摘要：港口皮带机系统是一个比较复杂的控制系统，这就要求设计者们在皮带机设计过程中，不仅要考虑皮带机硬件系统的设计问题，还要考虑皮带机软件系统设计问题。只有在设计方面符合标准，才能有效避免港口皮带机出现跑偏等现象。通常情况下，皮带机在使用过程中会产生两部分的电能损耗，一种是在使用各种电器设备时对于电能的损耗，即固有损耗；一种是电动机对于电能的损耗，即不定损耗。因此，皮带机系统主要是将电能转换为机械能，利用驱动皮带达到输送物资的目的，这就使得皮带机的设计过程需要有着严格的要求，对此，本文主要针对港口皮带机的设计及与常见问题进行详细分析。
关键词：港口皮带机；设计；故障分析
前言：作为重要的物资输送系统，港口皮带机被广泛应用于散货码头，将电能转变为机械能。皮带在该机械能的驱动下，将物资输送至指定目的地，就是港口皮带机系统主要的功能，而在皮带机系统工作的这段时期内，工作效率得到了极大的提高。
1 概述
港口皮带输送机是现代化干散货码头重要的水平运输装备，它全由电力驱动，相比采用水平运输车辆进行运输大幅提高了港口的装卸运输效率，同时大幅降低能源消耗。在皮带输送机设计时，驱动装置一般都按照所需承载的最大运输量来考虑配置，因为配置过低会严重影响皮带输送机的使用寿命，因此大多皮带输送机采用电动机+液力偶合器+减速器的驱动配置方式。
2港口皮带机的设计
由于皮带机在实际生产中应用得比较多，而且很多情况下在同一平面内输送的物料差异过大，因此，在进行皮带机的设计过程中要根据生产需要及输送物料的实际情况进行设计，而港口皮带机的设计便是如此。它主要包括：硬件系统设计和软件系统的设计。
2.1港口皮带机硬件系统设计
（1）系统主电路设计。它主要包括：皮带机的运行指示、风机运行指示、皮带机除尘器的运行指示、皮带机过滤器、冷却风扇、柜内照明、软启动控制电源、故障指示等诸多内容，由此可见，港口皮带机硬件系统设计是一项繁琐的任务。
（2）港口皮带机的带宽长度设计。港口皮带机的带宽长度是影响输送效率的关键因素，除此之外，港口皮带机的使用场地、设置配置等因素也都是港口皮带机设计中应注意的问题。在港口皮带机设计过程中，皮带机的带宽长度直接影响了输送量的大小，它的理论计算结果和实际情况存在一定的差异。此外，输送量的大小还与货种的物理特性和设备的性能也有着直接联系。因此，港口皮带机设计时需根据港口的实际情况进行设计，设计过程尤其要注意皮带机带宽长度的影响。通常情况下，港口皮带机使用的带宽选择在800～1000mm最为适宜，而带速达到1.6m/s较佳。当然，随着港口规模的逐渐扩大，在带宽长度及带速方面会有着更高的要求。
（3）其它部件的选用设计。皮带机的带宽长度设计在硬件系统设计中固然重要，但其它部件的选用设计也对硬件系统设计有着不可忽视的影响。如：传动滚筒、改向滚筒、机架、上托辊、下托辊、清扫器、头部护罩、漏斗及溜管、安全保护装置、驱动装置、拉紧装置等等一系列的部件选用设计会对皮带机平稳可靠的运行有着重要的影响，只有合理的设计选用这些部件，才能更好地提高港口皮带机的运行效率。
（4）设计计算。在进行硬件系统设计过程中，还需要进行比较多的设计计算，包过输送带宽度和输送量的计算、功率与张力计算、输送带层数计算、传动滚筒轴上与电机轴上制动力矩的计算、以及负荷起动功率验算等等，这些计算与皮带机部件的选用有着直接的联系，可见正确的计算结果，是皮带机部件合理选用的依据，这就要求设计者在设计时要认真细致，并且正确地计算，才能保证港口皮带机的设计质量。
2.2港口皮带机软件系统设计
港口皮带机软件系统设计主要包括：主程序设计、手动程序设计、自动程序设计及故障处理程序等重要内容。其中，主程序设计主要是通过相应的判断与子程序之间的调用，从而实现港口皮带机系统的各项控制功能。如果需要进行手动操作则需要调用手动子程序，调用数据交换子程序，从而判断是否报警信号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而自动子程序主要是通过相应的判断和对子程序之间的调用，从而实现皮带机启动和停止控制功能。对于故障处理程序而言，它的原理主要是通过相应的判断，实现对相关设备的故障处理，一旦主设备出现故障现象，就可以判断是否是皮带机发生故障。
