探究皮带跑偏原因及防偏措施

探究皮带跑偏原因及防偏措施

蔡鸿峰   潘佳栩   周建超   陶康

重庆钢铁股份有限公司炼铁厂  重庆  404100

摘要：随着社会的快速发展，大量的新技术投运到工业中，提高了工业生产效率，皮带机就是其中一种。皮带机全称为皮带式输送机，皮带机是一种用于输送物料的重要设备，具有输送距离长、输送能力大等优点。然而，在皮带机的使用过程中，会出现皮带机跑偏的问题，影响生产效率和设备寿命，甚至造成了安全事故。本文将对皮带机跑偏的影响、跑偏的原因进行分析以及预防跑偏措施进行研究。

关键词：皮带机、跑偏原因、纠偏措施。

1引言

在企业生产过程中，为保证生产过程中的连贯性，皮带机的运输起到关键作用，皮带机以胶带为主要构件，来实现货物运输功能，很多工序之间的连接靠的便是皮带机，通过皮带机的连续运动或间歇运动将货物从A工序转移至B工序，完成货物运输任务。如厂内的水渣、烧结矿、烧结原料等均依靠皮带机传输。然而在运输过程中皮带机也会出现跑偏问题，当出现皮带机跑偏，一些细颗粒的烧结矿或烧结原料就会洒落到地面，造成生产现场积料，需要进一步的停机清扫，降低了皮带机传输效率，增加了工人的工作负担。而且在跑偏的状态下皮带机的齿轮与皮带机其他零件的摩擦变大，易导致皮带破损，进而造成生产停机影响生产，更重要的是若未及时对跑偏皮带进行处理，还可能导致发生安全事故。因此，本文针对运行中的皮带机出现跑偏造成的影响以及皮带机出现跑偏的原因进行分析，并提出防止皮带机跑偏措施，加强对皮带机跑偏问题的技术处理。

2皮带机跑偏的理论基础

从物理学的角度来探究皮带的工作原理，造成皮带跑偏的根本原因是长期运行后，皮带两侧的驱动力导致摩擦力的产生方向不一致，并且摩擦力的大小也有所不同，使得皮带跑偏[1]。其理论基础主要为以下四个方面。

1).皮带机系统需要保持动力学平衡，即外部施加的力和内部阻力之间的平衡。当皮带机跑偏时，可能会导致系统失去平衡，引起跑偏现象。

2).皮带机在运行过程中会受到辊子和托辊的支撑。辊子和托辊的刚度对于保持皮带在正确位置上起着重要作用。如果辊子或托辊的刚度不足或不均匀，可能导致皮带机跑偏。

3).皮带机的驱动装置通常是电动机，通过传递转动力矩来驱动皮带的运动。如果转动力矩不稳定或不均匀分布，可能导致皮带机跑偏。

3皮带机跑偏的影响

在日常的物料运输过程中，皮带机最容易出现的故障就是跑偏，当皮带机出现跑偏后，造成的影响主要是以下几个方面：

1)皮带机跑偏，最直接的影响就是对运输的物料造成倾洒，或者皮带带边磨损，从而影响生产效率，当皮带跑偏到一定程度时，还会降低皮带使用寿命，严重时还会造成重大经济损失。

2)当皮带偏差严重时，皮带单边受力大于皮带纵向拉伸力，会导致皮带横向撕裂等安全隐患问题，增加了设备的故障率，容易造成安全事故。

3)此外，物料洒落的过程中，会导致扬尘，造成环境污染，工人清理洒料也会危害身体健康。若为生产运输皮带，还可能导致物料配比出现问题，影响产品质量。

4皮带机跑偏的原因

通过参与皮带机安装、调试和对运行中的皮带机进行观察，我们总结了造成皮带机跑偏的原因主要为以下几方面。

4.1皮带机安装问题。轨道不平整或不垂直

皮带机安装过程中常出现以下问题：①皮带机轨道、头尾轮滚筒、托辊架、皮带机机架安装不规范；②轨道安装不平直，实际中心线与理论中心线未在同一条直线上；③皮带机滚筒的中心线与皮带机的中心线不垂直；④机架中心线与皮带机中心线偏差大；⑤机架两端高度不一致使皮带机的重心不平衡，都会导致皮带跑偏。

4.2皮带机张紧装置

皮带机张紧装置安装过程中误差过大，例如配重不满足要求、坠箱类张紧装置坠箱未在中心线上，皮带两端受力不一致，导致皮带机在运行过程中发生跑偏。如图为坠箱安装未在中心线上

4.3皮带原因

皮带机运转使用一段时间后，由于在长时间的使用过程中，皮带不断在负载和空载之间切换，使得其内部的弹性纤维逐渐疲劳和老化，使得皮带本身会被拉长，皮带本身的张紧力会变小，在运行过程中会出现皮带松弛、打滑等现象，皮带各部分拉力分布不均，造成跑偏[2]。

