帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的原因與力學(xué)分析
一、承載托輥組安裝位置與輸送機(jī)中心線的垂直度誤差較大,導(dǎo)致膠帶在承載段向一則跑偏。如下圖所示,膠帶向前運(yùn)行時給托輥一個向前的牽引力Fq,這個牽引力分解為使托輥轉(zhuǎn)動的分力Fz和一個橫向分力Fc,這個橫向分力使托輥軸向竄動,由于托輥支架的固定托輥是無法軸向竄動的,它必然就會對膠帶產(chǎn)生一個反作用力Fy,它使膠帶向另一側(cè)移動,從而導(dǎo)致了跑偏。
搞清楚了承載托輥組安裝偏斜時的受力情況,就不難理解膠帶跑偏的原因了,調(diào)整的方法也就明了了,第一種方法就是在制造時托輥組的兩側(cè)安裝孔都加工成長孔,以便進(jìn)行調(diào)整。具體調(diào)整方法見圖二,具體方法是皮帶偏向哪一側(cè),托輥組的哪一側(cè)朝皮帶前進(jìn)方向前移,或另外一側(cè)后移。如圖二所示皮帶向上方向跑偏則托輥組的下位處應(yīng)當(dāng)向左移動,托輥組的上位處向右移動。
第二種方法是安裝調(diào)心托輥組,調(diào)心托輥組有多種類型如中間轉(zhuǎn)軸式、四連桿式、立輥式等,其原理是采用阻擋或托輥在水平面內(nèi) 方向轉(zhuǎn)動阻擋或產(chǎn)生橫向推力使皮帶自動向心達(dá)到調(diào)整皮帶跑偏的目的,其受力情況和承載托輥組偏斜受力情況相同。一般在帶式輸送機(jī)總長度較短時或帶式輸送機(jī)雙向運(yùn)行時采用此方法比較合理,原因是較短帶式輸送機(jī)更容易跑偏并且不容易調(diào)整。而長帶式輸送機(jī)最好不采用此方法,因為調(diào)心托輥組的使用會對膠帶的使用壽命產(chǎn)生一定的影響。
二、頭部驅(qū)動滾筒或尾部改向滾筒的軸線與輸送機(jī)中心線不垂直,造成膠帶在頭部滾筒或尾部改向滾筒處跑偏。如下圖所示,滾筒偏斜時,膠帶在滾筒兩側(cè)的松緊度不一致,沿寬度方向上所受的牽引力Fq也就不一致,成遞增或遞減趨勢,這樣就會使膠帶附加一個向遞減方向的移動力Fy,導(dǎo)致膠帶向松側(cè)跑偏,即所謂的“跑松不跑緊”。
其調(diào)整方法為:對于頭部滾筒如膠帶向滾筒的右側(cè)跑偏,則右側(cè)的軸承座應(yīng)當(dāng)向前移動,膠帶向滾筒的左側(cè)跑偏,則左側(cè)的軸承座應(yīng)當(dāng)向前移動,相對應(yīng)的也可將左側(cè)軸承座后移或右側(cè)軸承座后移。尾部滾筒的調(diào)整方法與頭部滾筒剛好相反。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整直到膠帶調(diào)到較理想的位置。在調(diào)整驅(qū)動或改向滾筒前最好準(zhǔn)確安裝其位置。
三、滾筒外表面加工誤差、粘料或磨損不均造成直徑大小不一,膠帶會向直徑較大的一側(cè)跑偏。即所謂的“跑大不跑小”。其受力情況如圖四所示:膠帶的牽引力Fq產(chǎn)生一個向直徑大側(cè)的移動分力Fy,在分力Fy的作用下,膠帶產(chǎn)生偏移。 對于這種情況,解決的方法就是清理干凈滾筒表面粘料,加工誤差和磨損不均的就要更換下來重新加工包膠處理。
四、轉(zhuǎn)載點處落料位置不正對造成膠帶跑偏,轉(zhuǎn)載點處物料的落料位置對膠帶的跑偏有非常大的影響,尤其在上條輸送機(jī)與本條輸送機(jī)在水平面的投影成垂直時影響更大。通常應(yīng)當(dāng)考慮轉(zhuǎn)載點處上下兩條皮帶機(jī)的相對高度。相對高度越低,物料的水平速度分量越大,對下層皮帶的側(cè)向沖擊力Fc也越大,同時物料也很難居中。使在膠帶橫斷面上的物料偏斜,沖擊力Fc的水平分力Fy最終導(dǎo)致皮帶跑偏。如果物料偏到右側(cè),則皮帶向左側(cè)跑偏,反之亦然。
