膠帶機(jī)無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置的研制

李 婷

（晉煤集團(tuán) 金鼎金焰機(jī)電公司，山西 晉城 048000）

煤礦膠帶機(jī)是洗選運(yùn)輸系統(tǒng)中的主要機(jī)電設(shè)備，被應(yīng)用于輸送煤炭、礦石、沙石等散裝物料，其能夠在連續(xù)裝卸條件下實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，可以在較大程度上提高生產(chǎn)率，減少人力、物力的投入，具有運(yùn)輸量大、工作效率高、適用性強(qiáng)、維護(hù)檢修工作量小等優(yōu)點(diǎn)，但由于洗選系統(tǒng)工藝復(fù)雜，有多個(gè)入料點(diǎn)或卸料點(diǎn)，在運(yùn)行中容易出現(xiàn)皮帶跑偏現(xiàn)象，如不及時(shí)調(diào)整就可能造成膠帶與機(jī)架之間的摩擦，直接增加膠帶運(yùn)行的阻力，從而造成損傷膠帶、縮短膠帶的使用壽命等現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重制約著工作效率。

1 膠帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)跑偏的具體表現(xiàn)形式

1）機(jī)械振動(dòng)造成的跑偏。通常煤礦的地理環(huán)境比較特殊，運(yùn)行過程中產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)不可避免，并且振動(dòng)和膠帶的運(yùn)行速度、跑偏次數(shù)呈現(xiàn)正比關(guān)系，即膠帶運(yùn)行速度越快，振動(dòng)就會(huì)越劇烈，跑偏次數(shù)也就越多。

2）托輥造成的跑偏。運(yùn)行過程中，由于煤炭容易發(fā)生物理分解，分解后的碎屑和空氣中的水分、灰塵結(jié)合成具有黏性的物質(zhì)，很容易粘在托輥上，導(dǎo)致托輥逐漸變粗，進(jìn)而使膠帶兩邊產(chǎn)生張力差，這樣也會(huì)造成膠帶跑偏。

3）膠帶受力不均造成的跑偏。一般遵照相關(guān)要求安裝好的膠帶運(yùn)輸機(jī)，調(diào)試后可以直接投入使用的；如果其出現(xiàn)空載運(yùn)轉(zhuǎn)正常、負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)跑偏的現(xiàn)象，則說明運(yùn)輸機(jī)的膠帶受力不均仍需調(diào)整。

4）膠帶保養(yǎng)不當(dāng)造成的跑偏。由于膠帶長期負(fù)荷運(yùn)行，其張力會(huì)有所下降，如果未能夠按時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，則會(huì)造成膠帶的表面變形，進(jìn)而導(dǎo)致膠帶因受力不均產(chǎn)生跑偏。

2 原防膠帶跑偏裝置存在的問題

目前，采用的防膠帶跑偏裝置多為普通調(diào)偏托輥架，調(diào)偏效果不理想。

1）由于受工作環(huán)境潮濕、粉塵等不利因素的影響，容易造成轉(zhuǎn)動(dòng)裝置銹蝕，不能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)偏功能。

2）在跑偏調(diào)整過程中需要人工手動(dòng)進(jìn)行輔助操作，存在一定的安全隱患，如果皮帶發(fā)生跑偏而不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整，就會(huì)造成皮帶磨損甚至斷帶現(xiàn)象發(fā)生。

3 膠帶機(jī)無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置

現(xiàn)根據(jù)膠帶機(jī)的運(yùn)行條件、調(diào)偏需求以及傳統(tǒng)的調(diào)偏裝置對調(diào)偏過程中存在的弊端進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，并結(jié)合使用環(huán)境，設(shè)計(jì)研制出無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置，代替人工手動(dòng)操作，提高其運(yùn)行安全系數(shù)。

3.1 主要構(gòu)成

該膠帶機(jī)無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置由牽引調(diào)節(jié)裝置、托輥調(diào)偏架裝置和推移連接桿等3個(gè)獨(dú)立構(gòu)件組成，推移桿的兩端分別與牽引調(diào)節(jié)裝置和托輥調(diào)偏架裝置鉸接，見圖1.

圖1 膠帶機(jī)無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置安裝示意圖

3.1.1 牽引調(diào)節(jié)裝置

牽引調(diào)節(jié)裝置示意圖見圖2，包括底架和安裝在底架上的立輥牽引調(diào)節(jié)架，其中底架為用槽鋼制作的橫梁，兩端通過螺栓將立輥牽引調(diào)節(jié)裝置固定在膠帶機(jī)機(jī)架上。立輥牽引調(diào)節(jié)架包括U型橫梁（由角鐵和槽鋼焊接而成）和安裝在橫梁兩側(cè)的兩個(gè)立輥，立輥牽引調(diào)節(jié)架的橫梁通過密封式軸承旋轉(zhuǎn)座支撐在底架橫梁的中心位置上，牽引調(diào)節(jié)架可360°旋轉(zhuǎn)。牽引調(diào)節(jié)架橫梁的一端有推移桿連接銷孔，與推移桿連接，從而帶動(dòng)托輥調(diào)偏架對皮帶進(jìn)行調(diào)偏。

