胶带输送机跑偏原因分析与治理研究

（陕西咸阳化学工业有限公司，陕西 咸阳 712000）

胶带输送机具有运行距离远、运输能力大等特点。胶带输送机属于摩擦型驱动，是连续式物料运输式的机械。根据胶带的输送能力可以分为两种，一种是用于运输大宗矿石、物料的重型胶带运输机，另一种是用于流水线生产的轻型胶带机。胶带输送机主要牵引力运用传给滚筒及胶带间的摩擦力进行传递。胶带及物料都在托辊上运动，胶带是牵引机构，同时也是承载机构。

由于胶带输送机运动是闭合循环运动，因此，上下行部分胶带输送机中心线要确保平行，或者是处在同个平面之内，使运行速度保持平稳，胶带输送机宽度方向偏移量为带宽度的5%，如果处于该范围内则属于偏移正常，这时胶带受到的拉力与带宽方向也是等同的。但是，如果胶带输送机偏移量超过5%则认为是出现跑偏现象。胶带跑偏是输送机运转过程中极易出现的故障，若是胶带输送机跑偏，则中心线处在同个平面之内，则相应的胶带会沿着带宽跑偏方向拉力加大。

胶带跑偏是随着宽带跑偏方向拉力的不断加大，长时间的跑偏可引发胶带磨损、撒煤、缩短胶带的使用寿命、影响环境卫生、增加设备维护等问题，给工作带来大量负担。所以胶带出现跑偏现象，必须予以防止和调整。处理故障时需要根据不同的原因，对其故障进行合理分析，有利于胶带输送机安全稳定地运行，提高工作效率。跑偏是输送机运转过程中极易出现的故障。

一、胶带输送机的工作原理

胶带运输机的工作原理主要包括 2 个滚筒和 1 条输送带。滚筒的作用，主要是为使输送带转动的驱动滚筒和改变输送带输送方向的改向滚筒。

胶带运输机主要是由运输带、装载装置、卸载装置、张紧装置、改向装置、清扫装置、制动装置、驱动装置、滚筒、托辊组成。输送带是闭合紧套滚筒的。输送带绕过两端的滚筒，使用胶带卡子或通过硫化，将两端接好，形成一个闭环的结构。尤其是通过运输带来完成运输，而运输带又经过滚筒、托辊、运输带间的摩擦来完成运行，这对托辊和滚筒的安装位置要求极为严格，即滚筒垂直带式输送机长度方向中心线，托辊横向中心线重合带式输送机的纵向中心线。具体分析一下运输胶带和驱动设备。

（一）运输胶带：运输胶带是该设备的牵引装置和承重装置，因此对于运输胶带来说，它必须有一定的负荷冲击承受能力和拉伸强度。基于此，胶带输送机通常会选择拥有一定宽度的柔性带芯，使用边缘防护层和上覆盖层对带芯进行防护。就目前而言，我国煤矿企业的胶带输送机通常采用两种材质胶带，即钢丝绳芯橡胶胶带和分层式织物芯橡胶胶带。

（二）驱动设备：为了让运输胶带能够正常进行，胶带输送机是使用驱动设备把电动机的机械力传送到胶带输送机中。一般情况下，如果胶带输送机驱动功率不是很大，就可以使用电动机、软启动器和减速器共同作为驱动设备直接进行带动。如果胶带输送机驱动功率相对较高，则必须要使用变频电机和减速器共同进行驱动。所以安装的驱动设备必须要拥有两种功能，即过载保护与速度可调式这两种功能，这样可以实现在短时间内进行多次的启动。在多部电动机设备运转的同时，驱动需要保障每台电动机也都是同步启动的。因此，在正常生产的过程中，每台电动机的功率也需要是大致相同的。

二、胶带跑偏原因分析

对于胶带输送机在运行中出现胶带跑偏的问题，应当从胶带跑偏的原因出发，对胶带的受力进行分析，寻找解决的原因。

胶带跑偏的根本原因是胶带在运行过程中受到不均衡的横向力，导致胶带纵向两侧拉力不同，引起胶带总是向张力偏小的一侧跑偏。从受力分析的角度分为一下三种情况：

（一）胶带两侧张力不平衡导致胶带跑偏。

胶带两侧张力不平衡主要是发生在胶带胶结时，当胶带本身纵向不直时或是硫化接头接偏时，会出现胶带单侧应力集中的情况，使得胶带在运行过程中，在接头和胶带不直处发生跑偏现象。另外，单边磨损或者是胶带老化时会造成内部应力分布不均的情况，也会出现胶带两侧张力不平衡的现象。

（二）滚筒、托辊与皮带中心线产生偏斜的侧向力。

当滚筒、托辊与皮带中心线产生偏斜时，三者不在同一轴线上，会产生侧向力。如当尾部是车式拉紧装置胶带机，其改向滚筒安装位置是浮动的，产生跑偏现象且调整困难；当上、下托辊两侧支架不在同一水平线上，输送机胶带会经常出现 “跑高不跑低、跑后不跑前”的现象。

（三）滚筒、托辊对皮带两侧摩擦力不平衡。

当滚筒、托辊对皮带两侧摩擦力不平衡是，会出现输送机胶带跑偏现象。如胶带机受料不均匀或是落料点不对中，造成受料处的缓冲托辊两端受力不均，引起胶带两侧摩擦力不平衡，造成跑偏现象；再如皮带机中间架支腿老化、失修，造成中间架沉降变形也会导致胶带两侧摩擦力不平衡，造成跑偏现象。