4.4皮带机受料点的原因

当出现皮带机在空载运行时皮带不跑偏，负载工作时皮带跑偏的现象时，观察运行中皮带机发现物料在皮带机上分布不均匀，偏向了一侧，同时这也是皮带机使用过程中很常见的现象。主要是因为物料从梭槽的下落位置不准造成的。由于受料处的皮带大多都是槽型，落料点不正，物料就会落在皮带的一侧，由于侧辊倾斜，物料重力则可分解为一个对皮带的压力和一个沿皮带宽度方向的力，这个沿皮带宽度方向上的力很容易使皮带发生跑偏[3]。

5皮带机跑偏的预防措施

以炼铁厂烧结工序为例，在生产过程中如果皮带机发生跑偏现象，将会对烧结生产烧结矿质量、烧结机利用系数以及生产安全造成严重威胁。现场技术人员从皮带机安装和皮带机运行过程中的纠偏技术入手，深入探究皮带机跑偏现象，做好皮带机防偏和纠偏处理。主要采取以下几种措施做好皮带机防偏处理。

5.1严格按照皮带机安装规范安装

皮带机安装是皮带机运行稳定的基础，而且生产中又是以长距离皮带为主，若长距离皮带出现跑偏现象，调整难度大，所有在安装皮带机时务必严格按照   规范要求。根据GB50431-2020《带式输送机工程技术标准》固定式带式输送机的头架、尾架、中心架及支腿的安装，应符合下列规定：

1).机架中心线与带式输送机纵向中心线的偏差不应大于3mm；

2).机架中心线的直线度，在任意25m长度内的偏差不应大于5mm；

3).机架横截面的顶面与底板间两对角线长度之差不应大于两对角线长度平均值的3/1000；

4).支腿对安装平面的垂直度不应大于机架支腿高度的2/1000；

5).中间架的宽度偏差不应大于1.5mm,高度偏差不应大于托辊组间距的2/1000；

按照上述的标准安装皮带机，此外确保滚筒轴线与皮带机的运行方向保持垂直。

5.2运转过程中的防偏技术

5.2.1调整托辊组

皮带机运转过程中发生跑偏可以通过调整托辊的方式进行纠偏。具体的调整方式为，当皮带机向左侧发生跑偏，则将左侧托辊向皮带运行方向进行调整，或将右侧托辊向皮带运行的反方向进行调整。这种调整方式可以有效地帮助皮带机恢复正常运行状态。在调整托辊时，应该先松开托辊的固定螺丝，然后将托辊向指定方向进行调整，调整后再固定螺丝。调整方法如图1所示。

图1 皮带机底部平行托辊调整方法

5.2.2调整张紧装置

目前皮带机常见的张紧装置包含螺旋张紧装置、重锤张紧装置、车式拉紧装置等。可以利用调整皮带机张紧装置，实现对皮带机的纠偏处理。皮带机跑偏的原因之一是皮带张力不均，因此应根据实际情况调整皮带的张力，使其均匀。

5.2.3调整皮带受料点

皮带机运行过程中，当物料落在皮带机上的均匀性不足时，皮带机运行的平衡状态也会被打破，导致皮带受力不一，增加了皮带机发生跑偏的风险。若两条皮带机处于垂直分布时，造成的跑偏影响会更加严重。当受料点与皮带机中心线偏差较大时，可以在梭槽出口处增加挡料板，控制物料落在皮带机中心上。

5.2.4每日对皮带机进行点检

加强对生产现场皮带机的日常管理，定期检查滚筒以及托辊是否有粘砂现象，及时清理或更换。对皮带检查维护，发现损伤皮带及时进行修复或更换，减少因为皮带机导致停产的可能性。

6结论

皮带机跑偏会对生产效率、设备寿命和安全性产生较大影响。为避免跑偏现象的发生，应该按照规范安装皮带机、调整托辊组、调整皮带张紧装置、调整皮带受料点并每日对皮带机进行点检。这些措施的实施不仅可以提高设备的使用寿命，还可以保证生产效率和安全性的提高。

参考文献：

[1]邢承斌.皮带机跑偏原因分析及对策[J].机械研究与用,2011(5):151-153.

[2]张志华,刘雪涛.铸造皮带机皮带跑偏原因分析及处理方法[J].中国铸造装备与技术,2023,58(2):24-27.DOI:10.3969/j.issn.1006-9658.2023.02.005.

[3]赵小荣.皮带机胶带跑偏的原因及解决方法[J].甘肃科技,2012(22):2.DOI:10.3969/j.issn.1000-0952.2012.22.028.

[4]樊园杰,张磊,王浩盛,等.山西省煤电产业可持续发展路径探析[J].山西煤炭,2021(004):041.