摘要：胶带运输机是一种以摩擦力驱动的连续运输机械，具有输送距离长、速度快、运量大等特点，既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送，广泛应用在地下矿井和地上选煤厂的煤炭运输中。但是，由于胶带运输机长时间不停运转，加上煤炭的粒度、水分变化较大及生产环境影响，容易产生故障，特别是跑偏故障常常发生，一方面影响了运输量和效率，另一方面也会对安全生产造成威胁。基于此，本文主要对带式输送机胶带跑偏的原因进行了分析，并提出了解决办法，对生产实践具有一定的借鉴意义。
关键词：胶带运输机；胶带跑偏；故障分析；调整方法
1、CST原理
可控起动传输（CST）是用于大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮传动，其主要结构包括减速齿轮箱、冷却系统、润滑系统、液压系统和基于可编程控制器（PLC）的控制装置。图1描述了CST系统的工作原理。
CST主要是为在起动过程加速阶段降低张力作用对皮带机带来不利影响，通过控制起动上升曲线，可减小胶带机空载或满载起动时带来的瞬时尖峰张力，从而得到一个满意的动态结果。在一些超长的带式输送机应用中，通过在上升曲线中增加一段缓冲特性来提升起动性能。缓冲特性确保胶带机在起动初始阶段逐渐的张紧，胶带机各部分单元在正常加速之前处于低速低起动力矩的运行状态，这降低了胶带机的应力作用。
2、变频器启动控制策略
胶带输送机系统中通常由1台或2台电机驱动皮带，但根据实际工况不同，也有3台甚至4台电机驱动皮带的情况，这样在变频调速改造中就面临多机驱动的问题。在实际应用中，根据现场工艺不同，可以选择不同的变频控制方案。
2.1直接“一拖多”方案
该方案中，各电机定子绕组直接并联，统一由一台变频器驱动。由于仅采用一台变频器，此方案具有成本低，占地小的特点。
该方案在实际应用中存在很多问题，当两台电机输出转矩不均匀时，一台电机必将出现过载现象，容易造成其驱动变频器中的IGBT模块损坏。另外，这种应用方案，变频器只能工作在V/F控制模式下，而无法工作在矢量转矩、磁场定向等控制模式下，不能发挥变频器新的高级控制算法的优点。建议对于功率较小、电机数量较少（一般不超过三台）、低成本应用场合，可以考虑选择一拖多并联运行方案，因为这将降低变频调速系统的采购价格，但其它场合应尽量避免采用这种方案。
2.2多变频器协调控制方案
对于需要主动进行各电机出力均衡控制的场合，可采用主-从控制方案。每台电机配一台变频器，各变频器根据主控制器的指令对各自的电机进行独立控制，使各电机转速、转矩均保持一致。控制过程如图1所示：四台变频器中一台作为主机、另外三台作为从机，胶带输送机运行的速度由用户给定到（通过面板、端子或通讯）主机，主机的输出转矩或功率或电流通过模拟量或通讯实时传输到从机，这样主机的输出转矩或功率或电流就作为从机的输入基准，因此从机的转矩就实时“跟随”主机的输出转矩或功率或电流，实现了胶带输送机多电机驱动时的功率平衡。
3、胶带跑偏的主要原因
3.1托滚组两端受力不平衡
如果托滚组安装位置与输送机中心的垂直度有较大误差，就会使托滚组两端受力不平衡；另外如果托辊内部轴承损坏或其他原因导致托辊转动不灵活，也会使托辊组受力不均。输送机支架固定着托辊，使托辊无法沿轴向窜动，这样托辊会反作用于胶带，使胶带跑偏。
3.2滚筒外径变化
如果滚筒外表面因加工误差、粘煤或磨损不均造成两端直径不同时，滚筒对胶带的牵引力就会不均衡，牵引力会产生一个向滚筒直径较大的一侧移动的分力，该分力会使胶带向直径较大的一侧跑偏。另外由于安装误差、机头部滚筒或机尾滚筒的轴线不垂直于输送机的中心线，也会造成胶带在头部滚筒或机尾滚筒处跑偏。
