输送带自动液压纠偏装置.pdf

输送带 自动液压纠偏装置 牛帅帅孟文俊姚艳萍 太原科技 大学机械 工程学院太原0 3 0 0 2 4 摘要分析了带式输送机输送带常见的跑偏原因，介绍了目前常用的一些调偏措施及其不足之处 ，依据 输送带跑偏纠偏机理和分析计算 ，给出一种新型无源液压纠偏装置，对于输送带跑偏问题的解决具有一定的指 导意义 。 关键词 带式输送机 ；输送带 ；无源 ；自动液压纠偏 中图分类号 T H 2 2 2 文献标识码 A 文章编 号 1 0 0 1 0 7 8 5 2 0 1 4 0 4 0 0 1 6 0 3 Ab s t r a c t T h e p a p e r a n a l y z e s t h e c o m mo n o ff - t r a c k i n g r e a s o n s f o r t h e c o n v e y i n g b e l t ，i n t r o d u c e s s o m e c u r r e n t a d j u s t i n g me a s u r e s a n d t h e i r s h o r t c o m i n g s ，a n d p r o v i d e s a n e w t y p e p a s s i v e h y d r a u l i c s t e e r i n g d e v i c e b a s e d o n t h e a d j u s t i n g me c h a n i s m a n d a n a l y t i c a l c a l c u l a t i o n for t h e o ff- t r a c k i n g b e l t ， wh i c h c a n o ff e r c e rta i n g u i d a n c e for s o l v i n g t h e b e l t o ff - t r a c ki ng p r o b l e ms ． 、 Ke y wo r d s b e l t c o n v e y e r ；c o n v e y i n g b e l t ；p a s s i v e ；a u t o ma t i c h y d r a u l i c s t e e r i n g d e v i c e 在带式输送 机中 ，输送带 既是承载构 件 ，又 是牵引构件 ，其成本 占输送机整机成本的 3 0 ％ ～ 5 0 ％ ，因此 ，输送带 的使用 寿命直 接影 响到整机 的运营费用 。输送机运行过 程 中，影 响输送带寿 命的因素 主要有异 形物剐蹭及使用维护 不当 ，而 异形勿剐蹭则大多是 由于输送带跑偏引起 ，同时 ， 使用维护不 当又常造成输送带跑偏 。如果输送带 跑偏后不能及时纠偏 ，则会 出现洒料 、扬尘等现 象 ，还可能产生 由于输送带 的过度磨损 而导致 的 脱胶 、断带 ，甚至被金 属物直接 撕扯等 现象。因 此 ，对输送带进行及 时准确 的调 正跑偏处理就显 得尤为重要。 1 输送带 的跑偏 输送带跑偏是指输送机运转 时，输送带的中心 线偏离输送机的纵向中心线。跑偏是带式输送机运 行中最常见的故障之一 ，也是影响输送带使用寿命 的主要因素，目前常见的输送带跑偏现象为 1 由于设计或制造 的原因 ，输送带本身弯曲 或接头不直使输送带受 的拉力 不均匀 ，在输送 机 运转时 ，接头运转 到哪里 ，哪里 就发生输送 带跑 偏的现象。 2 由于安装 问题常会产生输送带松弛或初张 力太大 ，造成输送 机空转 时跑偏 ，而加上 物料就 运行正常的现象；机架两侧高低不一致，使得输 一 1 6 一 送带处于非水平状态 ，运行时输送带上 载荷重 的 一 边向载荷轻 的一边移 动的输送 带跑偏现 象 ；滚 筒安装不正 ，水平 误差较大 ，导致滚筒 自身转动 轴线与输送机纵 向中心线不垂直 ，造成输 送带一 边松一边 紧，输送 带 自紧边 向松边移 动的跑偏现 象 ；托辊组 的轴线 同输送带的 中心线不垂 直而引 起的输送带跑偏现象 。 