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皮带机跑偏原因及防偏技术探讨

2022-12-11李天楠

当代化工研究 2022年21期
关键词:托辊皮带机皮带

*李天楠

(朔州煤电机电装备制造有限公司 山西 038300)

在我国的工业领域内,皮带机是用于运输货物的机器,在运输货物过程中,以输送带作为主要的构件,完成货物输送的任务。皮带机可以在我国的工业建设和生产中输送货物,例如散料或纸箱的输送、包装袋的输送,目前皮带机已经发挥了显著的功能优势,有着广泛的应用范围。在连续的运行过程中,皮带机受到自动化技术的控制,对货物进行运输,整体的设备运输能力强,操作便捷方便。但是皮带跑偏的事故问题时有发生,针对皮带机的跑偏原因进行分析,有针对性地加强对该问题的技术处理,是值得人们关注的问题。

1.皮带机的运行特点

皮带机在货物的运输中发挥了关键的功能,在输送货物时,皮带机是通过连续性的运动或间歇性的运动完成运输货物任务的,该过程中,利用到了皮带传送装置,皮带机所运输的货物类型多种多样,包括各种包装袋、散料、纸箱,制作皮带机的原材料包括硅胶、橡胶、聚氨酯、PVC。使用皮带机的过程中,皮带机的运行是在自带滚筒和皮胶带之间形成摩擦力的作用,托辊在生产和运行的活动中,与皮胶带之间同样具有一定的摩擦力,摩擦力产生了带动作用,形成了胶带的运行,皮带机因此而实现了对货物的运输。

当出现皮带跑偏的现象时,皮带机货物运输的过程中,将会出现皮带磨损的现象或发生撒料的问题,此类机械故障问题的发生时,如果皮带仍旧在运行状态下运作参与生产,将会出现皮带软化的现象,增加了皮带被烧焦的风险。在高温环境中,皮带的运行有可能会引发火灾,导致整体的生产线运行活动受到影响,皮带机的运行具有复杂性,针对皮带机在运行过程中存在的风险隐患,要进行有针对性的防治。

2.皮带机跑偏的危害

皮带机发生跑偏时,皮带机的内部金属部件和皮带脱离开来,二者之间的摩擦作用力消失,皮带和皮带机之间形成了相互脱离的状态,导致设备因此而形成故障,无法继续运行,企业的生产作业活动受到了直接的影响,降低了生产水平、生产效率。发生皮带机跑偏,不仅会导致直接与皮带相接触的设备发生损坏,而且其他设备的使用也会受到影响,因为皮带机跑偏会导致整个生产线停滞,无法进行后续的生产作业,增加了生产活动中的安全隐患。因此当出现皮带机跑偏的现象和问题时,必须要采取及时有效的处理措施,运用纠偏技术,保证生产安全。

对皮带机跑偏的现象治理不及时,有可能会导致运输的物料出现翻卷问题,单侧受力较大,形成严重的受力倾斜现象,增加了皮带横向断裂风险,对现场的施工人员生命安全造成威胁,一旦引起安全事故,无论是人员安全还是生产效益,均会受到负面的影响,例如在山西省太原某焦化厂出现了皮带机事故问题,造成了一名操作工人死亡,该事故的发生就是由于皮带跑偏导致。值得关注的是,皮带机跑偏会对周边的环境造成污染,煤炭运输的质量效率受到负面的影响,当出现皮带机跑偏时,煤炭散落到其他的地方,将形成大量的资源浪费,周边的环境受到了影响。

3.皮带跑偏的原因

(1)皮带两侧所受驱动力平衡性不足

皮带两侧受力不平衡见图1,出现皮带两侧受力大小不一的情况,A侧受力和B侧的受力分别为F1和F2,F1超过F2时,皮带将会出现向A侧跑偏的现象和问题。之所以会出现皮带两侧受力不均衡的现象,可受到多种因素的影响而发生,例如安装不当、调试措施落实不到位等,针对皮带机进行安装时出现微小的误差,导致了皮带两侧受力不均匀,形成了受力不一的跑偏现象和问题。皮带接头不平也会导致皮带机发生跑偏,皮带硫化接头位置与原有的接头位置相互偏离,导致了两侧所受到的张力,出现不均匀的现象,接头位置是出现跑偏问题最严重的部位[1]。