3.3胶带机接头较多、张紧力不足
胶带接头较多、张紧力不足，胶带在运行时其稳定性就很差，受外力干扰的影响较大，胶带在无载或轻载时不跑偏，当重载时就会出现跑偏现象。
3.4落料不正和下料冲击
输送机上落料位置不正、落料不均匀或落料点不对中，会使物料在胶带横断面上偏斜，造成胶带对滚筒和托辊两侧的压力不一样，导致胶带两侧摩擦力不平衡而发生跑偏。另外如果物料下落时对胶带冲击力过大，也会对胶带产生一个水平分力，导致胶带跑偏。
3.5季节原因
冬季由于天气寒冷，容易导致滚筒粘煤，造成运输机物料不均匀，导致跑偏。
4、胶带跑偏解决方案
造成输送机胶带跑偏的因素很多，但输送机胶带跑偏的根本原因是胶带受力不平衡造成的，我们在调整胶带跑偏时应该围绕如何使胶带受力平衡展开。
4.1解决承载托辊组两端受力不均的方案
解决承载托辊组两端受力不均的方案有两种：
（１）将输送机支架上安装托辊组的安装孔加工成长孔，以便调整托辊组。根据胶带“跑后不跑前”的规律，胶带偏向哪一侧，相应侧的托辊应向胶带运行方向前移，或将相反一侧托辊后移；尽量在同一侧调整托辊，调整托辊数量要多一些，单个托辊调整量要小一些。
（２）安装调心托辊组，调心托辊组在水平面内可以转动，这样就能阻挡胶带过量跑偏或产生一个使胶带自动向心的横向推力，达到预防胶带跑偏的目的。重载段一般每１０组托辊安装一组调心托辊；空回段每隔６组～１０组托辊安装一组调心托辊。
4.2解决滚筒原因造成跑偏的方案
首先应把滚筒表面的粘煤清理干净，调整好空段弹簧清扫器，清扫器与胶带在滚筒轴线方向上的接触长度应在带宽的８５％以上，以保证随时清除物料。对于滚筒因加工误差和磨损不均引起的外径变化，应更换下来重新进行包胶处理。其次根据胶带“跑紧不跑松”的规律，胶带在各滚筒上跑偏时，胶带往哪边跑，就利用滚筒轴承座上的调整螺栓调紧哪边，或调松另一边。
4.3解决胶带接头较多、张紧力不够的方案
输送机运行一段时间或当运输量发生变化时，应对胶带的接头重新改造，并对其松紧度进行相应的调整。对于使用重锤张紧装置的带式运输机，适当添加配重以增大张紧力；对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机，通过改变张紧行程来调整张紧力。
4.4解决转载点落料不正和下料冲击的方案
在设计输送机时应尽可能地加大两条输送机的相对高度。如果输送机受空间限制，在其上可安装漏斗、导料槽等部件，导料槽的宽度一般应为胶带宽度的３／５左右为宜。物料落差较大时，为减小物料对胶带的冲击力，应避免大物块或较大高度直接下料，采用合理结构的导料板，改变物料的下落方向和位置，也可在输送机落料位置处安装几组缓冲托辊，减少对胶带的冲击力。
4.5季节原因造成跑偏的解决措施
及时对胶带运输机进行清理，将滚筒上多余的粘煤清理干净。
5、结语
本文中阐述的胶带输送机跑偏的规律和原因及调整的方法。是在生产实践中取得的宝贵经验，实践中胶带跑偏的原因还不止这些，必须在日常的生产实践中多留意多观察，积极研究和探索，才能保证机械设备的正常运转，提高生产和经济效益，降低事故率。
参考文献
[1]姚会军.矿用带式输送机常见事故分析与预防措施浅析[J].科技创新导报，2009，(36)：47.
[2]孙启彬.胶带运输机安装及保护装置的故障处理[J].山东煤炭科技，2008，(5)：45-47.
论文作者:陈显闯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/17
标签：胶带论文; 滚筒论文; 托辊论文; 输送机论文; 运输机论文; 方案论文; 转矩论文; 《基层建设》2017年第24期论文;