皮帶機跑偏原因及防偏技術探討

＊李天楠

（朔州煤電機電裝備制造有限公司 山西 038300）

在我國的工業領域內，皮帶機是用于運輸貨物的機器，在運輸貨物過程中，以輸送帶作為主要的構件，完成貨物輸送的任務。皮帶機可以在我國的工業建設和生產中輸送貨物，例如散料或紙箱的輸送、包裝袋的輸送，目前皮帶機已經發揮了顯著的功能優勢，有著廣泛的應用范圍。在連續的運行過程中，皮帶機受到自動化技術的控制，對貨物進行運輸，整體的設備運輸能力強，操作便捷方便。但是皮帶跑偏的事故問題時有發生，針對皮帶機的跑偏原因進行分析，有針對性地加強對該問題的技術處理，是值得人們關注的問題。

1.皮帶機的運行特點

皮帶機在貨物的運輸中發揮了關鍵的功能，在輸送貨物時，皮帶機是通過連續性的運動或間歇性的運動完成運輸貨物任務的，該過程中，利用到了皮帶傳送裝置，皮帶機所運輸的貨物類型多種多樣，包括各種包裝袋、散料、紙箱，制作皮帶機的原材料包括硅膠、橡膠、聚氨酯、PVC。使用皮帶機的過程中，皮帶機的運行是在自帶滾筒和皮膠帶之間形成摩擦力的作用，托輥在生產和運行的活動中，與皮膠帶之間同樣具有一定的摩擦力，摩擦力產生了帶動作用，形成了膠帶的運行，皮帶機因此而實現了對貨物的運輸。

當出現皮帶跑偏的現象時，皮帶機貨物運輸的過程中，將會出現皮帶磨損的現象或發生撒料的問題，此類機械故障問題的發生時，如果皮帶仍舊在運行狀態下運作參與生產，將會出現皮帶軟化的現象，增加了皮帶被燒焦的風險。在高溫環境中，皮帶的運行有可能會引發火災，導致整體的生產線運行活動受到影響，皮帶機的運行具有復雜性，針對皮帶機在運行過程中存在的風險隱患，要進行有針對性的防治。

2.皮帶機跑偏的危害

皮帶機發生跑偏時，皮帶機的內部金屬部件和皮帶脫離開來，二者之間的摩擦作用力消失，皮帶和皮帶機之間形成了相互脫離的狀態，導致設備因此而形成故障，無法繼續運行，企業的生產作業活動受到了直接的影響，降低了生產水平、生產效率。發生皮帶機跑偏，不僅會導致直接與皮帶相接觸的設備發生損壞，而且其他設備的使用也會受到影響，因為皮帶機跑偏會導致整個生產線停滯，無法進行后續的生產作業，增加了生產活動中的安全隱患。因此當出現皮帶機跑偏的現象和問題時，必須要采取及時有效的處理措施，運用糾偏技術，保證生產安全。

對皮帶機跑偏的現象治理不及時，有可能會導致運輸的物料出現翻卷問題，單側受力較大，形成嚴重的受力傾斜現象，增加了皮帶橫向斷裂風險，對現場的施工人員生命安全造成威脅，一旦引起安全事故，無論是人員安全還是生產效益，均會受到負面的影響，例如在山西省太原某焦化廠出現了皮帶機事故問題，造成了一名操作工人死亡，該事故的發生就是由于皮帶跑偏導致。值得關注的是，皮帶機跑偏會對周邊的環境造成污染，煤炭運輸的質量效率受到負面的影響，當出現皮帶機跑偏時，煤炭散落到其他的地方，將形成大量的資源浪費，周邊的環境受到了影響。

3.皮帶跑偏的原因

(1)皮帶兩側所受驅動力平衡性不足

皮帶兩側受力不平衡見圖1，出現皮帶兩側受力大小不一的情況，A側受力和B側的受力分別為F1和F2，F1超過F2時，皮帶將會出現向A側跑偏的現象和問題。之所以會出現皮帶兩側受力不均衡的現象，可受到多種因素的影響而發生，例如安裝不當、調試措施落實不到位等，針對皮帶機進行安裝時出現微小的誤差，導致了皮帶兩側受力不均勻，形成了受力不一的跑偏現象和問題。皮帶接頭不平也會導致皮帶機發生跑偏，皮帶硫化接頭位置與原有的接頭位置相互偏離，導致了兩側所受到的張力，出現不均勻的現象，接頭位置是出現跑偏問題最嚴重的部位[1]。

