摘要：带式输送系统是盾构机渣土输送装置的重要组成部分，但在盾构施工过程中皮带极易发生跑偏，严重缩短了皮带寿命，甚至危及施工安全。通过对带式输送系统进行深入研究，分析了皮带跑偏的原因，并结合盾构机特点及现场施工经验提出了几种纠偏方法，对保障盾构机皮带输送系统的安全稳定运行具有重要意义。
关键词：盾构机；带式输送系统；皮带跑偏；纠偏方法
0引言
带式输送系统是一种常用的物料连续运输设备，由机架、输送带、托辊轮、张紧装置、传动装置等组成。具有结构简单、运行可靠、效率高、能耗低、适应性强等优点，广泛应用于各行业生产施工过程中[1]。
带式输送系统是盾构机渣土输送装置的重要组成部分，但在盾构施工过程中皮带极易发生跑偏故障。皮带跑偏是导致渣土洒出、皮带边缘磨损的主要原因，渣土洒落到托辊上还容易造成轴温升高、托辊卡死等问题，严重影响设备使用寿命以及盾构施工进度[2]。因此，分析总结皮带跑偏的诱因，及时正确纠偏对保障盾构机安全稳定运行具有重要意义。
1 皮带跑偏原因分析
在盾构机带式输送系统运行过程中，皮带中心线与皮带架中心线偏离较大即为皮带跑偏。观察发现皮带跑偏有一定规律可寻，可总结为：跑大不跑小、跑紧不跑松。即在盾构施工过程中，当皮带受载不均匀时，皮带往往偏向载荷压力较大的一侧；当皮带松紧不一时，往往会向紧的一侧发生偏移。
能够造成皮带跑偏的原因方方面面，究其根本都是皮带在运行过程中受力不均，使得皮带存在垂直于带速方向的分速度所导致的[3]。通过对盾构施工过程中发生的皮带跑偏事故进行总结分析，发现造成皮带跑偏的因素主要有设备质量、安装调试情况以及运用维护情况等方面。
1.1 设备质量方面
（1）皮带架刚度不够，受力时易发生变形。
（2）皮带材质、厚度不均匀，纵向拉伸率不一致[4]。
（3）主动轮、从动轮以及张紧轮等滚筒圆柱度误差大。
1.2 安装调试方面
（1）皮带接驳不平直，皮带两端中心线不重合。
（2）主动轮、从动轮以及张紧轮的轴线不相互平行。
（3）主动轮、从动轮以及张紧轮的轴线与机架的中心线不垂直。
1.3 运用维护方面
（1）当盾构机掘进到曲线段时，后配套台车转弯不同步。
（2）滚筒、托辊上粘有渣土，直径发生变化。
（3）滚筒、托辊轴承运转不畅，造成运行阻力不均匀。
（4）皮带刮泥装置安装不当或者发生磨损，对皮带的压力不均匀。
除此以外，可能有其他不易发现的原因也会造成皮带跑偏故障。需要在设备安装以及实际生产施工过程中时刻注意，避免以上问题的发生。
2 皮带跑偏控制及纠偏方法
在巡视过程中一旦发现皮带跑偏，则应停机并记录皮带跑偏的位置和方向，对照上述可能导致皮带跑偏的原因进行逐一排查，并根据检查结果对相应的部位进行调整。如因皮带接头不正造成跑偏，可按照规范重做皮带接头；因托辊被渣土包裹导致的跑偏，可以通过清扫托辊来纠正等。当遇到皮带跑偏原因不明或者已经查明原因但不便于纠正时，可以采用以下三种方法：
（1）调节从动轮。
由于皮带主动轮滚筒与驱动电机以及减速箱连接，调整不便，故一般通过调节从动轮来纠正皮带跑偏故障。从动轮位于皮带架最前方，通过导轨固定在皮带架上，可以通过调节丝杠使之前后移动或摆动。根据“跑紧不跑松”的规律，当皮带发生跑偏时，将从动轮皮带跑偏的一侧往前调节，使皮带该侧张紧即可。例如当皮带向右侧跑偏时，可以将从动轮左端向后调节，右端向前调节。
（2）调节皮带架。
皮带架通过浮动支撑结构安装在后配套台车顶部，如图1所示，浮动支撑由旋转轴和调节丝杆构成。当皮带发生跑偏时，改变调节丝杆长度使机架向皮带偏离一侧倾斜即可，如皮带向左跑偏则机架向右倾斜，机架的倾斜角度根据皮带跑偏程度确定。
图1 皮带架浮动调节机构
（3）调节托辊位置。
皮带通过摩擦力带动托辊旋转，当托辊轴线与皮带中心线不垂直时，皮带受到的摩擦阻力可分解为垂直于托辊轴线的力和平行于托辊轴线的侧向力，所以皮带会向托辊倾斜一侧跑偏。该原理可以用于纠正皮带跑偏，调整方向可以用右手进行判断，首先四指指向皮带运行方向，让皮带跑偏方向穿过手心，此时握拳，则四指弯曲方向即为两侧托辊调整方向，视皮带跑偏程度可选择调节不同的托辊组合。如偏离较少则调节单侧托辊，偏离较多则两侧托辊同时调节，跑偏皮带较长的话可选择间隔调节法，即间隔N个托辊调节一个，直至将跑偏全部纠正。如图2所示，当皮带向右跑偏时，将右侧托辊向皮带运行方向偏转一格，左侧托辊向皮带运行反方向偏转一格，给皮带向左的侧向力，从而纠正皮带向右的跑偏。当下层返程皮带发生跑偏时，也可用相同的方法进行处理。
图2 托辊调整示意图
3 结语
本文结合盾构施工特点，对盾构机带式输送系统的皮带跑偏原因进行分析，提出了具有针对性的纠偏方法，实际应用结果表明，以上纠偏方法能够有效减少皮带跑偏故障的发生。在盾构施工过程中，还应加强对皮带的巡视，及时发现问题并采取措施。同时，要积极引进新技术、新手段来预防皮带发生跑偏，从而保障带式输送系统安全可靠地运转，提高盾构施工效率。
参考文献：
[1]李利，王瑞，党栋.带式输送机的技术现状及发展趋势[J].橡胶工业，2015，62（02）：123-127.
[2]黄圣玲，周俊，李威.隧道掘进机后配套皮带机防跑偏设计[J].装备机械，2018（01）：46-48.
[3]韩同鹏，陈英凯，郑英，等.皮带机跑偏原因分析及防偏技术研究[J].农业装备与车辆工程，2009，2009（1）：37-39.
[4]贾颜飞.选煤厂带式输送机皮带跑偏原因分析及处理[J].科技与创新，2018（6）：106-107.
作者简介：
吴波（1987-），男，湖南长沙人，供职于中铁五局集团城通工程有限责任公司，研究方向：盾构施工。
论文作者:吴波,滕焘,李朗焕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
标签：皮带论文; 盾构论文; 动轮论文; 托辊论文; 渣土论文; 过程中论文; 发生论文; 《基层建设》2018年第36期论文;