皮带运输机皮带跑偏与断轴分析及处理措施

王伟国?张忠德

摘 要：皮带运输机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。皮带运输机既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。

关键词：皮带运输机;皮带跑偏;减速机断轴;故障分析与处理

1 前言

目前皮带运输机广泛应用八钢炼铁分公司原料分厂，在实际工作中皮带跑偏与减速机断轴是常见的故障，本文就是针对这两种常见故障加以简单分析，并给出一些处理方法。

2 皮带运输机皮带跑偏的处理

皮带运输机运行时皮带跑偏是最常见的故障。为解决这类故障重点要注意安装的尺寸精度与日常的维护保养。跑偏的现象和原因很多，要根据不同的跑偏现象和原因采取不同的调整方法，才能有效地解决问题。本文就是利用力学原理分析与说明此类故障的原因及处理方法。

2.1 调整承载托辊组

承载托辊组安装位置与输送机中心线的垂直度误差较大，导致皮带在承载段向一则跑偏。第一种方法就是在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔，以便进行调整。具体方法是皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移。皮带向上方向跑偏则托辊组的下位处应当向左移动，托辊组的上位处向右移动。

2.2 安装调心托辊组

安装调心托辊组，调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等，其原理是采用阻挡或托辊在水平面内方向转动阻挡或产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的，其受力情况和承载托辊组偏斜受力情况相同。一般在带式输送机总长度较短时或带式输送机双向运行时采用此方法比较合理，原因是较短带式输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长带式输送机最好不采用此方法，因为调心托辊组的使用会对胶带的使用寿命产生一定的影响。

2.3 调整驱动滚筒与改向滚筒位置

驱动滚筒与改向滚筒的调整是皮带跑偏调整的重要环节。因为一条皮带运输机至少有2到5个滚筒，所有滚筒的安装位置必须垂直于皮带运输机长度方向的中心线，若偏斜过大必然造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。其调整方法为：对于头部滚筒如胶带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，胶带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。

2.4 张紧处的调整

皮带张紧处的调整是皮带运输机跑偏调整的一个非常重要的环节。输送机的张紧装置使胶带的张紧力不够，胶带无载时或少量载荷时不跑偏，当载荷稍大时就会出现跑偏现象。对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决，但不应添加过多，以免使皮带承受不必要的过大张力而降低皮带的使用寿命。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是，有时张紧行程已不够，皮带出现了永久性变形，这时可将皮带截去一段重新进行胶接。

2.5 皮带直径大小不一造成的跑偏

滚筒外表面加工误差、粘煤或磨损不均造成直径大小不一，皮带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。对于这种情况，解决的方法就是清理干净滚筒表面粘煤，加工误差和磨损不均的就要更换下来重新加工包胶处理。

2.6 转载点处落料位置不正对造成胶带跑偏

转载点处物料的落料位置对皮带的跑偏有非常大的影响，尤其在两条皮带机在水平面的投影成垂直时影响更大。通常应当考虑转载点处上下两条皮带机的相对高度。相对高度越低，物料的水平速度分量越大，对下层皮带的侧向冲击力Fc也越大，同时物料也很难居中。使在皮带横断面上的物料偏斜，冲击力Fc的水平分力Fy最终导致皮带跑偏。在设计过程中应尽可能地加大两条皮带机的相对高度。在受空间限制的移动散料运输机械的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的的宽度应为皮带宽度的三分之二左右比较合适。为减少或避免皮带跑偏可增加挡料板阻挡物料，改变物料的下落方向和位置。

2.7 皮带本身导致的跑偏

皮带本身的的问题，如皮带使用时间长，产生老化变形、边缘磨损，或者皮带损坏后重新制作的接头中心不正，这些都会使皮带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。处理的方法只有对中心不正的胶接头重新制作，皮带老化变形的给予更换处理。

2.8 双向运行皮带运输机跑偏的调整

双向运行的皮带运输机皮带跑偏调整时要仔细观察皮带运动方向与跑偏趋势的关系，逐个进行调整。重点应放在驱动滚筒和改向滚筒的调整上，其次是托辊的调整与物料的落料点的调整。同时应注意皮带在硫化接头时应使皮带断面长度方向上的受力均匀，在采用导链牵引时两侧的受力尽可能地相等。

3 减速机的断轴

减速机断轴发生在减速机高速轴上。最常见的是采用的减速机第一级为垂直伞齿轮轴的高速轴。发生断轴主要有两个原因。

3.1 断轴的外在主要原因应当包括如下几个方面

1）所选皮带运输机的减速机的承载能力不够，既皮带运输机的驱动减速机选择的过小，当减速机的实际使用功率超过减速机的承载能力后在一定时间里使皮带机驱动减速机断轴;2）在电机轴和减速机轴之间通常安装液力偶合器和制动轮，当制动轮和液力偶合器的动平衡不好，偏心严重时会使皮带运输机运行时产生很大的振动。当振动载荷达到某种程度时使减速机输出轴上的应力过大而断裂;3）安装的同心度的偏差过大。如果在安装电动机和减速机之间的液力偶合器和制动轮时应当认真仔细的调整减速机和电机轴之间的同心度，如果偏差过大也会发生偶合器和制动轮在运行时产生过大的震动而出现断轴。4）减速机设计本身的缺陷导致输入轴断轴。这种情况是发生在完全按照减速机供货商的要求来设计皮带运输机而选用减速机时。虽然所选减速机满足减速机供货商的要求，但还是发生了断轴现象。

3.2 减速机断轴的内在因素

1）减速机设计时轴断裂处应力过大;2）减速机输入轴处轴肩处未细致考虑过渡圆角的曲率半径和变化曲线使应力集中严重发生疲劳破坏;3）减速机为垂直轴形式，第一级输入轴为伞齿轮轴，在伞齿轮支承轴承处过渡轴肩处出现较严重的应力集中而发生疲劳破坏;    4）减速机为硬齿面减速机，减速机输入轴直径较细，虽然计算强度时通过，因轴本身很细，同样在轴直径变化处应力集中严重并发生疲劳破坏;5）输入轴的热处理质量不合格;6）输入轴的材料选用不当。

3.3 避免和减少减速机轴断轴的方法和措施

1）修改减速机的设计;2）安装和维修时注意调整电动机和减速机的同心度，使其达到常规的要求;3）能使用平行軸的减速机时最好不使用垂直轴的减速机;4）选用减速机时考虑或计算减速机许可的能够承受的径向载荷;5）在选用电动机转速时应当尽可能地选择六极电机，既同步转速为1000转/分的电机作为驱动电机，这样可以减少偶合器、制动轮在高速旋转时的振动，尤其对功率较大的皮带运输机;6）设法减少或控制液力偶合器和制动轮的不平衡力矩的大小。

4 结语

皮带运输机是有挠性牵引构件的连续运输设备。由于其运输能力大，运行阻力、耗电量低，运行平稳，运行中对物料的破碎性小，连续运行容易实现自动控制。一种通用机械设备，因此在很多工业方面广泛应用，但它的维护要经常进行，遇到故障要及时解决才能使其使用寿命更长。