圖1 皮帶兩側受力不平衡

當出現皮帶松弛的現象是皮帶機老化引起了皮帶彈性減弱、松弛問題，將會導致皮帶機內部承受的應力出現差異性的變化，增加了跑偏現象發生風險，物料的分布不均勻，可增加跑偏的事故發生幾率。無任何載料的情況下，皮帶機無跑偏現象，裝上載料之后出現跑偏，這說明了物料的分布均勻性不足，造成了皮帶跑偏的問題。

在實際的生產過程中，物料分布不均勻的現象是十分常見的，通常情況下，和物料的受力方向相比，皮帶機的跑偏方向與其剛好相反，當出現皮帶兩側的滾筒和托輥摩擦力不均勻的情況時，或是發生了粘料現象，將會形成皮帶機跑偏的問題。物料自身具有一定的黏性，皮帶機投入生產和運行活動中，經過一段時間后，有物料黏附在了滾筒上或是黏附在了托輥位置，增加了截面半徑，造成受力不均勻的現象和問題，產生了皮帶機跑偏問題。

(2)皮帶側向力

皮帶側向力指的是滾筒、托輥施加于皮帶的側向力，在皮帶位置形成了作用力，導致皮帶發生跑偏現象，安裝滾筒和托輥的過程中，安裝的位置出現了偏差，和皮帶的垂直方向不吻合，投入到生產和運行后的皮帶機將會受到側向力作用的干擾，產生跑偏現象。特別是在改向滾筒和托輥的位置，是跑偏現象較為嚴重的主要位置，隨著位置逐漸向前，發生跑偏的程度較輕，出現驅動滾筒傾斜過大的情況時，將會形成嚴重的跑偏現象。

(3)機架變形

機架變形會致使皮帶機出現跑偏的現象，機架變形指的是機架位置和水平線相互偏離，無論是兩側出現高低差，還是在中心線出現歪斜的現象，都會導致皮帶機受到側向力的影響，造成跑偏問題，此類跑偏現象調整難度較高，具有一定的治理難度。在生產過程中，皮帶機處于運行狀態時出現皮帶振動是一種客觀存在的現象，無法完全避免，振動頻率和運行速度之間呈現出了正比關系，振動小，皮帶機跑偏程度也相對更小，若是振動十分劇烈，皮帶機的跑偏嚴重程度將會增加，之所以會發生皮帶機振動，在一定程度上是由于托輥徑向跳動導致的[2]。

4.皮帶機運行過程中的防偏技術應用策略

以某生產企業為例，該企業在生產中使用皮帶機發生跑偏現象，對生產質量、生產安全造成了嚴重威脅，管理人員從糾偏技術的應用著手，加強了對皮帶機跑偏現象問題的探究，結合有效的技術措施，做好皮帶機的防偏處理。從根源上對兩側受力不均衡和側向力所帶來的影響進行防治，安裝過程中，對誤差加強了防控，提高了對運行過程中的皮帶機跑偏現象的防治效果，主要采取了以下幾種技術措施。通過對皮帶機運行過程中防偏技術的優化和調整，能夠針對目前的運行皮帶機的過程中存在的問題，構建起新的技術應用結構，改進皮帶機運行過程中的偏差風險。通過優化結構調整托輥組的方式、以及對驅動滾筒和改向滾筒位置進行調整等方法，提高防偏技術水平。

(1)調整托輥組

采取調整托輥組的方式，對皮帶機的跑偏現象進行防治，是一種有效的方法，調整托輥組的具體位置時，需按照一定的原則，合理調整托輥組，安裝時，托輥兩邊的固定孔應以長孔為主。當皮帶跑偏的方向為A側時，需要將A側的托輥組移動至皮帶運行的方向，或是對B側的托輥組進行調整，將B側托輥組向相反的方向移動。利用該方法，可以對機架不穩的問題進行有效的防治，對礦料散落以及振動引起的跑偏問題進行防范和治理[3]。

(2)調整驅動滾筒與改向滾筒的位置

對驅動滾筒的位置和改向滾筒的位置進行調整，可以對皮帶機的跑偏現象進行防治，調整滾筒位置技術在皮帶機跑偏的防治中，是一種有效的防偏技術手段，可以在調整驅動滾筒和改向滾筒位置的過程中，將皮帶機跑偏的問題改進。安裝滾筒的過程中，滾筒中心軸位置應保證處于與皮帶運行方向相垂直的狀態下，以防發生跑偏的現象和問題，保持滾筒中心軸與皮帶機運行方向垂直，見圖2。

