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厂皮带输送机跑偏原因及管理对策分析

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【摘 要】皮带输送机作为烟厂输送生产、传递物料系统的关键性设备,在烟厂的物料传送中起到不可替代的作用。皮带输送机最容易出现的故障就是胶带跑偏,若发生跑偏,则直接影响了烟厂的生产经营活动的正常开展。本文主要研究分析皮带输送机胶带跑偏的原因,随后针对这些原因提出了相应的管理对策。期待能对我国烟厂物料输送实践工作提供相应的指导和借鉴。

【关键词】皮带输送机;跑偏;原因;管理对策

皮带输送机就是用平面钢板作为支撑承载的输送带,它作为烟厂的烟叶、烟梗及烟丝等物料主要的输送设备,具有构造简单、保养方便、运行稳定、对烟叶与烟丝的破坏程度小、成本小及输送距离长等优势,因此在烟厂生产活动中得到普遍性的应用。皮带输送机的运行主要依靠皮带和滚筒的相应表面产生的摩擦力完成输送的,虽然负重过大时,可经由摩擦面间的打滑来保护设备,但因为皮带张力不一致,造成皮带在运动时极易发生跑偏,导致输送机的传动零件的承受力不均匀,皮带边缘磨损,减少了皮带的使用期限。严重时甚至撕裂皮带,造成停产,并增加了机器维护的工作量和保养成本。

1 烟厂皮带输送机跑偏的原因

造成烟厂皮带输送机发生跑偏的原因有很多,其中常见的原因有:皮带输送机机架及滚筒安装产生的误差、输送带的质量误差而导致带宽方向上的受力不匀、皮带硫化接头的质量不过关、输送带产生部分损伤、给料的位置偏差、安装拉紧装置产生的误差大或出现卡涩、皮带机的纠偏设备纠偏失灵、清扫器性能不过硬等等皮带输送机的质量、操作或是外界因素。现主要分析几种典型的原因:

1.1 皮带输送机的主动和被动滚筒对应的安装轴线没有平行

当皮带输送机的主动及被动两种滚筒相应的安装轴线没有达到平行时,皮带与滚筒的接触表面上的受力情况会受到曩,如图1所示。图中F设定为在某一接触点上,滚筒和皮带间的支撑力,FX和FY则分别为F的水平方向及垂直方向的分力,在FX水平分力的作用下,输送带往右面跑偏,此时经由调整主动滚筒,使之平行于被动滚筒平行,就可以调整好跑偏现象。

1.2 输送机的托辊轴线及相应的机架中心线没有垂直

当皮带输送机的托辊和皮带机中心线产生角度时,皮带的运动速度 则被分解成和托辊架中心线成垂直方向的速度 及与托辊架中心线平行的速度 ,按照摩擦力的相应性质,皮带受到的摩擦力和 方向相反,造成皮带朝着首先接触的托辊边缘发生跑偏,直到达到跑偏的稳定位置,此时可以调整跑偏位置的首先接触皮带的一边托辊朝着向皮带平行的方向运行,或把跑偏位置后接触的皮带的一边托辊向着反方向进行调整,如图2。

1.3 皮带输送机的托辊轴线的垂直平面和皮带面没有保持平行

当皮带输送机的托辊轴线的垂直平面内和皮带面没有保持平行,倾斜度大的时候,皮带作用于托辊的受力如图3示意,在分力 的作用下,皮带可能朝着托辊的低端方向运动,进而造成皮带偏离托辊的低端方向。基调整如图4示意,保持托辊中心线至水平,就能够纠正这一类跑偏,另外还需要校正皮带机架水方向平及托辊架的水平安装两个方面产生的偏差。

2 避免烟厂皮带输送机跑偏的管理对策

防止烟厂皮带输送机的跑偏主要采取以下管理对策:

2.1 设置托辊外侧倾斜向皮带输送机运动方向

这种设置也称为前倾式回程托辊,其设置方法如图5,就是使皮带输送机制两个托辊保持对称,同式倾斜向皮带运行的方向约2度,纠正跑偏原理如下:

