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帶式輸送機的防跑偏措施研究

發(fā)布時間:2014-10-31 17:30
    摘 要:分析了帶式輸送機運行中的跑偏現(xiàn)象及其危害,介紹了常規(guī)防跑偏措施,然后以實例說明了利用托輥組調偏的措施,以期促使輸送帶跑偏現(xiàn)象得到改善。
 
    關鍵詞:帶式輸送機;跑偏;防范;調心托輥組
 
    1 帶式輸送機簡介
    帶式輸送機又稱膠帶輸送機、皮帶輸送機或皮帶機,英文belt-conveyer,適用于水平和傾斜方向輸送散粒物料和成件物品,應用非常廣泛,但實際運輸中易發(fā)生輸送帶跑偏現(xiàn)象,對此必須予以重視,從設計、制造、安裝調試、使用維護等多方面加以防范或糾正,盡可能減少跑偏帶來的危害和損失。
    帶式輸送機主要由機架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成,兩端部滾筒之間的上下分支各以若干托輥支承,閉合張緊的輸送帶作承載和牽引構件,利用驅動滾筒與輸送帶間的摩擦力牽引輸送帶實現(xiàn)物料的連續(xù)運行(圖1)。
    圖1 帶式輸送機簡圖
    筆者曾供職于生產(chǎn)帶式輸送機的專業(yè)工廠,親身體驗到帶式輸送機在煤礦、港口、碼頭、建筑工地、輕工部門等行業(yè)的廣泛應用,也體會到帶式輸送機的諸多優(yōu)點,如結構簡單,工作平穩(wěn)可靠,對物料適應性強,輸送距離長、運量大、功耗小,可連續(xù)輸送且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化和集中化控制等,但其有一明顯缺點———輸送帶易跑偏。
    2 輸送帶跑偏現(xiàn)象及危害
    帶式輸送機正常運行時,輸送帶處于托輥組正中位置,物料分布在輸送帶正中,俗稱“對中”(圖2)。但受多種因素影響,運行中輸送帶的中心易偏離輸送機中心,即出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。
    跑偏后不能保證物料居中,嚴重時會導致物料從壓低的一邊撒出,俗稱“撒料”,造成浪費,影響正常的輸送效果;還可能導致皮帶撕裂,影響輸送機的使用壽命;更嚴重時會發(fā)生停機或人員傷亡事故。因此,要尋找輸送帶跑偏原因,切實防范跑偏事故。
    3 跑偏的常規(guī)防范
    筆者以往所在企業(yè)通常采用以下方法來解決或防范跑偏現(xiàn)象:(1)購買由國家確認的合格輸送帶,定期檢查和調整,保證皮帶膠接時接口、接頭不偏不斜,不留跑偏隱患。(2)嚴格按照設計要求,保證滾筒、托輥等關鍵零部件的制造和安裝精度。(3)輸送機安裝結束后要無負荷試運轉2h,保證運轉中膠帶不打滑、不跑偏、運行平穩(wěn),各部件都正常后才能帶負載運轉試機。(4)加強日常維護,及時清除滾筒、托輥上煤塵,調檢膠帶邊緣及接頭的磨損情況,發(fā)現(xiàn)問題及時修補或更換;必要時,安裝膠帶跑偏監(jiān)測裝置,及時反饋提醒維修人員采取措施。
    4 利用托輥組調偏的措施
    以上常規(guī)措施減少了很多跑偏隱患,但無法進一步避免跑偏現(xiàn)象,還必須采用專門的調偏措施,下面以實例說明。
    實例1:調整承載托輥組的位置。
    筆者曾參與設計廣州番禺某港口500m長度的船用帶式輸送機,其試運轉時出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。通過調整托輥支架,將托輥組支架兩側的安裝孔由圓孔改加工成長孔,工人現(xiàn)場操作使托輥組的安裝位置由固定式轉為可偏移式,順利解決了跑偏問題。推廣此方法如下:皮帶偏向哪一側,托輥組的哪一側朝皮帶前進方向前移或另外一側后移。如圖3所示,皮帶向上跑偏,則托輥組的下位處向左移動,托輥組的上位處向右移動。
    圖2 物料對中示意圖圖3 調整承載托輥組位置
    實例2:安裝調心托輥組。
    托輥是帶式輸送機的重要部件之一,用于支承輸送帶,有上方承載散裝物料的槽形托輥、下方支承輸送帶的平形托輥和受料處緩沖托輥(圖4)。為了有效防止跑偏,特設置調心托輥組。
    圖4 帶式輸送機托輥組
