带式输送机稳定运行的研究

摘要：带式输送机在运转过程中始终受到力的作用，受力不均匀时会出现跑偏的情况。通过研究皮带机运行过程中的受力情况，以及皮带运转过程中的不同现象，详细分析造成皮带跑偏的原因，从而达到快速寻找故障点的目的，及时解决皮带跑偏问题。对于长期性的跑偏问题也提出了部分改进方案并分析利弊，从而达到有效提升皮带稳定性的目的。

关键词：带式输送机跑偏调偏稳定运行

中图分类号：TH222

ResearchontheStableOperationofBeltConveyors

YINXinyu

TheNinthBranchofHebeiPortGroup，Qinhuangdao，HebeiProvince，066000China

Abstract：Abeltconveyorisalwayssubjectedtoforceduringoperation，anddeviationwilloccurwhentheforceisuneven.Throughthestudyoftheforceintheoperationprocessofthebeltconveyor，aswellasdifferentphenomenaintheoperationprocessofthebelt，thispapermakesadetailedanalysisofthecausesofbeltdeviation，soastoachievethepurposeofquicklyfindingfaultpointstotimelysolvebeltdeviationproblems.Forlong-termdeviationproblems，thispaperalsoputsforwardsomeimprovementschemesandanalyzestheirprosandcons，soastoachievethepurposeofeffectivelyimprovingthestabilityofthebelt.

KeyWords：Beltconveyor;Deviation;Adjustdeviation;Stableoperation

带式输送机由输送带、托辊、钢结构及附属部件组成，其主要任务是将工作面内的煤炭输送到煤仓中，其的稳定运行对于工作面的正常运行是非常必要的[1]。输送带在运行过程中的跑偏现象是一种常见故障情况，跑偏故障表现为输送带在运行过程中皮带中心线与钢结构中心线发生偏离的情况。轻微的皮带跑偏会导致物料溢出洒落；严重的皮带跑偏会造成皮带一侧甚至两侧的异常磨损，降低皮带寿命；跑偏的皮带还可能会顶着钢结构运行直到皮带或者结构损坏，这种损坏基本上无法修复。为了避免这种情况的发生，需要确定皮带运行过程中产生的跑偏的原因，制订相应的调整方案，并尽快实施。按照常理推断，皮带机皮带跑偏原因是皮带两侧受力不均导致的[2]。针对跑偏情况主要在两种情况下进行调整，一种是突发性的皮带跑偏调整，就是皮带在正常运行过程中突然出现的跑偏现象，此种现象一般为突发性，有一定的规律可循，通过掌握相应的故障判断和解决方法可以有效解决皮带的跑偏运行问题；另一种是系统性的跑偏，主要是由于皮带机设备在制造安装过程中的不规范或者错误导致的，此种调整需要对皮带机整体进行测量，然后分析计算进行调整，如果调整有困难也可以采用一些非常规的方法进行调整，达到皮带正常运行的目的。

1皮带跑偏原因

对于一条正确安装的皮带机设备，皮带在正常运行过程中是不会出现跑偏的情况，如果皮带突然出现跑偏的问题一定是皮带机设备的某一部分出现了问题。带式输送机由输送带、托辊、钢结构及附属部件四大类组成，其中某一类装置出现问题就会导致皮带出现跑偏的情况。通过多年来经验的总结，最普遍的跑偏原因可以分为皮带问题、物料加载问题、结构问题和环境问题四大类。

1.1皮带问题

钢丝绳运输带，也被称为钢丝绳芯输送带，是一种带式输送机中的主要的输送装置，主要由以下几个部分组成：芯胶、钢丝绳、覆盖层和边胶。输送带中的钢丝绳是主要的受力承重装置，一旦该位置发生破损，皮带两侧受到的张紧力会发生变化，破损的长度达到一定距离后，皮带在运行过程中两侧与托辊的摩擦力大小不同，导致皮带会向一侧发生偏移。还有一种情况是皮带在连接过程中接头出现未对正的情况，会导致接头两侧的皮带受力不同，这两段的皮带无法同时在中心线运动，导致皮带发生跑偏问题。