圖2 滾筒中心軸與皮帶機運行方向垂直

若是出現了皮帶機跑偏的現象，結合皮帶機跑偏的方向，要進行有針對性的調整，皮帶機跑偏的方向是A側時，需要移動A側的軸承座，將其調整至皮帶運行的方向。或者用反方向移動的方式對B側的軸承座進行反方向的調整，確保B側的皮帶處于張緊狀態下，或是保證A側的皮帶放松，A側滾筒和B側滾筒的位置調整方案需要與上述方案相反。值得一提的是，傳動滾筒的活動范圍具有一定的有限性，因此做好傳動滾筒的固定工作，是必要的前提條件，在固定傳動滾筒時，可以借助拉緊的方式做好固定，對皮帶松弛引起的跑偏現象和問題進行防治，對機架不穩造成的皮帶機跑偏隱患加強治理[4]。

(3)安裝調心托輥組

采取安裝調心托輥組的方式，對皮帶機的跑偏現象進行治理，是一種有效的糾偏技術手段，當皮帶機的中心位置出現跑偏的現象和問題時，結合發生跑偏的主要位置，使用安裝調心托輥組的方法來解決該現象，主要的原理是借助托輥裝置的功能實現防跑偏技術目標的。托輥裝置在水平面旋轉的過程中，會形成一定的推力作用，從垂直方向進行推動皮帶產生了自動向心力，以此實現了對皮帶機跑偏現象的糾正和處理。

安裝調心托輥組技術的應用可以在皮帶機皮帶較短的情況下使用，也可以在皮帶機的運行時采取了雙向運行模式時，應用安裝調心托輥組的方法，提高對跑偏現象問題的防治和糾正效果。在產生的跑偏現象糾正的難度過大，技術要求高，皮帶長度較大的情況下，使用調心托輥組安裝的方式進行糾偏處理，還有可能給皮帶造成負面的影響，增加了皮帶的損傷風險。因此利用該技術進行糾偏時，技術人員要持謹慎的態度，在非必要的情況下避免選擇該技術進行糾偏[5]。

(4)調整張緊處

調整張緊位置的過程中，可以實現對皮帶機的糾偏處理目標，利用該方式，主要是指在實際的張緊處調整過程制定調整方案時，要根據不同的張緊形式，選擇具有較強可行性的方案進行糾偏處理，例如利用機械式場景的方法，或重錘式場景的方式調整張緊處，都可以取得理想的調整效果。以機械式張緊的技術應用為例，采取機械式場景的技術方法時，應同時移動對應滾筒的兩個軸承座，確保這二者移動同步，保持中心軸和皮帶運行方向之間形成垂直的關系，實現糾偏處理的目標。

利用重錘式張緊的技術處理方法，要保證重錘上部安裝的兩個改向滾筒的方向和皮帶運行的方向，要具有一定的規范性，這二者與重力垂線之間形成相互垂直的狀態關系，將會有效地改進跑偏風險，提高跑偏技術的應用水平。結合這一常見的運行故障問題，把握糾偏技術的應用要點，確保皮帶機處于穩定的狀態下運轉，提高生產水平、生產效益。

(5)增加皮帶機高度差

通過增加皮帶機高度差的方式，防范皮帶機的跑偏所帶來的負面影響擴散，主要是因為轉載點處落料位置這一因素會對皮帶機的運行和跑偏程度產生直接的影響，出現煤炭掉落的情況，轉載點位置所掉落的煤炭直接干擾著皮帶機的運行情況。當出現落料均勻性不足時，皮帶機的受力也會因此難以達到平衡狀態，受力不一，增加了跑偏現象的發生風險，尤其是兩臺皮帶機處于相互垂直的狀態時，造成的跑偏影響將會更嚴重。落料的位置和皮帶機間的高度差具有一定的相關性，高度差較小時，物料轉載過程中水平方向分速度小，下層皮帶受到的沖擊也相對更小。

反之，在高度差過大時的情況下，物料轉載過程中會形成水平方向分速度過大的情況，因此下層皮帶受到的沖擊力較大，機械設備的使用壽命受到了影響，物料很難在中間位置掉落，因此出現了兩側受力不均勻的情況，產生了皮帶跑偏的問題。物料中心向哪一側偏向時，皮帶就會出現反方向的跑偏問題，因此為了防范此類故障現象，可以通過加大皮帶機之間的高度差的技術處理方法，合理的安裝皮帶機。把握皮帶機安裝作業的環節，保證皮帶機及運行安全性、可靠性的前提下，盡可能地調整皮帶機之間的高度差，提高高度值，對轉載點處落料位置所帶來的皮帶機運行影響進行控制[6]。

5.結論

綜上所述，皮帶機運行過程中發生跑偏現象時，要求管理人員及時采取有效的糾正措施，用皮帶機糾偏技術，保證皮帶機運輸活動的穩定性、高效性，對撒料的問題進行防范和治理。在皮帶機的使用過程中，要由專職人員做好對皮帶機跑偏問題的觀測、分析，預測跑偏風險，采取有效的技術措施，提高皮帶運輸機的運作穩定性，提高皮帶運輸機的生產和運行效率。