港口散货物料皮带输送机工作原理及皮带纠偏对策

夏建人

摘 要：本文基于对港口散货物料皮带输送机基本工作原理的分析，研究皮带跑偏对皮带输送机运行的不良影响，最后着重分析了皮带纠偏的关键对策，包括优化皮带输送机设计方案，对驱动滚筒与改向滚筒位置进行调整、调整转载点落料位置、以及合理应用纠偏装置以下几个方面的内容，望能够引起同行人员的关注与重视。

关键词：港口散货物料；皮带输送机；工作原理；纠偏

皮带输送机是物料运输过程中非常重要的设备之一，在港口行业领域中具有广泛的应用价值。皮带输送机主要由输送带、机架、滚筒、托辊装置、张紧装置以及传动装置这几个部分构成，各个部分缺一不可，对港口散货物料高效、稳定运输有非常重要的意义。正常情况下，皮带输送机输送带应当以闭合循环方式运行，上下输送带运行中心线完全平行，物料传输速度平稳。但受到相关因素的影响，皮带输送机输送带在实际运行中可能出现高于带宽5.0%以上的偏移量，可将此情形称之为皮带跑偏。作为皮带输送机在运行过程中最为常见的故障类型之一，跑偏问题一旦发生，轻则可能导致所运输物料沿皮带输送线路遗撒、导致环境污染，皮带边缘出现撕裂、磨损等问题，重则可能导致皮带发生断裂，中断物料输送过程，对港口生产产生非常不良的影响。从这一角度上来说，业内人士必须充分掌握皮带输送机的工作原理，并对皮带跑偏这一问题进行系统分析，研究可行的纠偏对策，以最大限度确保皮带输送机的安全、可靠运行。

1 港口散货物料皮带输送机工作原理

港口散货物料皮带输送机是港口码头采用的一种通用的物料运输方式，以摩擦驱动为前提条件，实现对港口散货物料的连续运输。港口散货物料皮带输送机主要由输送带、机架、滚筒、托辊装置、张紧装置以及传动装置等构成。

在港口散货物料运输过程中，皮带输送机多采取直线布置方案，允许输送机与水平面存在一定仰角（但仰角多不得超过18°）。托辊组应按照一定间距固定于机架上，同时承托皮带、皮带则沿机架纵轴方向呈封闭环状绕机架一周，在上托辊与下托辊中分布。同时，受到张紧装置的影响，皮带机架可以与驱动滚筒间产生一定的张紧作用力，在驱动装置面向驱动滚筒提供作用的条件下匀速转动，通过摩擦作用力的方式使皮带承载港口散货物料并连续前进，以此种方式完成对港口散货物料的运输。

当前港口散货物料运输领域中所使用皮带输送机在结构性能上具有结构简单，维护方便，能耗较小，使用成本低廉等一系列优势。同时，在实际应用中还兼具如下几个方面的特点：第一，港口散货物料皮带输送机可传输物料类型众多，如矿煤、铁矿粉、粮食等，适用范围非常广泛；第二，在港口散货物料皮带输送机输送带上增加裙边、侧挡板、推板等附件，以更好的满足港口散货物料传输需求；第三，港口散货物料皮带输送机的传输过程平稳可靠，输送带与港口散货物料之间无相对运动作用力；第四，与其他类型的输送机相比，港口散货物料皮带输送机在运行过程中运量更大。

2 港口散货物料皮带输送机跑偏问题

在皮带输送机实际生产的过程中，皮带运行最为理想的状态应当是皮带中心线与机架中心线完全重合，若能够满足该条件，则皮带在物料传输过程中能够完全处于正中状态。反之，若不满足该条件，则皮带在物料传输过程中势必会出现跑偏问题（若跑偏值高于技术规范中的允许范围，则可称之为跑偏故障）。

在皮带输送机具体应用中，所产生跑偏问题会给皮带输送机的持续运行产生不良影响，皮带输送机跑偏问题所造成的危害可总结为以下几个方面：第一，皮带输送机跑偏会导致托辊与滚筒轴向力显著增大，若不及时加以控制可能诱发轴窜问题，导致轴承使用寿命持续下降，皮带与托辊装置之间的滑动摩擦作用力进一步加大，还会造成胶面磨损程度的加重；第二，皮带输送机跑偏会导致皮带边缘出现一定程度的磨损，甚至撕裂问题，造成皮带使用寿命下降；第三，皮带输送机跑偏会导致港口散货物料在传输过程中出现沿线遗撒的问题，对环境造成污染，还增加了港口工作人员清理遗撒物料的工作量；第四，皮带输送机跑偏问题不及时处置，可能导致沿线遗撒物料洒落于回程皮带上，在滚筒装置部位反复翻卷，皮带在滚筒部位受力严重失衡，造成皮带沿横向出现撕裂拉断现象，潜在巨大的安全隐患。