3 在输送机作业时 ，由于物料落点不在输送 带 中间导致物料在胶 带上分布不均 ，使 得输送带 受力不 均 ，从而产生输送带 在空转时 正常 ，一加 上负载就跑偏 的现象 ；由于物料具有一定 的粘性， 部分物料会附着在托辊和滚筒表面上，造成托辊或 滚筒的局部筒径增大 ， 进而引起输送带的两侧张紧 力的不均而将胶带挤向一侧 ，产生输送带跑偏现象。 输送带正 常运行时 ，带 面受力平衡 ，但是 当 带式输送 机安装误差过 大或运行 时受外力冲击严 重 ，则输送带所受滚 筒牵 引力 、托辊 支撑力 、物 料压力及运行阻力所组成的平衡系统将会被打破 ， 从而产生输送带跑偏的现象 2 目前常用的纠偏方法及其不足 1 装设侧边导向挡轮 这种方法在输送带跑偏 时能起到 一定 的限制 作用 ，但不 能从 根本上解决输 送带跑偏 问题。而 且这种方法 的使用会加 剧输 送带边缘 的磨 损 ，在 起重运输机械 2 0 1 4 4 侧边导向挡轮不转的情况下，还常常会发生输送 这个纠偏力F 使输送带恢复到最初的中心位置。 带撕裂的现象 。 2 使用连杆式 自动调偏装置 目前使用 的连杆式 自动调偏装置虽然 纠偏效 果较好 ，但是其结构复杂 ，安装和调试 比较困难 。 3 安装时，将倾 斜辊子沿输送带运行方 向倾 斜 2 。一4 。 这种方法是利用摩擦 力使得偏 向一边 的输送 带恢复到 中心位置 ，以达 到纠偏的 目的，但 正是 由于这种前倾 托辊与输送带之间 的摩擦力 ，使得 输送带的运行阻力增大 ，能 耗增加 ，同时加剧 了 输送带的磨损 ，缩短 了输送带 的使用寿命。 4 装设 自动调心托辊 ’ 处理 由于承载托辊组安 装位置与输送 机 中心 线垂直度误差较大而导致输送带在 承载段 向一侧 跑偏 的问题 时，通常选择安装 自动调心托辊来 实 现纠偏功能，当输送带 向左跑偏 时 ，输送带边 缘 就会压在左侧挡板 轮上 ，使得托辊架绕轴 心旋 转 一 个角度 ，由于输送 带运动 的方 向跟托辊旋转 的 平面不重合 ，所 以会产生摩擦力 ，从而使跑偏 的 输送带回到中心位置 。但 这种方法使得托辊架处 于不稳定 的工作状态 ，输 送带会 出现左右摆动 现 象 ，因而其效果并不是很 明显 ，而且这种方法会 导致输送带运 行阻力增 大 ，对胶带 损伤较大 ，缩 短了输送带 的寿命。 5 使用液压纠偏装置 目前已使用 的一些液压纠偏装 置，均存在一 些不合理 的现象 ，使得纠偏 达不 到预 期 的效果 ， 甚至带来一些负面的影响。 3 一种 新型 无源液压 纠偏装 置 1 系统组成 该纠偏装置 由纠偏 托辊组 、纠偏 液控装置组 成 ，无需外 接动力 源，利用调正油泵 自动控制纠 偏托辊的角度 ，实现跑偏输送带的 自动纠偏 。 2 纠偏的几何原理 输送带正常运行时 ，两侧的倾斜托辊所受正压 力相等。当输送带向左侧跑偏时，如图 1 所示，左 侧的倾斜托辊所受正压力增大。如果将托辊组沿着 输送带运行方向倾斜一个角度 最大不超过 1 3 。 ， 如图2所示，此时由于输送带运行方向与托辊旋转 平面不重合，便会产生滑动速度和相应 的摩擦力 ， 起重运输机械 2 0 1 4 4 Ⅳ 图 1 输送带向左侧跑偏时托辊受力图 I V ，[一 ⋯一]‘ ＼』 一 ／ ～ 图2 托辊组沿输送带运行方向倾斜 F 1 c o s l 3 N s i n ．B 1 式 中 为托辊组沿输送带运行方向的倾斜角 度 ， 。 。 当两侧 的倾斜托辊为锥形托辊时，受力如图 3 所示 ，输送带在 j -T v 和 Ⅳ 2的共 同作用下 ，恢复到 最初的中心位置 。纠偏力为 F 2 1 Ⅳ 2 - f N c o s o ／ N s i n a 2 式 中O t 为锥形托辊的锥形角度 ， 。 。 