摘要：带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点，被广泛应用于煤矿、建材等各行各业。结合工作实际，总结经验，针对带式输送机的传动零件引起失效的原因进行分析研究，并提取有效措施。
关键词：带式输送机；传动失效；改进措施
带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，具有输送量大、运输距离长、承载能力强、运行平稳、安全可靠等特点。带式输送机一般由电动机、传动装置、滚筒、机架、托辊、胶带、拉紧装置、清扫装置、制动装置等组成，其工作原理是输送带连接成封闭环形，用张紧装置将它们张紧，在电动机的驱动下，靠输送带与驱动滚简之间的摩擦力，使输送带连续运转，从而达到将货载由装载端运到卸载端的目的。其主要传动零件是输送带、滚筒和托辊，各零件之间相互联系影响，其任意零件自身的失效，随着时间的推移，都会引起其他零件失效，从而降低输送机的使用性能，缩短传动零件的寿命。
1 输送带引起的失效
1.1 滚筒的失效
滚筒的失效主要有以下4种：①在生产中，输送带张紧力F0会逐渐减小，使输送带与滚筒之间的摩擦力降低，引起滚筒与输送带打滑；②输送带把水、煤泥或污油等杂物带入到滚筒与输送带之间，引起滚筒与输送带打滑；③滚筒胶面磨平或磨损掉落，导致摩擦因数降低，造成输送带与滚筒之间的摩擦力减小，引起滚筒与输送带打滑；④在输送带张紧力的作用下，滚筒轴轴承磨损破坏，导致其位置发生变化，引起输送带跑偏或滚筒与输送带打滑，造成工作失效。
1.2 托辊的失效
托辊的失效主要有以下3种：①在工作过程中，托辊与输送带之间产生摩擦力，输送带的运行方向和托辊的旋转方向有一定倾角，托辊旋转时受偏载的作用，导致托辊表面和托辊轴承的磨损，随着时间的推移，造成托辊从中部断裂、托辊轴承旋转不灵活或不转动，甚至产生轴承脱出、托辊表面与轴承座裂开、脱焊等现象，从而引起输送带跑偏、工作阻力增大和撒料等故障；②输送带把水、煤泥或污油等杂物带入到托辊与输送带接触表面，使积物进入到托辊轴承内部，污染润滑油脂，破坏轴承正常润滑，造成轴承损坏；③输送带上的物料偏于一侧，形成偏载，偏载侧的托辊所受的载荷增加，加快托辊表面和托辊轴承的磨损，造成托辊损坏，引起工作失效。
2滚筒轴承引起的失效
滚筒是带式输送机传递动力和支撑胶带的部件，同时兼起改向和张紧的作用，是带式输送机的主要受力部件。轴承故障是滚筒常见故障之一，直接影响到滚筒以及整个带式输送机的正常运转。降低滚筒轴承故障率对提高设备的使用效率具有重要意义。轴承的失效形式有正常使用情况下的疲劳剥落，这属于正常失效形式。此外，还有胶合、套圈断裂、电蚀、锈蚀、异物磨损剥落等，这种一般称为非正常失效形式。
2.1外界污染造成滚筒轴承损坏
由于带式输送机往往处于粉尘污染比较严重的工作环境下，长时间使用后，外界的粉尘污染物可能通过防尘密封圈或防尘迷宫进入到滚筒轴承座内，造成润滑油的污染。另外如果轴承的安装方法不正确也会使污染物进入轴承内部。这些污染物在轴承内会造成轴承内圈、滚动体、滚道面的磨损，导致轴承失效。另外在安装滚筒轴承时如果有异物进入轴承内部也会在运行中导致轴承内部的磨损。
2.2滚筒轴头加工误差
滚筒轴头存在加工误差，也会影响轴承的正常使用。比如轴承定位端面相对轴心线的端面圆跳动或与轴承相配合的直径相对轴心线的径向圆跳动不能满足要求，会造成轴承和滚筒轴同心度不够，使轴承在运行过程中承受过大的径向载荷而损坏。轴头与轴承配合部分的圆柱度不够，会影响轴承与轴配合的松紧及对中性，从而影响轴承的使用寿命。
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2.3滚筒轴承安装错误造成轴承损坏
