帶式輸送機皮帶糾偏裝置的設計

史艷斌

（晉能控股煤業集團地煤公司青磁窯煤礦， 山西 大同 037007）

1 造成帶式輸送機跑偏的主要原因

1.1 連接輸送帶所產生的影響

當帶式輸送機正常運行時，應該在旋轉體中纏繞上輸送帶，進而形成了閉環帶，可是運輸的距離比較長，若輸送帶只有1 條，那么其長度不能達到工作所需要的長度，造成有許多的接口出現在輸送帶中。由于輸送帶的接口處產生夾角，當輸送帶開始運行之后，夾角就會使與帶寬相同方向的力不均勻，如圖1所示。

圖1 輸送帶接口形式

1.2 托輥支架剛度產生的影響

因為其支架不同的剛度會導致輸送帶跑偏，因此在對帶式輸送機進行設計時，一定要保證支架的剛度充足，避免帶式輸送機在運行時由于欠缺的剛度而發生變形，使跑偏出現在輸送帶中。

1.3 配套設施裝配精度與制造精度產生的影響

中間支架、驅動裝置、滾簡組、托輥組等構成了帶式輸送機，制作這些部件的精度影響著輸送帶的跑偏，所以，在制作整機時，一定要按照圖紙與工藝流程中的所有規定的條件，避免有個別部件不精確的制造精度而導致輸送帶的跑偏[1-2]。

在整機中，所有部件裝配精度影響著輸送帶輸送水平，當部件的垂直度與水平度等得到保證時，避免欠缺的安裝進程而導致輸送帶發生跑偏。

1.4 物料分布產生的影響

當帶式輸送機運行處于重載時，不均勻的分布裝卸物料、本身的質量、摩擦力、牽引力等都影響著輸送帶的中心向一邊偏移，圖2 就是物料分布示意圖。

圖2 物料分布示意圖

當輸送機處于空轉狀態時，其主要受本身重量作用，若裝配的精度比較高，垂直于皮帶旋轉方向的合力是0，跑偏就不會出現在皮帶中。若位于皮帶兩邊的重物是不同質量的，那么作用于輸送帶上的力就會不同，就會使平衡點逐漸向中心線處移動，所以就有跑偏發生。

在輸送帶中，從左到右來放置物料，物料會有力F 作用于皮帶，并且是垂直向下的；并生產2 個分力，分別是左邊物料作用于皮帶左邊并與其平行的分力F1，右側物料作用于皮帶右側并與其平行的分力F2。如果兩個分力相同就不會有跑偏發生；若兩個分力不相同，皮帶發生跑偏的方向是力大的一邊[3-4]。

2 糾偏裝置設計

對帶式輸送機進行糾偏時，首先要對跑偏量進行監測，根據輸送機運輸的實際狀況確定安裝監測裝置位置，托輥旋轉的度數被監測系統所監測，跑偏量公式：

式中：L 為跑偏量；a 為軸心距離托輥邊沿延長線的總長度；b 為軸心垂線與托輥延長線的交叉點距離皮帶邊沿的長度；β 為旋轉角度。通過試驗的次數比較多，于生產內成熟度比較高了。

從下頁圖3 可以看出，把檢測裝置設置到了傳輸帶的兩邊，在有跑偏發生時，立輥就會被帶動而有轉動發生，就會使連桿機構運行，此時，邊距所產生的所有改變都會被傳感器所檢測，就會開啟糾偏裝置，進而使糾偏得以實現。

圖3 帶式輸送機糾偏原理圖

3 使用輸送帶糾偏裝置與效果分析

3.1 使用糾偏裝置

1）當帶式輸送機出現跑偏時，糾偏措施通常有：經過對托輥與輸送帶的高低調整，可以通過預糾偏調節；把擋料板增高能防止跑偏發生；調節輸送帶中的張緊裝置；對托輥的偏移的角度進行調節來糾偏。

2）經過分析處于運行狀態的皮帶，由重物在皮帶的分布決定了皮帶是否發生跑偏，可是兩邊托輥偏移角度的關系比較大。若皮帶的跑偏方向是左邊時，操作人員可以把左側托輥角度增大，并把右邊托輥的偏移角度減小，進而使跑偏的糾偏得以實現。

3）前傾托輥與調心托輥構成了糾偏裝備，托輥角度的調整可以由連桿機構來實現。如果短距離運輸時，對調心托輥組進行安裝；若運輸的距離比較長，通過安裝前傾托輥組能使糾偏得以實現，圖4 就是帶式輸送機糾偏裝置結構圖。

圖4 帶式輸送機糾偏裝置結構圖

3.2 使用糾偏裝置的效果

由于要對裝備進行驗證，糾偏裝置應用中現場生產中。由于要確保糾偏的成效，在本文中，設計的糾偏裝置布置成“品”形，使控制成效最佳。先試運行，然后在進行優化。

由于要保證優化之后的成效，對系統跑偏量的反饋信號與監測信號進行采集，同時也進行分析。圖5就是跑偏量和執行機構信號對比。

圖5 跑偏量和執行機構信號對比

從圖5 中發現，圖中共有3 層曲線，從上到下每層曲線對應的為編碼被右邊的檢測裝置所采集的值的曲線、位于右邊輸送帶邊沿的曲線、對托輥進行糾偏所獲得信號的曲線，各個垂直的線段代表的是對應實施的糾偏。經過對圖5 的分析，能夠對皮帶的狀態進行監測，通過調整托輥角度對皮帶跑偏進調整。

4 結語

1）帶式輸送機跑偏產生的原因主要是因為作用于與帶寬相同方向的力不均勻；

2）輸送帶產生的跑偏量的監測可以由本糾偏裝置來實現，而且托輥由于伺服電機開始運轉而旋轉，進而產生角度，使糾偏得以實現。