刘 涛

（山西中招招标代理有限公司，山西太原 030053）

0 引言

采煤时，煤矿工人需要将煤矿从井下挖出并运输。传统矿区基本依靠皮带输送机传送，皮带输送的优点是可以连续传输且输送距离远。现有的煤矿输送结构包括：主动及从动滚筒、2个固定板及输送皮带。2个固定板分别安装在机架的两侧，输送皮带设在主动及从动滚筒上，主动及从动滚筒的转轴设置在对应的固定板上。工作时，主动及从动滚筒转动带动输送皮带移动；工作一段时间后，输送皮带在主动及从动滚筒上会出现走偏的现象，一旦出现输送皮带走偏，需调整从动滚筒的位置，久而久之，输送皮带会变形，影响输送皮带的运行[1]。本文通过对皮带式输送机跑偏的原因及危害进行分析，提出一种能够自动对跑偏的皮带进行纠正的调偏装置。通过该装置可将采出的煤以及产生的煤矸石快速运输，增强快速反应能力的同时确保生产效率，提高设备安全性。

1 跑偏原因分析

当输送带有接头的一端存在质量缺陷、维护不当、货物堆积过重时，会引起输送机的皮带跑偏；此外，运输煤矿或煤矸石的过程中，若输送皮带安装不当，持续使用一段时间后，皮带很容易跑偏，即皮带不按照原来的路线行走。皮带跑偏会给该输送机带来很大影响，比如会增大输送机的负荷，或者加速输送带的磨损程度，影响输送带的使用寿命，进而导致输送机不能正常工作[2]。因此需要操作工人停机查修，调整输送机的支撑辊高度，同时还要检修皮带行走轨迹，把输送机的皮带引导至正确的轨道中。在实际生产过程中，由于输送带跑偏导致的停机、维修，影响生产效率，增加人工成本，耗费大量材料，并降低了输送机的使用寿命。

2 调偏装置的初期设计

项目初期，选用钢板作为下支撑架，钢板的厚度为15 mm，宽度裁剪为80 mm，长度为1 000 mm，选用厚度为5 mm，宽度为50 mm，将其两端向下折弯，略呈U型；选用ϕ50 mm、长度为180 mm的支撑辊作为下支撑辊，这种支撑辊也称作托辊，其具有中间轴；选用厚度为15 mm，宽度为65 mm，长度为200 mm的钢板作为侧支撑辊安装架，钢板的上端向上向外折弯110°，钢板的下端固定安装在输送机侧壁上；侧支撑辊架与下支撑辊架选用的钢板相同，侧支撑辊与下支撑辊选用相同的材质、大小一样，便于零件的更换和采购；将侧支撑辊安装在侧支撑辊安装架上，后侧支撑辊的轴线与皮带平面的夹角为70°，并将2套同样的机构安装在输送机的两侧，并对称设置，就完成了该设备的雏形。

图1 初期设置的输送机滚筒调偏装置

将该装置在输送机上每隔4 m装配1套，2个下支撑辊托住上皮带，侧托辊与输送带侧边缘接触，用于防止输送带跑偏，当输送带由于受力不均向一侧移动时，侧支撑辊会阻挡相应侧的皮带跑偏，转动设置的侧支撑辊不会与皮带侧边产生很大的摩擦，避免由于输送带跑偏造成的频繁停机维修而对生产带来的不利影响。其能够有效减低皮带跑偏的情况，减少停机检修时间[2]。

3 调偏装置的改进

项目后期经过完善，设置的调偏装置效果更佳。调偏支架可往复移动地安装在固定架上；调偏托辊可转动地安装在调偏支架上，调偏托辊的顶部用于支撑输送带；驱动机构与调偏支架连接并能够驱动调偏支架在输送带的厚度方向以及宽度方向上进行调偏，而不影响输送带的往复移动。调偏支架的底部和侧部分别通过底弹簧和侧弹簧安装在固定架上，从而将调偏支架可复位地安装在固定架上，并使得调偏支架能够在输送带的厚度方向以及宽度方向上往复移动[3]。调偏支架沿输送带的输送方向的前端部和后端部安装有限位装置，限位装置包括安装在固定架的限位槽和抵接在限位槽中的限位轮，用于限制调偏支架在皮带的输送方向的移动。