3 港口散货物料皮带输送机纠偏对策

结合既往大量工作经验来看，造成港口散货皮带输送机皮带发生跑偏问题的原因是受到了不平衡侧向外力或扭转力矩作用力的影响。因此皮带纠偏应当从两个方面入手：第一是尽可能消除因不平衡外力或扭转力矩作用力的产生根源，第二是借助于纠偏装置的应用产生外部作用力，以对抗跑偏外力。具体纠偏对策可总结如下：

第一，优化港口散货皮带输送机选型方案，可以通过合理选用上下托辊装置的方式达到纠偏目的。输送带承载段用的调偏托辊可使用自动调心托辊、前倾托辊、锥形上调心托辊，其中以自动调心托辊和前倾托辊用得最多。输送带空载段的调偏托辊可使用下平行自动调心托辊、V型前倾托辊，前倾托辊装置在选型时应当适度控制前倾角度，以免对前倾托辊轴承产生过大轴向载荷作用力，进而导致皮带输送机出现较大的运输功率损耗问题。

第二，对港口散货皮带输送机驱动滚筒与改向滚筒位置进行调整，对驱动滚筒与改向滚筒位置的调整是皮带输送机纠偏的最主要手段之一。港口散货物料运输实践中，滚筒装置的安装位置应当与皮带输送机长度方向中心线保持垂直关系。对于头部滚筒而言，输送带向滚筒右侧跑偏的情况下，应当适当前移右侧轴承座，也可适当后移左侧轴承座；而对于尾部滚筒而言，输送带向滚筒右侧跑偏的情况下，应当适当前移左侧轴承座，也可适当后移右侧轴承座，经反复调整后达到满意状态。

第三，调整港口散货皮带输送机转载点落料位置。在港口散货皮带输送机的运行过程中，应当在条件运行时尽可能增加2条皮带机相对高差，以确保物料下落至下方皮带时水平方向速度分量控制在较低范围内。若空间受限，则应认真考虑导料槽宽度，建议按照2/3皮带宽度进行控制。除此以外，为了避免跑偏问题的发生，可考虑對物料下落位置以及下落方向进行灵活调整。

第四，合理应用港口散货皮带输送机纠偏装置。纠偏装置的主要应用价值是在皮带输送机出现跑偏后自动检测并及时通过施加作用力的方式纠正跑偏问题，恢复皮带的平稳、安全运行。大量工作经验表明：合理应用立辊式中心回转槽型托辊纠偏装置或锥形托辊纠偏装置均能够起到良好的纠偏效果。以前者为例，当皮带不跑偏的情况下，皮带边缘与纠偏装置两侧带拐臂立辊不接触，纠偏装置维持原状，而当皮带发生跑偏后，皮带边缘会挤压立辊使其对皮带产生阻挡力，同时对纠偏装置产生扭转力矩，进而起到阻止皮带跑偏并将皮带推回原位的作用。而对于后者而言，在皮带不跑偏的情况下，该类型纠偏装置两侧所产生拖动作用力完全一致，上横梁保持原状，而当皮带跑偏发生后，纠偏装置两侧所产生拖动作用出现偏差，跑偏侧拖动作用力显著高于另一侧，导致该侧上横梁向皮带前行方向旋转一定角度，使托辊装置产生横向摩擦推力，进而推动皮带向另一侧移动，以达到及时纠正跑偏问题的目的。

4 结语

港口散货物料皮带输送机是港口散货码头进行物料传输非常重要的工具之一，皮带跑偏作为皮带输送机在运行过程中最典型的故障之一，必须引起各方人员的重视。本文上述分析中首先针对皮带输送机的工作原理进行了分析，然后总结了发生皮带跑偏所造成危害，最后提出需要通过优化港口散货物料皮带输送机选型方案，对驱动滚筒与改向滚筒位置进行调整、调整输送物料落料位置、以及合理应用纠偏装置等多项措施的结合，以最大限度的预防并纠正皮带跑偏问题，尽可能保证港口散货物料皮带输送机的安全、高效运行。

参考文献：

[1]邹廷彪.带式输送机皮带跑偏研究及液压自动纠偏装置设计[J].自动化应用，2015（11）：16-17.

[2]王磊磊，侯红娟，王凯.混凝土搅拌设备输料皮带运输机皮带跑偏分析及纠偏机理研究[J].硅谷，2008（15）：18+97.

[3]唐伟伟，赵洋.带式输送机皮带跑偏原因及纠偏措施的研究[J].工程技术：全文版：00284.

[4]邓守峰.一种皮带输送机的纠偏装置[J].机械工程师，2014（7）：223-224.

[5]邓蕊.可伸缩皮带运输机胶带跑偏原因分析及纠偏措施[J].天津冶金， 2014（1）：38-41.