輸的礦物灑落到回程皮帶上，并且在回程皮帶清掃器未能完全將灑落的礦物清除干凈的情況下，輸送機的皮帶、滾筒等部分的磨損將會更為嚴重，進而縮短了這部分零件的使用壽命。同時，某些時段為使皮帶輸送機的工作效率能夠滿足礦物運輸的需求，工作人員需要依據生產的實際情況對輸送機進行調整，同時，為提升礦物運輸的效率，設備超載也是較為常見的問題，以上問題的存在都會使得皮帶輸送機的皮帶、托輥、滾筒等結構受力不夠均勻，若此時皮帶存在側偏的情況，那么跑偏的皮帶與輸送機支架摩擦的可能性將會大大增加，過度磨損甚至損壞情況出現的概率也大幅度提高[1]。

2.3 皮帶撕裂

若工作人員在輸送機出現皮帶側偏情況時沒有及時對其進行處理，側偏現象將會加重，嚴重情況下可能會造成皮帶翻卷，進而導致皮帶單側受力驟然加劇，皮帶撕裂的情況。

3 造成皮帶跑偏的原因以及解決方法

在礦物運輸的過程中，找出皮帶跑偏問題出現的原因，并及時將其加以解決，是保證礦山企業正常運營的關鍵性問題之一。并且對一些皮帶輸送機的跑偏情況進行統計分析可以了解到，輸送機皮帶的跑偏規律可以總結為跑緊不跑松、跑后不跑前、跑大不跑小以及跑高不跑低。其中跑緊不跑松指的是，皮帶在正常運轉的過程中皮帶兩側的松緊度與滾筒存在差別則皮帶將會向滾筒更緊的一側偏轉；跑后不跑前指的是，如果皮帶在運送礦石的過程中，其垂線與托輥軸的中心線存在一個在前一個在后的狀況時將會發生偏移。跑大不跑小指的是，輸送機的滾筒在運行過程中的直徑可能會發生變化，皮帶將會向直徑更大的一方偏移。

3.1 調整滾筒或托輥的安裝角度

在皮帶輸送機運轉過程中，若承載皮帶中心線的托輥安裝誤差過大，或者中心線與滾筒軸心線垂直角度誤差過大，都會導致皮帶在運行過程中因側向力過大而出現跑偏的問題。一般情況下，滾筒的軸心線應當與皮帶正常運行方向的中心線相垂直，若兩者之間偏斜角度過大，皮帶將會發生跑偏。若皮帶輸送機的改向滾筒或者托輥的組裝位置不正，那么在皮帶運轉過程中僅僅會出現皮帶的回程段以及承載段越跑越輕的情況，并且跑偏的皮帶會在運轉過程中逐步偏回中心線位置，但若跑偏問題是由于驅動滾筒傾斜造成的，那么隨著時間的推移皮帶跑偏的現象將會越來越嚴重。

面對上述問題，如果是滾筒存在問題，工作人員需要分辨是頭部滾筒的中心線偏離了正確位置，還是尾部滾筒偏離了正確位置。如果是頭部滾筒中心線偏離正確位置，工作人員還需要分辨皮帶的跑偏方向，若皮帶向滾筒右側偏移，則工作人員需要依據皮帶輸送機工作時皮帶的松緊程度，將右側軸承座向前或左側軸承座向后移動，通過這種調整方式，不僅可以解決皮帶跑偏的問題，還可以調節皮帶的松緊程度，避免跑偏狀況的二次出現；若皮帶向滾筒的左側偏移，則工作人員調整軸承座的方向應與上述情況相反。如果是尾部滾筒的中心線偏離了正確位置，工作人員同樣需要檢查皮帶在工作過程中的松緊程度，若皮帶的偏移方向為滾筒的右側，工作人員可以通過前移左側軸承座或者后移右側軸承座的方式對其問題加以解決；相似地，若皮帶的偏移方向為滾筒的左側，那么工作人員調整軸承座的方向應當與上述方向相反。

如果是托輥存在問題造成皮帶出現跑偏的問題，工作人員可以通過將托輥組調整到正確位置或者加裝專門的調整托輥組的方式，保證皮帶輸送機的正常運行。具體來說，面對皮帶中部發生跑偏狀況時，第一種解決辦法是，工作人員可以通過改裝托輥支架兩端安裝孔，使得皮帶在工作過程中出現向左側偏移跡象時，托輥組可以朝著皮帶運行方向的左側前移或者右側后移；而當皮帶出現向右側偏移跡象時，托輥組可以朝著皮帶運行方向的右側前移或者左側后移，從而達到調整皮帶運行方向的目的。第二種解決辦法是，工作人員可以通過在皮帶輸送機上安裝調心托輥組，借助托輥組在水平面內轉動會產生橫向推力，而這個推力將會與造成皮帶跑偏的力相互抵消的方式，確保皮帶可以在運送礦石的過程中始終在正確的軌道范圍內運轉[2]。

此外，由于礦山企業開采的礦石上大多存在較多的粉塵，在降水的情況下，這些粉塵或者一些細小的礦石極易粘結在頭、尾滾筒或者托輥表面，致使這些部件的直徑增加，皮帶在后續轉動過程中出現跑偏的概率將會增加，此時，工作人員可以通過定期清理這些部件表面雜物的方式解決跑偏問題。

3.2 調整機架

面對當前大部分礦山的生產環境較為惡劣，皮帶輸送機工作地點不夠平穩的情況，皮帶輸送機可能呈現傾斜的狀況，在實際工作過程中，這種情況的存在會使得皮帶受到某一側的拉力，進而出現跑偏的問題。對此，工作人員可以通過平整地面，保證輸送機工作地點平穩的方式解決。對于皮帶架兩側高度相差比較小的情況，工作人員可以通過在托輥機組下加裝墊片的方式，解決跑偏的問題。而對于一些由于機架中心線歪斜或者機架兩側存在高低傾斜的情況，工作人員則需要重新安裝輸送機的方式，避免皮帶跑偏狀況的再次出現[3]。

3.3 調整落料點

在皮帶輸送機工作過程中，往往會出現皮帶空載不跑偏但在裝載物料時出現跑偏的狀況，造成這種狀況的原因往往是落料點不正。而造成落料點位置不正的原因可能是緩沖擋板不能轉動、導料槽調節板不能正常使用等原因造成的，此時，工作人員可以通過清除石塊、泥漿等雜物、重新安裝緩沖擋板、調整導料槽擋板位置等方式，確保物料掉落在皮帶中心線位置左右。

3.4 更換皮帶

皮帶輸送機在使用一段時間后，皮帶可能會出現松弛現象，并可能會因為這種情況的出現造成皮帶內應力分布不均勻，進而出現跑偏現象。此時最好的解決辦法是更換皮帶，但為進一步節約生產成本，對于老化嚴重的接頭，工作人員可以通過重新硫化接頭部位，調節輸送機頭、尾滾筒緊張力的方式，解決問題。

4 結論

總而言之，皮帶跑偏是一種較為常見的皮帶輸送機故障，這種故障一旦出現在導致礦物灑落的同時，可能會造成輸送機結構發生損害、部件過度磨損等問題，造成這種故障出現的原因比較多，在實際生產過程中，工作人員需要時刻關注著皮帶輸送機的運行狀態，在發現其出現皮帶跑偏的情況及時對其加以調整。