摘要：皮带机故障中最主要的是运行中皮带跑偏，一旦发生跑偏，会对安全生产造成严重影响。该文通过对现场实践的大量总结，对皮带跑偏故障原因的分析，总结出皮带跑偏的基本原因，并针对性地提出了调整方法以及预防措施。实践证明，调整方法以及预防措施能够降低皮带跑偏故障率，确保安全生产的进行。在对皮带机进行动力学分析的基础上，简要介绍皮带机发生跑偏现象的原因与机理及其对生产造成的危害，并对皮带机防偏技术进行分析，深入了解不同防偏技术的工作原理，探讨各种措施的作用效果，为发生皮带机跑偏故障时能够选择最佳的防偏措施以及解决皮带机跑偏问题提供参考。
关键词：皮带机；跑偏故障；原因分析；防偏技术
0引言
皮带机作为主要机械设备，是由机架、托辊组、纠偏装置、皮带、驱动装置、张紧装置、控制报警装置等组成，具有结构简单、维修容易、运量大等优点，承担了井下煤炭运输的主要部分。但是，在皮带机运行过程中，容易发生跑偏现象，当跑偏出现后，会降低工作效率，同时跑偏的皮带会与皮带机钢铁部件或者煤壁边缘发生摩擦破损，极大地缩短了皮带的使用寿命，影响的正常生产，如果不及时采取纠偏措施，还可能发生安全事故。因此，本文通过分析皮带机运行时的受力情况，从根本上掌握皮带机跑偏的原因，提出几种防偏并分析其防偏原理，为解决预防皮带机跑偏故障提供支持。
1皮带机动力学分析
皮带机运动过程的受力情况分析必须从其结构入手。一般皮带机为直线布置，与水平面的夹角不能大于18°。皮带放置在按一定间距布置的托辊上，并沿机架纵向环绕一周，在张紧装置的调节下，使皮带能够随着驱动滚筒机循环往复运动，从而完成物料的输送。皮带机运动过程中的受力情况如图1所示，FN1、FN2分别为皮带两侧纵向张力作用于托辊上的正压力；Fr1、Fr2分别为托辊作用于皮带两侧的摩擦力。正常情况下皮带两侧纵向张力对称相等，即FN1=FN2、Fr1=Fr2，皮带位于输送机中心位置，即O-O与O′-O′重合。
2皮带机跑偏原因分析
在实际生产中，要求皮带运行的理想状态应该满足上节描述的受力情况，皮带所受到的摩擦力与支撑力应该对称相等，保证皮带中心和机架中心重合，皮带运行才能不偏不倚。如果受力情况发生变化，皮带便会出现跑偏现象，如果跑偏情况严重，则称为跑偏故障。为了有效解决及预防皮带机跑偏现象，本节通过分析其跑偏的受力状态来概括造成皮带机跑偏的原因。皮带机跑偏，实质就是皮带与下部托辊相互作用力发生不协调作用力引起的。皮带与托辊的相互作用情况如图2所示。
由此可知，皮带与托辊之间的相互作用力与其接触角、摩擦系数有很大关系。当接触角、摩擦系数因外部因素而发生变化时，相互作用力会发生倾斜，托辊是固定不动的，故受力变化会导致皮带跑偏，从而发生跑偏故障。根据生产经验和受力情况的分析，可知导致两者接触角、摩擦系数发生变化，发生跑偏的原因有：
1）装置从头到尾不在一条中心线上。该原因是皮带机安装设计过程中造成的，皮带机机头、机尾、中间架的位置不在一条直线上，会出现侧向力，直接影响皮带与托辊之间的受力情况。主要是因为装置的安装顺序是先驱动装置后机尾等，故导致整个皮带中心线发生偏移，影响正常运行。
2）托辊架的中心线水平偏差过大。托辊架中托辊的垂直高度差会使皮带与托辊之间产生横向摩擦力，导致皮带向较高一侧的托辊偏移。
3）皮带机皮带接头在配装时出现偏移现象。皮带搭接主要由机械搭接和硫化搭接完成，无论是哪一种搭接方式，如果接头搭接有差，都会导致皮带在接口处受力不均，逐渐发生跑偏现象。
4）物料落点不在中心线，或者分布不均。物料掉落时的重力影响以及物料堆积时的中心偏移都会导致皮带受力不均，逐渐出现跑偏现象。
5）皮带出现损伤及托辊等运转支撑件。沉积物料引起的跑偏。首先，皮带是皮带机主要的载物平台与受力方。如果皮带自身损伤程度不同，则会导致受力发生偏移，达不到平衡条件，从而出现跑偏；其次，托辊等部件由于煤渣等的沉积，使其回转半径与设计标准出现偏差，导致皮带受力不均，从而出现跑偏。总之，皮带机出现跑偏现象的根本原因是皮带的动力平衡被打破导致出现受力不均而造成的。在实践生产中，必须时刻注意皮带机的运转状态，及时调整。
3皮带机防偏技术分析
1）根据实际调整托辊组的相对位置，具体操作为：把皮带偏移方向的托辊向前移，或把其反向的托辊向后移，如图3所示。
2）调节滚筒位置，具体操作为：皮带向右跑偏，右轴承座前移或左轴承座后移；皮带向左跑偏，左轴承座前移或右轴承座后移。尾部滚筒则正好相反，直到调整到合适的位置为止。
3）安装皮带机防偏开关，具体原理为：防偏开关根据皮带机的跑偏情况及时发出警报，提醒有跑偏出现，当跑偏超过规定值时，自动停机，及时制止，如图4所示。
4）调整皮带的张紧程度，具体操作方法为：选用合适的张紧方法，保证皮带处于张紧状态，同时，张紧操作时保证皮带、支撑件的合理位置，保证中心线的重合。
5）调整炭料的下落点，具体操作方法为：用合适的导料槽等装置，保证散煤落在皮带中心，一般导料槽宽度要保持在皮带宽度的2/3。同时在皮带机上设置挡板，防止炭料中心的偏移。
4结语
皮带机发生跑偏与其受力状态有很大关系，当受力不再平衡时，皮带就会跑偏。为了有效解决和预防跑偏，必须采取有效的预防手段和控制手段，其基本还是消除和平衡跑偏力。从皮带机运行时的受力情况分析跑偏原因和纠偏原理，有利于找到最本质的原因，便于有针对性地提出合理高效的解决方案。
参考文献：
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[2]韩宝龙.皮带机胶带跑偏原因与预防[J].工程技术，2016（7）：216.
[3]宋文斌.皮带机跑偏故障机理及对策研究[J].山东煤炭科技，2015（5）：121-122.
论文作者:李文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
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