皮带跑偏的原因及处理方法
2019-09-09 15:06
厦门三江盛达
1. 皮带跑偏原因分析
从物理学角度分析，造成皮带跑偏是因为皮带两侧驱动力大小不一样，使摩擦力产生的方向和大小均不同，造成皮带跑偏。其跑偏原因如下。
(1) 皮带质量低下及连接不正引起跑偏。皮带质量差或制造工艺不精良，在皮带运行中的张力作用下，两侧伸长量不同，从而造成皮带跑偏。或长时间使用而产生老化变形及边缘磨损，使皮带松弛从而引起张紧力下降、进而使皮带内部应力分布不均，造成皮带两侧张紧力不同而引起皮带的跑偏。处理方法是对老化变形皮带更换为新皮带。此外，皮带损坏后重新制作的硫化接头中心不正，会使皮带机两侧所受拉力不同而产生跑偏。皮带会在全长上向一侧跑偏，最大跑偏处即在不正的接头部位，处理方法是对中心不正的皮带硫化接头重新制作。
(2) 长期运行导致皮带松弛或其张紧力不够引起跑偏。经过长时间的运行，皮带会因为拉伸或磨损而出现永久变形或边缘磨损，其张紧力就会显著降低，导致皮带松弛、受力不均，从而使得皮带跑偏。除此之外，当皮带在大负荷运转时，也会出现跑偏情况，也是因为皮带张紧力不足造成的。对于这种情况，为了保证张紧力足够大确保皮带不发生跑偏，就需要调整张紧装置。张紧装置张紧力不够，那么皮带的稳定性就差，也就越容易受到横向外力的干扰，甚至可能出现皮带打滑现象。
(3) 皮带中心线与滚筒、托辊轴线不垂直。安装皮带机时，机头或机尾的传动滚筒轴线或托辊不垂直于皮带中心线时，将导致牵引力被分解为横向分力以及同皮带运行方向一致的一个力，就使托辊受到反作用力影响而横向跑偏。除此之外，当机架受到重载荷重力影响时，机架整体或局部就可能出现一定程度的沉降，也就使得机架中心线倾斜或两侧高低倾斜，还有可能使得皮带严重跑偏。
(4) 滚筒、托辊黏煤。由于井下煤都具有粘性，托辊和滚筒在运行一定时间后都会粘有湿煤，使滚筒或托辊直径局部变大变粗，造成皮带两侧张紧力大小不一，进而引发皮带跑偏。
(5) 皮带机运行中振动。皮带机运行中产生机械振动是无法避免的，皮带跑偏会随着皮带机运行速度加快，振动变得更严重。皮带机运行时，托辊的径向跳动是造成皮带跑偏最主要的原因之一。
2.皮带跑偏的处理及预防
2.1 皮带跑偏的调整
(1) 调整驱动滚筒和改向滚筒位置。处理皮带跑偏的关键环节是对驱动滚筒及改向滚筒进行调整。长距离皮带机一般有2 ～ 5 个滚筒，所有滚筒的安装位置须准确到位才能保证皮带机的正常运行。即都应垂直于皮带机长度方向的中心线，若产生过大偏移，就会使皮带发生跑偏。调整时，若皮带向滚筒的右侧偏移跑偏，则向前移动右侧的轴承座或相应将左侧轴承座后移。若皮带向滚筒左侧偏移跑偏，则向前移动左侧的轴承座或相应将右侧轴承座后移，尾滚筒的调整方法与头滚筒相反，滚筒调整方法见图1。
(2) 调整皮带张紧装置。使用重锤张紧装置的皮带机是通过添加配重来实现张紧的，但不宜添加过多，添加过多容易造成皮带承受太大张紧力，导致皮带使用寿命缩短。位于重锤张紧处上方的改向滚筒要同时与皮带机长度方向和重力垂线相垂直。如果在重载和空载时，都朝向同一侧跑偏，代表皮带两侧的松紧程度不一样，应调整张紧机构的丝杆或配重。如果皮带左右跑偏而且无固定方向，则说明皮带松弛，应调整张紧装置。对于使用螺旋丝杠或液压张紧装置的皮带机可通过调整张紧行程来增大张紧力。若皮带出现了永久性变形张紧行程不够时，可将皮带截去一段重新进行硫化连接处理。