胶带输送机发生跑偏后，最先会导致运输带和输送机发生脱离，然后与其相关的生产线就得停止。另外，也会损坏相关设备，不仅仅会损坏胶带输送机，与其相联的设备也会受到不同程度的磨损。最为关键的是，胶带输送机发生跑偏会引发安全事故，翻卷物料，或者是因为受力不均导致胶带断裂，对工作人员造成一定的安全威胁，如果情况严重，还会导致皮带起火、软化、烧焦等现象发生，带来更大的经济财产损失。

三、胶带跑偏处理方法

点检人员应首先就对出现胶带跑偏的原因进行查找，对胶带的整体受力情况进行检测分析。在确定胶带跑偏的原因之后，点检人员便需要根据故障发生的种类有针对性地进行故障排除。

一般情况下，胶带跑偏故障的发生一般隐含有三种模式：第一种模式，是紧跑松不跑，换句话说就是在胶带输送机当中，两侧胶带的松紧程度存在一定差异，胶带会朝着更紧的一方偏移；第二种模式，是后跑前不跑，也就是托辊支架没有和胶带的运输方向在竖直方向的统一平面时，胶带便会朝着后方的一段跑偏；第三种模式，是高跑低不跑，它是胶带在运输的过程中高低位置存在着一定的差异，则胶带通常会朝着更高的一端跑偏。

如果是紧跑松不跑的跑偏现象，胶带在空载过程中便会发生跑偏现象，通常在胶带运输时便能够得到有效的改善，但是因为张力过大，胶带过紧也会出现跑偏的可能，在发生这一状况时，需要放松拉紧设备或者降低重锤块的重量来对胶带进行纠正。如果是后跑前不跑的跑偏现象，胶带在空载的过程中是不会跑偏的，但是一添加物料便会跑偏，物料在水平方向上的运动速度、物料的分量对胶带侧面产生冲击，导致物料不能在胶带上聚合，会朝着左右两边跑偏。在这样的状况下，需要变更落料的倾斜角，降低落料的速度或变化落料的位置。如果是高跑低不跑的胶带跑偏，点检人员可以调试承载托辊的位置。简单地说，就是根据胶带的偏移特征，把托辊朝着胶带的偏离方向进行前移。

胶带在穿入过程中要自动旋转，将其内部应力释放，防止在安装过程中造成胶带单边拉伤，产生变形。针对出现的问题，进行跑偏处理，主要分析以下两种情况。

（一）胶带在头部传动滚筒位置跑偏。

对输送机胶带传动滚筒安装位置都是固定的，对电机和减速机都要进行驱动。在设备安装的期间，传动滚筒与胶带带机中间架中轴线进行了调整。要通过观察，发现胶带是在哪组上托辊处开始发生跑偏，要检查该托辊组是否有损坏、变形等现象是否出现，如果有缺陷要及时进行处理。调整如图1所示：

（二）胶带在皮带机中间位置跑。

胶带在皮带机中间位置发生跑偏时，要相应的调整上下托辊组。承载段跑偏要调整上托辊组，胶带向哪一测偏移，就将跑偏的一测托辊组单边向前移动20～50mm，要看跑偏跨度的大小，相应的调整3～5组即可。回程段跑偏要调整下托辊组，调整方向要与上托辊组相反，将胶带的单边应力进行释放。

四、非接触式胶带机跑偏保护装置的研制

当胶带发生跑偏时，胶带碰到跑偏开关的探杆，并带动探杆轴旋转，当探杆偏转到动作角度时，使其内部的行程开关动作，发出跑偏信号。尽管如此，仍然会出现现场作业人员因检查、维护不到位等原因，因跑偏保护装置失灵而引发的胶带机跑偏故障。鉴于此种现象，研制了一种故障率极低的非接触式的胶带机跑偏保护装置，并应用于生产实际中，取得良好效果。

针对胶带机跑偏保护现有技术中存在的问题，研制了一种胶带机非接触跑偏保护装置，利用光电开关红外检测原理和自制可调式支架组装而成的一种故障率极低的非接触式的胶带机跑偏保护装置，特别适用于潮湿、有腐蚀性的工作环境。

（一）非接触式跑偏装置构造

非接触式胶带机跑偏装置结构示意图如图 2所示，此装置包括两组结构相同的检测装置，在胶带机的两侧有两组检测装置对称设置，其检测装置主要包括基础支座、水平调节支架、垂直调节支架、光电开关 1、光电开关 2 和控制单元。

（二）非接触式跑偏装置工作方式

非接触式跑偏装置控制单元为 PLC 控制器。在控制单元处连接了报警器和紧急停车装置。当带面处于轻微跑偏状态时，控制单元将会执行报警功能；当带面处于严重跑偏状态时，控制单元将会执行紧急停车功能。

（三）非接触式胶带机跑偏保护装置的应用效果

非接触式胶带机跑偏保护装置作为输送机的重要保护装置之一，通过在生产中运用，收到了很好的效果。其灵敏可靠的跑偏保护装置对于延长胶带机带面的使用寿命是相当重要，能够及时发现设备异常，即时进行维修纠偏。另外，在保证安全生产的同时，也可以有效提高经济效益和社会效益。

五、结束语

胶带输送机是煤矿生产中的主要装备，保持胶带输送机的正常运转关系到煤企的安全生产。胶带输送机发生跑偏情况是不可避免，主要是因为其组件和人员操作等因素引起，为避免上述情况的发生，煤企主要就是针对其原理来对相关设备进行调整，加强人员培训，安装防偏保护，建立监管体系，通过多管齐下来及时解决胶带跑偏故障，提高煤企效益。