錐形調心托輥組在皮帶機中的運用

厲彥志

（日照港船機工業有限公司，山東日照 276800）

0 引言

港口的大多數散貨貨種都要依賴帶式輸送機運輸，如煤炭、礦石、木片、大豆玉米等糧食，皮帶運輸具有工藝流程簡單，運輸成本低的優點。除了港口，電廠、鋼鐵廠也有運輸物料的皮帶機。日照港船機工業公司下屬的日照港機工程有限公司是一個專業制作安裝帶式輸送機的單位。除了承攬了日照港的大部分帶式輸送機的制作和安裝任務，所生產的托輥、托輥支架以低廉的價格、可靠的質量遠銷澳大利亞、日本、美國、幾內亞等國家，僅托輥年產值就幾千萬元，并與上海振華、中材建、塔克拉夫等國內外知名企業有長期的合作關系。下面介紹研發錐形托輥組的過程。

1 必要性

港口的貿易量逐年加大，以日照港為例，從2006 年到2020年，吞吐量從1 億噸增長為4 億噸，這些皮帶機需要晝夜不停地運行。港口用皮帶機由于運量大，帶寬多為1800 mm。日照港的多條皮帶機都由公司制作安裝，安裝后進行了調試，能正常使用，但是隨著使用年限的增長，各部件的微量形變也隨之而來，支腿、桁架、中間架等都可能發生微量形變，這些微量形變累加，導致整條皮帶機的跑偏。

常見調整皮帶跑偏的托輥組為前傾托輥組，這種托輥組結構簡單，只能在單向運行的皮帶機上起到糾偏作用。而堆取料機的懸臂皮帶機由于堆料和取料需要，皮帶需要可逆運行，俗稱正反轉。物料的落料點不在皮帶機的中心等等都可引起皮帶機跑偏。由于懸臂皮帶機機長較短，一般50 m 左右，調整起來更加困難。日照港的每臺堆取料機平均作業2 h，就要對懸臂皮帶機進行一次跑偏調整，年限越久的懸臂皮帶機跑偏越嚴重。為此，現場運行和維護人員苦不堪言。

為降低現場運行和維護人員的勞動強度，公司組織外出參觀學習，考察沿海多個港口企業，查閱資料，尋求一種可靠的解決皮帶跑偏的方法。

2 工作原理

錐形托輥組靠近皮帶中心側直徑大，外側直徑小，托輥每轉1 圈外側的行程比內側小，所以形成內外側阻力差。由于左右托輥對稱所以皮帶正常運行時處于力平衡狀態。當皮帶跑偏時由于皮帶在跑偏側錐形托輥分布較多，受到外側阻力大，配合活動的內側轉軸產生糾偏力，效果應該比較可靠。基于此點，決定采用錐形托輥組作為解決皮帶跑偏的辦法。

3 通用性

帶式輸送機的承載托輥組絕大多數為普通槽型前傾托輥組，設計的錐形托輥組在外形上和普通槽型的托輥組槽型基本一致，如圖1 所示：

圖1 托輥組

從圖1 可以看出，在設計錐形托輥組的過程中，注意了保證輸送機膠帶槽型兩側各向中心靠攏5 mm，其余形狀保持不變。既保證了膠帶能充分摩擦牽引托輥組，又可以保證膠帶不會在此處不會受到過多的磨損。在錐形托輥組下部有聯動桿，保證兩側的錐形托輥能聯動糾偏。具體的聯動結構可以參考DT2 帶寬1400 的錐形上調心托輥組。這種錐形托輥組與普通槽型托輥組有良好的互換性，膠帶在什么地方跑偏，就可以用這種錐形托輥組替換此處的普通槽型托輥組，達到調心的目的和效果。替換下來的槽型托輥組可以作為備件繼續使用，一點也不浪費。整個錐形托輥組與普通槽型托輥組的互換性高。

4 創新性一

設計這種錐形托輥組時，手頭上的的資料就是標準的DTA帶寬1400 的錐形托輥組，在把帶寬1400 的托輥組拓寬成帶寬1800 的托輥組時，進行了創新。傳統DT2 的錐形托輥組的輪子隨托輥一起扭動，輪子架在下邊像盤子一樣盛著輪子，這種結構的托輥組的最大缺點是需要帶式輸送機操作維護人員定時清理托輥架，否則輪子架里擠滿了運輸貨物散落的雜物，就會轉動不靈活，而設計的錐形托輥組是輪子在下面，輪子架在上面好像帽子一樣扣著滾輪，貨物從皮帶上灑落了也不會影響到輪子的轉動靈活性。托輥組輪架側面具體示意圖如圖2 所示。

圖2 托輥組輪架側面

5 創新性二

如圖3 所示，原有的DTII 標準的圖集中，件1 為4 mm 厚的鋼板壓蓋，件2 為直徑45 mm 的轉軸，件3 為轉軸座。如果從上面抽拔件2 轉軸，轉軸將脫開件3轉軸座。為了防止在運輸和安裝過程中，整個錐形托輥支架散架，在設計的過程中，把圖中件2 轉軸的直徑加大到48 mm，件1 壓蓋加厚到6 mm，讓件1 壓住件2，件1 起到壓蓋的作用。限制了件2 轉軸受到抽拔力時的向上運動。

圖3 原有的DTII 標準和改進后

6 應用實例和效果

首批制作10 套錐形托輥組，在日照港的5#礦石堆取料機的懸臂皮帶機上安裝這種托輥組，效果良好，基本解決了該臺堆取料機懸臂皮帶的跑偏。后續日照港的其他十幾臺堆取料機都安裝這款錐形托輥組。在普通帶式輸送機也可以安裝這種錐形托輥組，在日照港木皮碼頭XBC2、XBC4、XBC6、XBC9、XBC10 多條皮帶機上陸續安裝了200 多組B=1800 的錐形調心托輥組。

7 局限性

此錐形托輥組在承載的時候調心能力比空載的時候能力強。因為在很大程度上是運輸物的重量增大了膠帶和托輥組之間的摩擦力，摩擦力越強，拉動托輥組下部轉軸轉動的力越大，連桿機構反應越靈敏，調心能力也越強。因此，在回程段采用錐形托輥糾偏，效果較差；在運輸密度小的物料如木片時，糾偏調心能力較差。其次，錐形托輥組的設計制作都要比普通槽型托輥復雜，對制作設備的要求也更高。錐形托輥的筒皮也需要用專用高精度鋼管。

8 結束語

在普通帶式輸送機以及堆取料機的懸臂皮帶機上，安裝錐形托輥組，能有效解決皮帶跑偏問題，保證設備正常運行，降低維修和運行管理人員的勞動強度，降低企業的運行成本，提高企業的生產效率和生產效益。