(3) 调整承载托辊组，安装调心托辊或V 型托辊。调心托辊组有多种类型，主要有中间转轴式、立辊式等。其原理是: 托辊在水平面内通过方向转动而产生横向推挡阻力，从而使其自动调正皮带。托辊组的两侧安装孔都为长孔，这样进行调整时非常方便，调整方法见图2。此调整方法一般用于短距离的或双向运行的皮带机，短距离皮带机更容易跑偏且难以调整。长距离皮带机尽可能不宜采用，因为使用调心托辊组会缩短皮带的使用寿命，改为安装V 型下托辊能起到很好的调心作用。
( 4) 调整落煤点漏煤筒安装位置。煤的落煤点不正造成的跑偏，可调整皮带机的落煤点位置。在设计煤流系统时尽可能考虑增加2 条皮带机的相对转载落煤高差，使煤流到达下方皮带的落煤点时，水平方向速度尽可能减到最小。在漏煤筒出口处安装可调整挡板，依据不同特性煤种，用调整挡板来改变煤流的下落方向，使煤流居中落在皮带中心。
2.2皮带跑偏的预防措施
(1) 加强质量检验与维护。选择正规、质量有保障厂家的皮带，皮带机安装前要认真检查，对皮带带面、滚筒、托辊、清扫及张紧装置等进行质量检验，不合格的坚决更换，从源头上保障安装质量。对外表面加工误差较大的滚筒，必须返厂处理。在长期使用中，若发现两侧磨损不均的滚筒要先清理其表面黏煤，更换下来重新加工包胶处理直至直径一致。对严重老化变形、无法正常使用的皮带要全部更换。对皮带硫化接头必须保持平整，两条对接的皮带中心线必须重合且硫化接口与皮带中心线垂直。
(2) 加强设备管理及操作人员培训。选煤厂要加强对设备的管理，建立完善的机电设备管理体系，加强操作工的培训，对皮带机进行日常的维护和定期检修，确保皮带机各项电气保护，如防跑偏、纵撕、烟雾、欠速、防堵、拉线开关等均要有效可靠。
从物理学角度分析，造成皮带跑偏是因为皮带两侧驱动力大小不一样，使摩擦力产生的方向和大小均不同，造成皮带跑偏。其跑偏原因如下。
(1) 皮带质量低下及连接不正引起跑偏。皮带质量差或制造工艺不精良，在皮带运行中的张力作用下，两侧伸长量不同，从而造成皮带跑偏。或长时间使用而产生老化变形及边缘磨损，使皮带松弛从而引起张紧力下降、进而使皮带内部应力分布不均，造成皮带两侧张紧力不同而引起皮带的跑偏。处理方法是对老化变形皮带更换为新皮带。此外，皮带损坏后重新制作的硫化接头中心不正，会使皮带机两侧所受拉力不同而产生跑偏。皮带会在全长上向一侧跑偏，最大跑偏处即在不正的接头部位，处理方法是对中心不正的皮带硫化接头重新制作。
(3) 皮带中心线与滚筒、托辊轴线不垂直。安装皮带机时，机头或机尾的传动滚筒轴线或托辊不垂直于皮带中心线时，将导致牵引力被分解为横向分力以及同皮带运行方向一致的一个力，就使托辊受到反作用力影响而横向跑偏。除此之外，当机架受到重载荷重力影响时，机架整体或局部就可能出现一定程度的沉降，也就使得机架中心线倾斜或两侧高低倾斜，还有可能使得皮带严重跑偏。
(4) 滚筒、托辊黏煤。由于井下煤都具有粘性，托辊和滚筒在运行一定时间后都会粘有湿煤，使滚筒或托辊直径局部变大变粗，造成皮带两侧张紧力大小不一，进而引发皮带跑偏。