3皮带跑偏故障分析与研究
皮带跑偏是最为常见的皮带机故障之一，所谓皮带跑偏，是指皮带机运行过程中胶带超出技术规范所规定的允许范围，而出现的皮带运行异常的现象。技术规范要求皮带机运行中的允许超出滚筒或拖辊端面左右+0.05B（B为胶带宽度），在空载和重载调试中基本能够满足规范要求，可在实际运行过程中往往受天气、物料等运行环境因素的影响而超出这一范围，达到0.07～0.1B，当出现这种情况，将会造成重载皮带物料洒落，给过往车辆及现场巡视等工作人员的安全带来威胁，与此同时，回程皮带将会与拖辊及滚筒机架严重摩擦，影响设备性能的稳定，从而影响生产的正常进行。现将皮带机运行过程中所常见的跑偏现象及所采取的措施分述如下：
⑴在设备安装过程中出现皮带首、尾滚筒的轴线不平行，首尾滚筒错位导致皮带运行中的跑偏现象；为克服这种现象给今后的生产带来不良影响，应采取以下措施：①采取必要的措施并对机架纵向轴线的直线度、各滚筒轴线平行度和胶带接头硫化的直线度进行合理适度的调整；②同时在重载和回程皮带的合适位置分别安装防偏控制开关，当皮带跑偏超出正常范围时，控制开关及时动作，可避免皮带与支架摩擦造成皮带和支架结构损坏。③对连续运行设备投产前的重载和空载调试过程加强监督检查，以便及时发现设备安装过程中所存在的皮带跑偏等设备安装质量问题。
⑵皮带本身质量问题所导致皮带跑偏，如胶带带芯松动，厚薄不一致，以及胶带粘接环行的内外两侧尺寸相差过大等；①皮带本身质量问题，在运行中不容易被发现，但是，一旦发生问题给公司所造成的损失却是非常严重的，为避免损失的发生，设备、技术主管人员应积极参与皮带选型采购，特别是长距离皮带更应严格按照设计规范要求进行材料的选型，并采取必要措施进行妥善保管防止皮带老化出现人为质量问题。②在保证皮带质量的基础上，皮带粘接尺寸严格遵循工艺要求避免喇叭形状外，在热粘接的情况下还要保证周围环境质量符合工艺要求，确保皮带的粘接质量。
⑶当出现皮带机作业运行过程中落料点与皮带中心位置发生偏移，造成传输物料偏置，从而使皮带朝重载侧偏出现象；在实际生产运行过程中因落料造成皮带机跑偏现象主要包括3种情况：①可调落料口，这种与皮带连接的方式在调整皮带偏置现象时，相对较容易，可通过调整落料当板的倾角，使物料落点对准皮带中心位置；②不可调落料口，这就要求我们对设备安装和调试过程认真测量分析，做好设备安装调试过程的监督，避免设备投入运行后再对设备进行调整，给生产带来不必要的损失；③上述2种连接方式均存在因煤质及含水情况，而出现落料口一侧堵料造成落料点偏移，导致皮带跑偏；这种现象可通过皮带巡视发现所存在的问题，并利用作业间隙及时疏通。
⑷采用连杆式锥型可逆自动调心拖辊调整控制皮带跑偏，这种拖辊与皮带的接触面改为目前的线接触，并且自动纠偏拖辊采用连杆机构，可以自动复位保证左右两侧辊同步转动，调偏效果稳定可靠。
4结语
综上所述，港口皮带机在设计过程中有着严格的要求，这就要求设计者们不仅具有高超的技术，同时还要具有不断创新思维与设计理念，以及全面考虑问题的能力。我们在设计时应对皮带机在使用过程中可能会出现的问题多多进行预判考虑，这样在应用时才能最大限度地保证皮带机正常运行，才能更好地提高皮带机的运行效率，从而才能真正地发挥皮带机在港口生产中的作用。
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论文作者:吴孝禹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
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