Ⅳ 1 厂广] r ＼I I I L ， I 一 ； 图 3 锥形托辊受力图 3 具体纠偏过程 如图 4所示 ，假设输送 带 向左前方 运行 ，当 输送带向左 跑偏时 ，输送带边缘 与检测装置上 的 一 1 7 后检测立辊接触，同时带动其旋转；旋转的检测 立辊带动后调 正油泵旋转 ，油泵从检测装 置 的后 油箱 中吸人液压 油，如 图 5所示 ，吸人 的液压油 通过单向阀和液控 二位 四通 换 向阀进入调节液压 缸的有杆 腔，从而将托辊架 向后 即逆着输送带 运行 的方 向拉动旋转一定 角度 ，使托辊旋转平 面与输送带运行方 向不再重合 ，达到纠偏 的效果。 2 3 4 5 6 ＼＼ { j ， ＼l I _ i ＼ 叮 f { I ／ ／ I f t 1 8 7 图4 无缘液压纠偏托辊布置图 后 1 ．下胶带2 ． 胶带架3 ．上胶带4 ．调偏托辊组 前后各 1 个 5 ．检测立辊 前后各 1 个 6 ．液压油箱 前后各 1 个 7 ．调正油泵 前后各 1 个 8 ． 调节液压缸 前后各 1 个 图 5 液压原理 图 当输送带 向右跑偏 时，输 送带边缘 与检测装 置上的前检测立辊接触 ，如 图 4所示 ，同时带动 其旋转 ；旋 转的检测立辊带 动前 油泵旋转 ，油泵 从检测装置的前油箱 中吸人液压油 ，如图 5所示 ， 吸入的液压油通过单 向阀和液控 二位 四通换 向阀 进入调 节 液 压缸 的无杆 腔 ，从 而将 托 辊 架 向前 即顺着输送带运行 的方 向推 动旋转一定角度 ， 使托辊旋转平 面与输送带运行方 向不再 重合 ，从 而起到纠偏的作用 。 4 该纠偏装置的优点 这种纠偏装置无需动力源，结构简单 ，性能可 一 1 8 一 靠 ，便于维护。与其他纠偏装置相 比较有如下优点 ① 用驱动立辊代替驱动滚轮 ，当输送带跑偏 带动立辊旋转 时，立辊 的动 能大 ，所 以传 递给油 泵的能量较滚轮的大； ② 将油泵沿检测立辊轴线安装 于检测立辊正 下方 ，将油箱安装于检测立辊 架外侧 ，从而避免 了输送带挠度较大时与油泵及油箱之间的摩擦 ； ③ 纠偏托辊组采用锥形托辊 ，增 大了纠偏力 F，使得输送带能快速 回到正常位置。 F- f N c o s o t Ns i n 13 l ／ 3 3 4 结论 在整条输送线路上 ，每隔 6～ 1 0组普通形式的 托辊组 ，装设一 组该 无源液压调偏 托辊组 ，确 保 输送带跑偏 时能及 时纠偏。但是 ，输送带跑偏 的 原因是 多方 面 的 ，还 应该 从 设 计 、安 装 、调 整、 使用及维护等多方面来考 虑 ，单纯 的强调 纠偏的 作用 ，而忽略其他因素是不合理的。 在设计方 面，应 该首先 考虑将滚 筒 的表 面车 成鼓形 、侧 向托辊前倾 、设 置 自动调 心托辊等方 法 ；对于安装 ，应 该尽量保 证设 备安装精 度 ；在 使用过程 中，要 尽量保证加料均匀 以及 托辊与滚 筒表面的清洁。 总之 ，胶带跑偏是带 式输送 机运行 时最常见 的故障之一 ，及时纠偏对 于确保 带式输送机高效 可靠的运行至关重要。 参考文献 [ 1 ]王鹰 ．连续输送机械设计手册 [ M] ． 北京中国铁道 出版社 ，2 0 0 1 ． [ 1 ]王鹰 ，孟文俊 ． 带式输送机前倾托辊的探讨[ J ] ． 起重 运输 机械 ，2 0 0 5 9 2 4 2 6 ． [ 3 ]宋伟刚，王丹 ．波状挡边带式输送机的发展[ J ] ． 煤矿 机械 ，2 0 0 4 2 1 4 ． [ 4 ]李章磊 ．核电站环行起重机吊钩组冲顶仿真研究[ D] ． 大连 大连理工大学 ，2 0 1 2 ． [ 5 ]文 豪 ．起重 机械 [ M] ． 北 京中 国机 械工 业 出版 社 ，2 0 1 3 ． [ 6 ]罗聪 ．带式输送机跑偏的原因及解决方法[ J ] ． 金属材 料与冶金工程，2 0 1 1 4 ． 作 者 牛帅帅 地 址山西太原京流路 6 6号太原科技大学4 7号信箱 邮 编 0 3 0 0 2 4 收稿 日期2 0 1 3 0 4 1 5 起重运输机械 2 0 1 4 4