圖2 牽引調(diào)節(jié)裝置示意圖

3.1.2 托輥調(diào)偏裝置

上托輥調(diào)偏裝置示意圖見圖3，包括底架和安裝在支架上的托輥調(diào)偏架，其中底架為用槽鋼制作的橫梁，兩端通過螺栓將托輥調(diào)偏裝置固定在膠帶機(jī)機(jī)架上；上調(diào)偏托輥架的3個(gè)托輥為V型安裝，其中兩側(cè)托輥為錐形，下調(diào)偏托輥調(diào)偏架的兩個(gè)托輥水平安裝；托輥調(diào)偏架通過旋轉(zhuǎn)座支撐在底架橫梁的中心位置上，可360°旋轉(zhuǎn)；托輥架橫梁離中心較近位置有推移桿連接銷孔。

圖3 上托輥調(diào)偏裝置示意圖

旋轉(zhuǎn)座由密封式活動(dòng)軸承組成，可有效防止由于銹蝕、煤粉粘接等造成的轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活；上調(diào)偏架兩側(cè)的調(diào)偏托輥修改為錐形托輥，接觸面積比較大，容易實(shí)現(xiàn)糾偏；推移桿兩端的連接孔分別與牽引調(diào)節(jié)裝置和托輥調(diào)偏裝置鉸接，以此帶動(dòng)托輥調(diào)偏裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)糾偏皮帶。

3.2 工作原理

該膠帶機(jī)無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置采用杠桿原理設(shè)計(jì)，利用皮帶機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的運(yùn)行偏差或摩擦力不平衡，促使調(diào)偏裝置轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到皮帶運(yùn)行的重新平衡，實(shí)現(xiàn)膠帶自動(dòng)調(diào)偏的功能。

在托輥調(diào)偏裝置和牽引調(diào)節(jié)裝置的支架中心處均設(shè)有旋轉(zhuǎn)座（密封軸承活動(dòng)支撐），構(gòu)成了無動(dòng)力調(diào)偏裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)；托輥調(diào)偏架和調(diào)節(jié)架均可繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)調(diào)節(jié)架發(fā)生一個(gè)小的行程時(shí)，通過連接桿帶動(dòng)托輥支架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)較大的行程，從而實(shí)現(xiàn)膠帶運(yùn)行中無動(dòng)力安全高效實(shí)時(shí)快速調(diào)偏功能。

3.2.1 實(shí)施方式

當(dāng)傳送帶發(fā)生跑偏時(shí)，傳送帶首先對立輥產(chǎn)生橫向推力，使立輥牽引調(diào)節(jié)架沿傳送帶方向通過旋轉(zhuǎn)座發(fā)生旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)推移桿對托輥調(diào)節(jié)架產(chǎn)生一定拉力，同時(shí)托輥調(diào)節(jié)架繞旋轉(zhuǎn)座也會(huì)發(fā)生同向旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整傳送帶恢復(fù)到正常軌道。

3.2.2 具體工作方式

當(dāng)膠帶機(jī)發(fā)生皮帶跑偏或皮帶偏離中心線時(shí)，牽引調(diào)節(jié)裝置兩端的摩擦力就會(huì)失去平衡，使得產(chǎn)生摩擦力大的牽引調(diào)節(jié)架一端繞密封式活動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)軸向輸送帶運(yùn)行方向產(chǎn)生擺動(dòng)，其擺動(dòng)量取決于傳送帶偏離中心位置的程度，則立輥根據(jù)跑偏的程度自行將皮帶向恢復(fù)到正常的路線上運(yùn)行；同時(shí)牽引調(diào)節(jié)架上鉸接的推移連接桿聯(lián)動(dòng)調(diào)偏托輥架也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)更大行程的旋轉(zhuǎn)，依靠托輥調(diào)偏架與膠帶膠面的摩擦力作為調(diào)偏動(dòng)力，迫使皮帶回歸到中心路徑上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)偏；待皮帶調(diào)整到正常位置，兩邊的摩擦力相等后，立輥調(diào)節(jié)架和調(diào)偏托輥架回歸到各自正常運(yùn)行位置，皮帶繼續(xù)正常運(yùn)行。

該膠帶機(jī)無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置可根據(jù)膠帶機(jī)寬度自行調(diào)整設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同型號(hào)的需求。在具體應(yīng)用過程中，由于調(diào)偏裝置與托輥牽引調(diào)節(jié)裝置的有效鉸接使得相互之間的牽引力要適中，如果調(diào)節(jié)力過大，則會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生較大摩擦力，產(chǎn)生皮帶磨損加??；如果調(diào)節(jié)力過小，則達(dá)不到理想效果。而且最關(guān)鍵是要保證托輥與皮帶之間的接觸面積受力均勻，經(jīng)過適當(dāng)調(diào)節(jié)后，在運(yùn)行過程中未發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象。

4 結(jié) 語

煤礦膠帶輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的連續(xù)動(dòng)作式運(yùn)輸設(shè)備，一旦發(fā)生突發(fā)性故障將會(huì)影響到礦井生產(chǎn)，甚至有可能造成安全事故；本文針對洗選廠所安裝使用的膠帶輸送機(jī)在使用過程中自身引起的跑偏現(xiàn)象，研制出一種結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、實(shí)用性強(qiáng)的無動(dòng)力自動(dòng)調(diào)偏裝置，該裝置不需要借助任何外力就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)糾偏，不僅節(jié)省了人力物力，還提高了設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的系數(shù)，達(dá)到安全高效的目的。

［1］ 林福嚴(yán)，李凌風(fēng)，張曉如，等.煤礦帶式輸送機(jī)故障分析［J］.煤礦機(jī)械，2011（02）：12-13.

［2］ 陳 鋒，徐 暉.皮帶運(yùn)輸機(jī)常見故障的分析與處理［J］.科技信息（學(xué)術(shù)研究），2006（06）：27-28.