對于這種情況下的跑偏,在設(shè)計過程中應(yīng)盡可能地加大兩條輸送機(jī)的相對高度。在受空間限制的帶式輸送機(jī)的上下漏斗、導(dǎo)料槽等件的形式與尺寸更應(yīng)認(rèn)真考慮。一般導(dǎo)料槽的的寬度應(yīng)為皮帶寬度的五分之三左右比較合適。為減少或避免皮帶跑偏可增加擋料板阻擋物料,改變物料的下落方向和位置。
五、膠帶本身的的問題,如膠帶使用時間長,產(chǎn)生老化變形、邊緣磨損,或者膠帶損壞后重新制作的接頭中心不正,這些都會使膠帶兩側(cè)邊所受拉力不一致而導(dǎo)致跑偏。這種情況膠帶全長上會向一側(cè)跑偏,最大跑偏在不正的接頭處,處理的方法只有對中心不正的膠接頭重新制作,膠帶老化變形的給予更換處理。
六、輸送機(jī)的張緊裝置使膠帶的張緊力不夠,膠帶無載時或少量載荷時不跑偏,當(dāng)載荷稍大時就會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。張緊裝置是保證膠帶始終保持足夠的張緊力的有效裝置,張緊力不夠,膠帶的穩(wěn)定性就很差,受外力干擾的影響就越大,嚴(yán)重時還會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。對于使用重錘張緊裝置的帶式運(yùn)輸機(jī)可添加配重來解決,但不應(yīng)添加過多,以免使皮帶承受不必要的過大張力而降低皮帶的使用壽命。 對于使用螺旋張緊或液壓張緊的帶式運(yùn)輸機(jī)可調(diào)整張緊行程來增大張緊力。但是,有時張緊行程已不夠,皮帶出現(xiàn)了永久性變形,這時可將皮帶截去一段重新進(jìn)行膠接。
七、對于設(shè)計有凹段的帶式輸送機(jī),如凹段的曲率半徑過小,在啟動時如果皮帶上沒有物料,在凹段區(qū)間處皮帶就會彈起,遇到大風(fēng)天氣時還會將皮帶吹偏,因此,最好在皮帶運(yùn)輸機(jī)的凹段處增設(shè)壓帶輪來避免皮帶的彈起或被風(fēng)吹偏。斗輪堆取料機(jī)的下層穿過式膠帶在尾車堆料狀態(tài)時就會產(chǎn)生一個很大的凹段,此處最容易發(fā)生跑偏。如下層輸送機(jī)有機(jī)架下沉,更會加劇膠帶的騰空范圍,極易跑偏。因此,在設(shè)計階段應(yīng)盡可能地采用較大的凹段曲率半徑來避免此類情況的發(fā)生。
八、雙向運(yùn)行皮帶運(yùn)輸機(jī)跑偏的調(diào)整,雙向運(yùn)行的皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶跑偏的調(diào)整比單向皮帶運(yùn)輸機(jī)跑偏的調(diào)整相對要困難許多,在具體調(diào)整時應(yīng)先調(diào)整某一個方向,然后調(diào)整另外一個方向。調(diào)整時要仔細(xì)觀察皮帶運(yùn)動方向與跑偏趨勢的關(guān)系,逐個進(jìn)行調(diào)整。重點應(yīng)放在驅(qū)動滾筒和改向滾筒的調(diào)整上,其次是托輥的調(diào)整與物料的落料點的調(diào)整。 同時應(yīng)注意皮帶在硫化接頭時應(yīng)使皮帶斷面長度方向上的受力均勻,兩側(cè)的受力盡可能地相等。 摘自建材機(jī)械設(shè)備網(wǎng)
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