如果是由于皮带问题造成的跑偏，具体表现为皮带出现阶段性偏移，在观察皮带运转过程中会发现皮带呈现周期性偏移。这时就要了解皮带的状况，如果皮带有较长的伤口，一般为皮带总长度的10%以上，那么跑偏就是由于该伤口造成，如果皮带并没有较长的伤口，那一定是皮带的接头出现了问题，或者是接头破损，或者是接头硫化过程中没有对正。

由于皮带原因导致的跑偏现象是周期性出现的，是随着皮带的运转发生移动的，并不会由于轻微的调整而消失。此时就需要对皮带的相应问题进行解决，可以将损坏部分的皮带进行更换，也可以对出问题的皮带接头重新硫化，保证皮带的直线性和完好性。

1.2物料加载问题

皮带上的物料是由上游的设备流下，皮带承受冲击后携带物料一同前进。因此皮带上的受料点处会承受较大的冲击力，一旦此处的情况发生改变，皮带会受到较大的侧向力，从而影响皮带的正常运行。一般情况是落料斗内出现物料堆积或者调料装置发生磨损时会出现此种情况，导致物料在皮带上的堆积形状发生改变，物料发生流动，从而对皮带产生作用，导致皮带向一侧偏移。例如：如图1所示的物料加载情况，此时物料堆积不在皮带的中心线上，物料的重心偏左，物料会向着重心低的部分流动，从而对皮带产生向右的横向力，导致皮带向右侧跑偏。

皮带在运行过程中出现空载及未上料时运转正常，重载及上料后运行出现较大偏移时，且偏移段始终保持在受料点以后的一段距离，偏移情况不会随皮带运行而发生移动，基本可以确定皮带的跑偏是由于物料加载造成的。

由于皮带跑偏的情况发生在固定的一段长度上，有两种解决办法，一种是对调料设备进行检查，寻找其位置发生变化的原因，通过调整更换等手段使调料装置恢复原状，使皮带受料在中心线上。

1.3结构问题

当所有的皮带跑偏情况发生在一定长度的皮带上，并不随皮带的移动而移动，并且在空载和重载情况下都相同。此时皮带跑偏产生的原因存在于该区域的设备结构、托辊、滚筒之中，由于皮带机结构上只有滚筒和托辊与输送带直接接触，因此一旦托辊和滚筒的位置发生变化，皮带两侧受到的摩擦力发生不同，托辊就会对皮带产生横向力，当横向力过大时会造成皮带跑偏。

输送带运行过程中遵循两个基本原理：第一，皮带会向着摩擦力大或者先产生摩擦力的一侧运动，皮带运行中遇到摩擦力会使运动速度降低，皮带两侧的速度差会产生横向力推动皮带向慢速的一侧运动；第二，皮带的运动轨迹更多地受到皮带已经过部分的托辊的影响，这意味着导致皮带跑偏的原因点在发现皮带偏移的位置的前面。

在这种情况下对皮带进行调整，需要在发生跑偏的地点的前方寻找问题的源头，例如托辊损坏、托辊架松动、滚筒包胶磨损等，要重点关注滚筒方面的问题。改向滚筒及托辊及皮带不在一条中心线上，特别是重锤张紧小车形式的，由于尾部改向滚筒是浮动的，极容易产生跑偏现象[3]。

1.4环境问题

在雨雪霜等天气、皮带表面沾水、霜等情况下，皮带与物料接触的部分比较干燥，而与雨、雪接触的部分比较湿润，此时皮带与结构接触面之间的摩擦系数不同，同一长度上的皮带受力不均匀，导致皮带受到横向力，皮带出现跑偏的情况。

这种皮带的跑偏的情况比较容易确定，此种情况下皮带的运行情况并不固定，可能是一直向某一侧偏移，也可能是皮带向两侧随机摆动，并且随运行时间的变化没有明确的规律。这时皮带如果处于雨、雪、雾的恶劣天气下运行的话，基本可以确定皮带跑偏是由该情况造成的。

2进行皮带机结构系统性改动

从皮带机系统性结构的方面来看，皮带跑偏是皮带处于一个错误的状态，造成这种错误状态的原因如果是结构性缺陷或者安装性错误，皮带没有按照设计的轨迹运行。安装皮带机时，需要使皮带机托辊保持水平状态，且需要使其余皮带机中心线相互垂直，这样一来可确保皮带所受横向合应力为零[4]。在应对这种情况时需要对皮带机结构进行系统性改动。