(1)带式输送机滚筒轴承一般分为圆柱孔调心滚子轴承和圆锥孔调心滚子轴承2种。圆柱孔轴承一般采用压力机压入或热装法，圆锥孔轴承一般采用锁紧螺母锁紧在紧定套上。对于压力法安装轴承要注意下部支撑一定要在轴承内圈，若支撑在外圈就容易将滚动体和滚道面损坏。压装法仅适用于安装过盈量较小的轴承，如果轴承过盈量较大或压装不方便需采用热装法安装。
(2)轴承采用热装时一定要注意加热温度的控制以及加热的均匀性。现在一般采用电感应加热器或油煮的方式，加热的温度一般不能超过120℃，如果轴承内部带密封圈，则温度不能超过80℃。温度超过120℃轴承钢会出现回火，金属的金相组织发生改变，使套圈的硬度降低。采用油煮方式首先要控制好油温，另外不要将轴承接触到容器的底部，防止异物进入轴承或不均匀加热，否则会降低轴承的使用寿命。
(3)轴承座自由端活动量过小也会导致轴承损坏，滚筒轴承座一般采用1个支承端使轴承与轴及外壳孔的位置相对固定(称固定端)，以实现轴的定位。而在轴的另一支承端，使轴承与轴或外壳孔间可以相对移动(称自由端)，以补偿因热变形及安装误差引起的长度变化。如果安装时自由端的自由量过小，不足以补偿变化量，就会导致轴承承受过大的轴向载荷而损坏。
2.4胶带非正常运行造成滚筒轴承损坏
(1)如果胶带跑偏则沿带宽方向张力不均匀分布，胶带作用在滚筒上的力也会出现不均匀分布，跑偏侧受力会加大，滚筒在跑偏侧的轴承会承受更大的径向力，导致轴承使用寿命缩短。
(2)如果滚筒底座刚度不够，或轴承座与底座钢结构的连接刚度不够都会造成运行过程中轴承座出现过度振动，甚至出现轴向摆动，使轴承承受更大的外载荷而损坏。另外在许多应用中，轴承的刚度与周围结构刚度相同，会导致运行过程中轴承与周围机构之间发生共振，这就要求正确选用轴承或改变周围结构的刚度，从而改变临界频率，避免共振的产生。
2.5轴承本身质量问题或使用中维护不当导致轴承失效
(1)如果轴承本身存在质量问题，必然会影响轴承的正常使用。另外滚筒轴承如果保养不及时，造成轴承缺少润滑油，也会严重影响使用寿命。
(2)在维修过程中，要注意轴承座螺栓紧固时的紧固力矩一定要达到要求，否则，滚筒运转过程中轴承座会出现振动甚至偏斜，造成轴承的损坏。在滚筒周围进行电焊作业时注意接地线的安装位置，要避免回路通过滚筒，使电流在滚道轮与滚动体之间出现火花造成电蚀。
3 托辊引起的失效
3.1 托辊位置不正确或表面粘上物料引起的输送带工作失效
承载托辊组由于安装误差，在生产过程中位置变化或托辊表面粘有煤泥等附着物，会造成输送带在此组托辊处向一侧跑偏，造成工作失效。
3.2 托辊损坏引起的输送带工作失效
托辊磨损后，金属表面裂开或托辊在冲击载荷作用下被翘起，造成输送带的异常磨损或划伤，甚至被撕裂，最终导致输送带断裂，造成工作失效。
4 改进措施
4.1使用合格零件
输送带、滚筒和托辊等传动零件质量要合格，不要出现由于滚筒自身制造误差造成工作失效等情况。带式输送机零部件安装维修工艺符合要求，误差不能超过标准。输送机运行要平稳，防止发生超载或冲击载荷等现象。
4.2 加强保养和日常维护
想要保证带式输送机正常运行，需要对其进行维护保养，加强带式输送机司机和巡检人员的工作责任心，严格落实带式输送机的操作、巡检和维修等制度，对发现的故障认真分析和判断，及时进行维护，注意调整输送带的松紧度；及时修补或更换受损的输送带；清理制动器及其附近的油污，更换磨损和受损的制动轮。
论文作者:冀 瑞
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第16期
论文发表时间:2019/10/17
标签：轴承论文; 滚筒论文; 输送带论文; 托辊论文; 磨损论文; 带式输送机论文; 载荷论文; 《工程管理前沿》2019年第16期论文;