    筆者以往所在企業(yè)的輸送機多用于煤礦井下和地面,是煤炭開采、加工流程中的關鍵設備,一旦跑偏,危害更大,故對其安全運行有更加特殊的要求。此類長距離、大運量的輸送機,由于托輥數(shù)量多,若采用調整托輥組安裝位置的方法,費時費力費成本,效果很不好,故采用增設調心托輥組的調偏措施。原理是利用托輥支架下方的一個旋轉機構,阻擋托輥在水平面內轉動或產(chǎn)生橫向推力,調整輸送機的運行方向,使皮帶自動向心,達到調偏目的。如筆者曾設計河北唐山開灤礦務局錢家營煤礦3#礦井皮帶機,整機長度1 200m,上槽形托輥組間距。保担恚布s700組;下托輥組間距。常,共約300組;受料處緩沖托輥組排列較密集,間距0.6m,共10組。調心托輥組每隔10組設置1組,即間距15m或30m,共設上調心托輥組70組,下調心托輥組30組。采用立輥式調心托輥組,利用立輥限位阻擋的調偏機理達到防偏、糾偏的向心目的,具有極強的防跑偏能力(圖5)。
    此類托輥組調偏能力強,但因立輥單獨設置在外側,零部件多,制造安裝麻煩,整機空間尺寸大,對輸送帶的磨損也較大。為克服以上缺點,筆者在設計安徽淮北礦務局洗煤廠整機長度1。埃埃埃淼钠C時,采用摩擦輪式調心托輥組,在原槽形托輥外側增加和托輥一起旋轉的喇叭形接頭,支承、限制、阻擋輸送帶跑偏,達到向心調偏的目的,整體結構緊湊美觀,占用空間減小,安全性也增強(圖6)。
    圖5 立輥式調心托輥組的應用圖6 摩擦輪式調心托輥組的應用
    以上兩例中的調心托輥組,其單獨的輥子可與普通槽形上托輥互換使用,具有存貨方便、效率提高、成本降低等優(yōu)點。但由于立輥和摩擦輪與輸送帶邊緣經(jīng)常接觸,即使采用結實耐磨的礦用型號輸送帶,也難免磨損。為克服不足,近年來開始采用錐形調心托輥組。利用托輥支架下方的旋轉機構來調整輸送機的運行方向,但旋轉的輥子采用錐形或鼓形(圖7)。
    圖7 調心托輥組的其他類型
    從外形上分析,輸送帶鋪設在圓柱形輥面上為全接觸,鋪設在錐形或鼓形面上為非全接觸,這就導致2種跑偏情形明顯不同:若輸送帶跑偏至錐形或鼓形小端處,與輥面無法接觸必然自動向大端回位,這種自動對中向心的趨勢,非常有利于防止輸送帶跑偏(圖8),故又稱為自動調心托輥組。錐形比鼓形制造簡單,應用范圍更廣。
    圖8 普通圓柱形托輥與錐形托輥
    從工作原理分析,錐形托輥各點處直徑不同,托輥面的線
    速度也不同,因此與輸送帶的運行就存在速度差。運行中產(chǎn)生的偏差導致帶速發(fā)生變化,促使調偏裝置開始轉動來實現(xiàn)輸送帶運行的重新平衡,從而達到調偏目的。
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    近期,筆者返回以往供職企業(yè)調研,了解到該廠正在改進錐形調心托輥組,將其更新為連桿式錐形上自動調心托輥組,簡介如下:該托輥組(圖9)主要由1個中間托輥、2個錐形側托輥、托輥中支架、托輥邊支架、支撐座、連桿機構及下橫梁等組成,最大的變化是由原來3托輥共用1個中心支點變?yōu)椋持c結構。2個錐形側托輥與1個中間托輥組成槽角為α的槽形托輥組,各托輥支架均采用帶有1套雙向推力軸承的回轉裝置,分別采用4個螺栓組件固定在下橫梁上。下橫梁主體結構為倒置的槽鋼,內設連桿機構。連桿機構通過差動塊將3個托輥支架連接成1個調偏器,兩側支撐座各設2個滾輪,結構更穩(wěn)定,轉動更靈活。
    圖9 連桿式錐形上自動調心托輥組
    分析其主要調偏特點如下:(1)皮帶跑偏時,錐形輥子與皮帶接觸點處的速度差產(chǎn)生附加推力,使皮帶反向運動,從而達到糾偏目的。(2)各托輥支架下方的旋轉裝置以前為滑動軸承,改為雙向推力滾動軸承,大大降低托輥組的旋轉阻力,提高調偏的靈敏度。(3)采用連桿機構,保證左右兩側輥子同步轉動,調偏效果理想可靠。(4)兩側設有支撐輪機構,保證了支撐的穩(wěn)定性,且轉動靈活,調偏靈敏。(5)連桿機構下置,隱藏在下橫梁內,可防止連桿發(fā)生碰撞,安全性能更好。
    總之,該類型的調心托輥組具有轉動更靈活、安全穩(wěn)定、密封性好、使用壽命長、糾偏能力強等一系列優(yōu)點,實屬有效的新型改進形式。
    5 結語
    帶式輸送機的用途越來越廣,類型越來越多,防跑偏措施也越來越豐富。實踐證明,從制造、安裝、維護方面的技術保證,到調整承載托輥組的支架位置,再到調心托輥組的應用,是防跑偏措施不斷改進的真實體現(xiàn);從立輥式調心托輥組到摩擦輪式調心托輥組,再到錐形調心托輥組,其結構改進越來越簡單合理,用戶反饋其防跑偏效果也越來越明顯。
    筆者將繼續(xù)關注企業(yè)對新型調心托輥組的研制及使用情況,關注帶式輸送機的最新防跑偏措施,不懈提高自身的專業(yè)知識技能和理論水平,更好地為中職教學服務。
    [參考文獻]
    [1]孫大俊.機械基礎[M].北京:中國勞動和社會保障出版社,2007


本文編號:9911

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