（1）在治理长时间跑偏的皮带的过程中，首先需要保证皮带机结构安装在一条直线上，最好的方式是对现存的皮带机设备进行系统性测量，可以通过直线传感器、水平仪等工具对安装的皮带机桁架进行直线度和高度的测量，确定错误的地点，然后通过调整桁架结构来纠正皮带偏移。

在不具备相应的处理条件的情况下，如果需要对跑偏故障进行处理，可以通过调整托辊架的位置和角度来达到皮带调整的目的。调整托辊架的位置应该选择低张紧区域，及远离输送机的驱动、配重、滚筒等设备，最好远离这些设备20m以上，调整承载面和回程面均可。找到皮带开始出现跑偏的位置，然后逆皮带运转方向走10m左右，选取该处附近的托辊架进行调整。

托辊架的调整方式有两种，一种是平行于皮带运转方向进行调整。使托辊架与皮带的运行方向出现3°～5°的角度，就像骑自行车一样，托辊架就是车把，皮带运行方向就是自行车的前进方向，想使皮带向那边移动，就将车把向那一侧偏转。另一种调偏的方式是垂直于皮带运行方向进行调整。此种方法是使托辊架一边高一边低，皮带就会向托辊架高的一边偏移，从而达到调整的目的。具体可以将托辊架底座螺栓松动后，在一侧托辊支撑的末端塞入薄金属片，注意调整的角度在2°以内，应稍微倾斜承载托辊架。

（2）这种方式是通过对皮带机装置进行主动调整，达到系统性调整的目的，还有一种比较简单的被动调整方式。使用回转式槽型调偏托辊或平行调偏托辊进行调偏[5]。该装置在皮带发生偏转时，为了使皮带回正，可以对皮带施加纠偏力，这个力取决于皮带的重量和皮带跑偏方向上的张紧力，一般的调偏托辊可以偏移2°～5°，托辊上需要产生足够的力来影响皮带运行，这就是调偏力。各项力大小的计算情况如下.

单组托辊产生的偏移力方向垂直于托辊，大小为

式（1）中：为偏移力；PIW为皮带每米受到的张紧力；BW为皮带宽度；为托辊的偏移角度。

导致皮带偏移的力径向力大小为

式（2）中：为皮带偏移的径向力；是偏移力；为托辊的偏移角度。

自动纠偏装置是皮带机系统性调偏的一项组成部分，可以在皮带发生跑偏时及时进行调偏操作，保证皮带稳定运行；但是该装置的初期投入较大，并且维护量较大，使用过程中也出现过左右摇摆影响设备运行的情况，并且一旦损坏基本无法进行维修，因此该装置最好作为前面系统性调整失败的补充方式。

（3）带式输送机存在于不同的工作环境中，有不同的工作情况，在某些特定的运行环境下可能导致突发性调偏和系统性调片均无法有效开展，此时，为了保证设备运行的安全和稳定，还有一些较为另类的调偏方式，使用后设备的损耗、安全等方面有较大的影响。

对于长时间处于跑偏状态的皮带，如果无法进行调整，可以在跑偏的皮带部分与钢结构之间增加垂直的托辊，强行将皮带与钢结构分离。但是此装置在皮带的长期作用下易出现损坏脱落的情况，可能造成其他类型的设备损伤。

4结语

皮带跑偏系统性调整是一项基本性的工作，需要在皮带机运转之前做好调试，这样才能在根本上保证皮带的居中运行；皮带的突发性调偏是在皮带运行过程中对设备运行的重要保证，是临时性的，在调整完毕后需要恢复设备的初始状态。二者相辅相成，互相协调，这样才能保证输送带长久运行。

参考文献

[1]王利萍.皮带输送机跑偏故障机理及对策研究[J].石化技术，2019，26（12）：150-151.

[2]李旭刚.输煤皮带机跑偏故障机理及对策研究[J].内蒙古石油化工，2019（7）：24-25.

[3]李非.TBM出渣皮带跑偏原因分析及防治措施[J].黑龙江水利科技，2019，47（3）：77-79.

[4]杨维国.煤矿皮带输送机跑偏原因及防范措施分析[J].能源与节能，2019（2）：105-106.

[5]贺杰，王标，王瑞君.基于融合多传感器的煤矿带式输送机视频巡检系统设计与应用[J].煤矿机械，2023，44（12）：148-151.