在皮带和两个托辊对应的接触线上分别取一个点,则两点受力如图5示意。图5中的F1牵、F2牵分别表示皮带受到的牵引力, 阻、F2阻分别代表皮带受到的阻力,F1、F2则分别代表皮带受到的附加力,两个托辊的水平及垂直两个分力则是F1X,F1T,F2X,F2Y,F。假设皮带跑偏方向为右,则皮带和第二个托辊的接触线相对更长,加上物料对称分布于皮带上,所以物料作用在第二个托辊上的正压力F2>第一个托辊的正压力F1。因为两个托辊的倾角一样,所以F2X > F1X。由F1牵=F1阻+F1Y得出,F1牵和F1阻、F1Y互相抵消。同理,F2牵与F2阻和F2Y抵消,因此第一托辊与第二个托辊上的合力即为分别为F1X和F2X,附加力FX =F1X-F2X,造成皮带左移,使之带复位。这处纠偏方法在于操作简单、成本小,缺点则是运动中增加了皮带输送机的运动阻力,使得输送带磨损加大。

2.2 采取螺旋清扫辊进行清扫

皮带输送机的螺旋清扫托辊通常安装于回程皮带的下面,主要用途是是清扫烟料的附着物,同时也可以自动防止皮带发生跑偏,如图5。按两种旋转方向,将清扫毛刷分别放到托辊的左右部分,左部分向右旋转,右半部分则向左旋转。它纠正跑偏的原理如下。因为螺旋清扫托辊不同点作用于皮带均匀的力,皮带和两种方向旋转端的接触点分别取一点,其受力如图6示。

图中的 F1牵、F2牵为皮带受到的牵引力,F1阻、F2阻分别代表皮带受到的阻力,F1、F2则分别代表皮带受到的附加力,皮带匀速运动,所以F1牵= F1阻、 牵= 阻,牵引力和阻力互为抵消了,皮带在左右部分受到的合力为F1、F2。当皮带左旋时,左端接触比右端多,因此F1> F2,推动皮带回程向右端旋转进而复位,从而纠正了跑偏。

2.3 选取鼓形驱动滚筒

皮带在鼓形的驱动滚筒受到的力如图7,当皮带发生右向跑偏,滚筒的左边增加对皮带的压力,使水平分力 > ,则皮带被迫向左面发生移动,进行纠正了皮带跑偏。

2.4 选取滚筒包胶纠偏

滚筒包胶最显著的优点就是其表面所受摩擦力的系数大,包胶就是在光滑、钢制的滚筒表面冷粘或且是硫化一层橡胶。人字形沟槽主要用于防止打滑及纠正跑偏,它的防止跑偏的原理则是上述几中防跑偏原理的综合。

2.5 适当启用皮带输送机防止跑偏的保护装置

避免跑偏的对策虽然在一定程度上能够赶到防止或减轻跑偏发生的作用,但无法完全消除跑偏现象的发生。为确保皮带输送机不因为跑偏而导致事故发生,输送机必须设置日常的跑偏保护装置,原理如图7。其单利辊双凸轮结构,本身具备使立辊能够自动复位,实施跑偏保护的功能。当输送带发生跑偏,接触到立辊时,输送带带动立辊摆动,带动保护装置内部的凸轮转动。这个保护装置具备两个动作位置:当跑偏不明显时,立辊摆动到Ⅰ位,其转动角为15度,位于外侧的凸轮松开一级开关,发出跑偏报警信号,提醒工作人员注意;当跑偏严重时,立辊摆至Ⅱ位,其转动角为35度,位于内侧的凸轮松开二级开关,发出信号使之停机,避免事故发生。

3 结论

本文经由分析烟厂皮带输送机发生跑偏的常见的、典型的原因,提出五种避免烟厂皮带输送机跑偏的管理对策,即设置托辊外侧倾斜向皮带输送机运动方向、采取螺旋清扫辊进行清扫、选取鼓形驱动滚筒、选取滚筒包胶纠偏及适当启用皮带输送机防止跑偏的保护装置等,这些对策可以减少皮带输送机因跑偏而发生恶性事故的可能性,从而降低了因跑偏故障而停止皮带输送机运转的次数,有效提高烟厂的生产效率。

参考文献:

[1]温春雁.基于PLC控制的烟厂皮带输送机系统的应用[J].装备制造,2009(04).

[2]徐迎曦,李传锋,舒云星.烟厂皮带输送机智能化保护控制系统[J].仪表技术与传感器,2009(06).

[3]王耀,仝荣山.烟厂皮带输送机胶带跑偏的原因及控制方法[J].山西能源与节能,2009(06).