皮带输送机无动力纵向变坡装置的改进

2015-03-14边越

机电信息 2015年18期

边越

（山西大同同煤集团煤峪口矿机电科，山西大同037041）

0 引言

无动力纵向变坡装置在井下使用一段时间后出现了皮带跑偏的现象。为了防止皮带跑偏需要加装皮带调跑偏装置。皮带在无动力纵向变坡装置上跑偏是皮带受力不均引起的，调皮带的跑偏本质就是调整皮带的受力，在无动力纵向变坡装置上井维护期间对该装置进行改进，加装皮带调跑偏装置。

1 研究过程

1.1 皮带发生跑偏的原因

皮带发生跑偏的根本原因是皮带在皮带架上受力不均。造成皮带受力不均的条件主要有以下几点：

（1）无动力纵向变坡装置安装中线与皮带输送机中线不重合，即安装基准不重合。在此有两种情况：1）安装中线与输送机中线有一定的角度；2）安装中线与输送机中线偏离一定的距离。这两种情况在实际安装过程中是不可避免的，只能尽可能将误差控制在尽量小的范围内。

（2）皮带上煤炭分布不均（即所压重物在皮带一侧）。如皮带上煤炭大多在皮带的一侧分布，使皮带单侧的张力分布不均，造成皮带跑偏。

（3）滚筒位置发生扭转。发生扭转的滚筒两侧的皮带张力发生改变，一侧的皮带张力变大，另一侧变小，在滚筒摩擦力的作用下，皮带向张力大的一侧发生偏转。

1.2 皮带发生跑偏的规律

皮带在运输过程中发生跑偏，内因是皮带张力的改变，使皮带在滚筒的牵引下向张力大的一侧偏斜。相关书籍上有“跑紧不跑松”的总结。

1.3 无动力纵向变坡装置滚筒安装孔的改进

皮带运输机无动力纵向变坡装置调跑偏主要从改变皮带受力入手，通过改变滚筒的安装位置调节皮带的受力。原有变坡装置上的滚筒是直接安装在装置上的，调节滚筒的位置可以通过将安装孔加工成长孔。滚筒上安装的轴承是普通的深沟球轴承，不具有调心的功能（即瓦座和滚筒轴始终是平行的），所以在改变一个滚筒瓦座位置时滚筒另一侧的瓦座也会发生平行的移动。如果要一前一后地改变滚筒的位置，就要使滚筒以自身中点为圆心转动，这样加工的长孔宽度就要比瓦座安装孔略大。该长孔的宽度应同时满足瓦座安装应留有的间隙和滚筒旋转应留有的余量要求。

1.4 无动力纵向变坡装置滚筒调节方向的确定

滚筒在调节皮带跑偏时可以沿着皮带运动的垂直方向旋转，也可以沿着水平方向旋转。

当滚筒沿垂直方向转动时，滚筒上的皮带左右张力变化不大，对于调节皮带跑偏作用不明显（即皮带张力对滚筒上下运动不敏感）。当滚筒沿水平方向转动时，皮带左右侧受到明显的牵拉，皮带张力变化明显。当一侧皮带张力增大时，皮带就会在增大的摩擦力的作用下向张紧的一侧移动。所以调跑偏应使滚筒沿水平方向转动。

1.5 调跑偏装置的设置

滚筒调跑偏的安装孔和调节方向确定好后就需要确定调节块的位置。滚筒在皮带牵拉的作用下只有单侧的运动趋势，所以调节块安装在滚筒受力方向相同的一侧，另一侧无需安装。调节块用厚度为30mm的铁块打螺纹孔制成，其上安装螺栓。由于滚筒要长期在潮湿、有粉尘的工作环境中工作，选用螺纹螺距较小的螺栓会因螺纹生锈、螺纹污垢固着而失效，无法起到旋转调节的作用，一般螺栓直径越大螺纹的螺距就越大，故此处选用M30螺栓作为调节螺栓。

1.6 改进后的变坡装置与改进前的对比

改进后的无动力纵向变坡装置的两个主滚筒距离变近，使该装置结构更加紧凑，机身变低，减少了钢材的使用；改进后的变坡装置重量变轻，方便运输与安装；清煤装置变为配重式，更加容易安装和维护；主副滚筒从立式摆放变为横式安装，方便滚筒的安装和调节，但这种安装方法从力学角度讲不如立式安装，当主副滚筒上安装好皮带并张紧后，立式安装是滚筒底座和机架承担大部分负载，而横式安装当皮带张紧时是滚筒的安装螺栓承受大部分负载，滚筒瓦座底面和机架对螺栓有剪切作用。

改进前的无动力纵向变坡装置如图1所示，改进后的如图2所示。