调偏支架具有彼此相对的第一侧和第二侧，驱动机构包括分别设置在调偏支架的左边和右边的左偏心凸轮件和右偏心凸轮件，以及分别对应与左偏心凸轮件和右偏心凸轮件传动连接的左驱动件。左驱动件可以包括左电机和左减速机，右驱动件可以包括右电机和右减速机，调偏支架的左边设置有分别与左偏心凸轮件的外周面和端面抵接的左周面抵接从动轮和左端面抵接从动轮；调偏支架的右边设置有分别与右偏心凸轮件的外周面和端面抵接的右周面抵接从动轮和右端面抵接从动轮。左偏心凸轮件的与右端面抵接从动轮抵接的端面具有高度差，右偏心凸轮件的与右端面抵接从动轮抵接的端面具有高度差，从而能够分别应对皮带的不同朝向的偏移通过左驱动件和右驱动件驱动左偏心凸轮件和右偏心凸轮件旋转；使得左周面抵接从动轮、左端面抵接从动轮和右周面抵接从动轮、右端面抵接从动轮分别跟随左偏心凸轮件和右偏心凸轮件而相应移动，进而驱动调偏支架在皮带的厚度方向以及宽度方向上进行调偏输送带的往复移动而实现纠偏[4]。

此外，当左驱动件驱动左偏心凸轮件旋转时，调偏支架的左驱动件往复依次地向上、向左边的外侧、向下、向左边的内侧移动或者往复依次地向上、向左边的内侧、向下、向左边的外侧移动；当右驱动件驱动右偏心凸轮件旋转时，调偏支架的右边往复依次地向上、向右边的外侧、向下、向右边的内侧移动或者往复依次地向上、向右边的内侧、向下、向右边的外侧移动。调偏支架向上走动的目的是增大调偏支撑辊与皮带之间的摩擦力，进而使得调偏支架在向外侧移动的过程中，皮带具有不同的位移量，进而实现纠正。

4 调偏装置的优化

优化方案：煤矿皮带输送机滚筒调偏装置还包括控制器以及分别安装在调偏支架的左边和右边的输送带跑偏检测装置[5]。驱动机构、左右输送带跑偏检测装置分别与控制器电连接；如果左边输送带跑偏检测装置检测到输送带发生跑偏时，控制器向右边驱动件发出启动信号，使得右驱动件驱动右偏心凸轮件旋转，右偏心凸轮件的旋转使得调偏支架的右边往复依次地向上、向右边的内侧、向下、向右边的外侧移动，由此现实输送带的调偏；如果右边输送带跑偏检测装置检测到皮带发生跑偏时，设置的控制器向左边驱动件发出信号，使得左驱动件驱动左偏心凸轮件旋转，左偏心凸轮件的旋转使得调偏支架的左边，往复依次地向上、向左边的内侧、向下、向左边的外侧移动，由此现实输送机滚筒的调偏[6]。

图2 改进后的煤矿皮带输送机滚筒调偏装置

5 结束语

皮带输送机是煤矿生产的主要运输机器设备，耗资较大。本文设计的煤矿皮带输送机滚筒调偏装置能够有效防止皮带跑偏现象发生，减少停机检修时间，提高生产效率[7]，增加了输送机使用寿命，有着可观的经济效益和社会效益。通过该装置可将采出的煤以及产生的煤矸石快速运输，在增强快速反应能力的同时确保生产效率，使企业在国内外市场的竞争中占据有利位置，为企业进一步发展奠定良好基础。