(5) 皮带机运行中振动。皮带机运行中产生机械振动是无法避免的，皮带跑偏会随着皮带机运行速度加快，振动变得更严重。皮带机运行时，托辊的径向跳动是造成皮带跑偏最主要的原因之一。
2.皮带跑偏的处理及预防
2.1 皮带跑偏的调整
(1) 调整驱动滚筒和改向滚筒位置。处理皮带跑偏的关键环节是对驱动滚筒及改向滚筒进行调整。长距离皮带机一般有2 ～ 5 个滚筒，所有滚筒的安装位置须准确到位才能保证皮带机的正常运行。即都应垂直于皮带机长度方向的中心线，若产生过大偏移，就会使皮带发生跑偏。调整时，若皮带向滚筒的右侧偏移跑偏，则向前移动右侧的轴承座或相应将左侧轴承座后移。若皮带向滚筒左侧偏移跑偏，则向前移动左侧的轴承座或相应将右侧轴承座后移，尾滚筒的调整方法与头滚筒相反，滚筒调整方法见图1。
(2) 调整皮带张紧装置。使用重锤张紧装置的皮带机是通过添加配重来实现张紧的，但不宜添加过多，添加过多容易造成皮带承受太大张紧力，导致皮带使用寿命缩短。位于重锤张紧处上方的改向滚筒要同时与皮带机长度方向和重力垂线相垂直。如果在重载和空载时，都朝向同一侧跑偏，代表皮带两侧的松紧程度不一样，应调整张紧机构的丝杆或配重。如果皮带左右跑偏而且无固定方向，则说明皮带松弛，应调整张紧装置。对于使用螺旋丝杠或液压张紧装置的皮带机可通过调整张紧行程来增大张紧力。若皮带出现了永久性变形张紧行程不够时，可将皮带截去一段重新进行硫化连接处理。
(3) 调整承载托辊组，安装调心托辊或V 型托辊。调心托辊组有多种类型，主要有中间转轴式、立辊式等。其原理是: 托辊在水平面内通过方向转动而产生横向推挡阻力，从而使其自动调正皮带。托辊组的两侧安装孔都为长孔，这样进行调整时非常方便，调整方法见图2。此调整方法一般用于短距离的或双向运行的皮带机，短距离皮带机更容易跑偏且难以调整。长距离皮带机尽可能不宜采用，因为使用调心托辊组会缩短皮带的使用寿命，改为安装V 型下托辊能起到很好的调心作用。
( 4) 调整落煤点漏煤筒安装位置。煤的落煤点不正造成的跑偏，可调整皮带机的落煤点位置。在设计煤流系统时尽可能考虑增加2 条皮带机的相对转载落煤高差，使煤流到达下方皮带的落煤点时，水平方向速度尽可能减到最小。在漏煤筒出口处安装可调整挡板，依据不同特性煤种，用调整挡板来改变煤流的下落方向，使煤流居中落在皮带中心。
2.2皮带跑偏的预防措施
(1) 加强质量检验与维护。选择正规、质量有保障厂家的皮带，皮带机安装前要认真检查，对皮带带面、滚筒、托辊、清扫及张紧装置等进行质量检验，不合格的坚决更换，从源头上保障安装质量。对外表面加工误差较大的滚筒，必须返厂处理。在长期使用中，若发现两侧磨损不均的滚筒要先清理其表面黏煤，更换下来重新加工包胶处理直至直径一致。对严重老化变形、无法正常使用的皮带要全部更换。对皮带硫化接头必须保持平整，两条对接的皮带中心线必须重合且硫化接口与皮带中心线垂直。
(2) 加强设备管理及操作人员培训。选煤厂要加强对设备的管理，建立完善的机电设备管理体系，加强操作工的培训，对皮带机进行日常的维护和定期检修，确保皮带机各项电气保护，如防跑偏、纵撕、烟雾、欠速、防堵、拉线开关等均要有效可靠。