图1 皮带两侧受力不平衡

当出现皮带松弛的现象是皮带机老化引起了皮带弹性减弱、松弛问题,将会导致皮带机内部承受的应力出现差异性的变化,增加了跑偏现象发生风险,物料的分布不均匀,可增加跑偏的事故发生几率。无任何载料的情况下,皮带机无跑偏现象,装上载料之后出现跑偏,这说明了物料的分布均匀性不足,造成了皮带跑偏的问题。

在实际的生产过程中,物料分布不均匀的现象是十分常见的,通常情况下,和物料的受力方向相比,皮带机的跑偏方向与其刚好相反,当出现皮带两侧的滚筒和托辊摩擦力不均匀的情况时,或是发生了粘料现象,将会形成皮带机跑偏的问题。物料自身具有一定的黏性,皮带机投入生产和运行活动中,经过一段时间后,有物料黏附在了滚筒上或是黏附在了托辊位置,增加了截面半径,造成受力不均匀的现象和问题,产生了皮带机跑偏问题。

(2)皮带侧向力

皮带侧向力指的是滚筒、托辊施加于皮带的侧向力,在皮带位置形成了作用力,导致皮带发生跑偏现象,安装滚筒和托辊的过程中,安装的位置出现了偏差,和皮带的垂直方向不吻合,投入到生产和运行后的皮带机将会受到侧向力作用的干扰,产生跑偏现象。特别是在改向滚筒和托辊的位置,是跑偏现象较为严重的主要位置,随着位置逐渐向前,发生跑偏的程度较轻,出现驱动滚筒倾斜过大的情况时,将会形成严重的跑偏现象。

(3)机架变形

机架变形会致使皮带机出现跑偏的现象,机架变形指的是机架位置和水平线相互偏离,无论是两侧出现高低差,还是在中心线出现歪斜的现象,都会导致皮带机受到侧向力的影响,造成跑偏问题,此类跑偏现象调整难度较高,具有一定的治理难度。在生产过程中,皮带机处于运行状态时出现皮带振动是一种客观存在的现象,无法完全避免,振动频率和运行速度之间呈现出了正比关系,振动小,皮带机跑偏程度也相对更小,若是振动十分剧烈,皮带机的跑偏严重程度将会增加,之所以会发生皮带机振动,在一定程度上是由于托辊径向跳动导致的[2]。

4.皮带机运行过程中的防偏技术应用策略

以某生产企业为例,该企业在生产中使用皮带机发生跑偏现象,对生产质量、生产安全造成了严重威胁,管理人员从纠偏技术的应用着手,加强了对皮带机跑偏现象问题的探究,结合有效的技术措施,做好皮带机的防偏处理。从根源上对两侧受力不均衡和侧向力所带来的影响进行防治,安装过程中,对误差加强了防控,提高了对运行过程中的皮带机跑偏现象的防治效果,主要采取了以下几种技术措施。通过对皮带机运行过程中防偏技术的优化和调整,能够针对目前的运行皮带机的过程中存在的问题,构建起新的技术应用结构,改进皮带机运行过程中的偏差风险。通过优化结构调整托辊组的方式、以及对驱动滚筒和改向滚筒位置进行调整等方法,提高防偏技术水平。

(1)调整托辊组

采取调整托辊组的方式,对皮带机的跑偏现象进行防治,是一种有效的方法,调整托辊组的具体位置时,需按照一定的原则,合理调整托辊组,安装时,托辊两边的固定孔应以长孔为主。当皮带跑偏的方向为A侧时,需要将A侧的托辊组移动至皮带运行的方向,或是对B侧的托辊组进行调整,将B侧托辊组向相反的方向移动。利用该方法,可以对机架不稳的问题进行有效的防治,对矿料散落以及振动引起的跑偏问题进行防范和治理[3]。

(2)调整驱动滚筒与改向滚筒的位置

对驱动滚筒的位置和改向滚筒的位置进行调整,可以对皮带机的跑偏现象进行防治,调整滚筒位置技术在皮带机跑偏的防治中,是一种有效的防偏技术手段,可以在调整驱动滚筒和改向滚筒位置的过程中,将皮带机跑偏的问题改进。安装滚筒的过程中,滚筒中心轴位置应保证处于与皮带运行方向相垂直的状态下,以防发生跑偏的现象和问题,保持滚筒中心轴与皮带机运行方向垂直,见图2。

图2 滚筒中心轴与皮带机运行方向垂直

若是出现了皮带机跑偏的现象,结合皮带机跑偏的方向,要进行有针对性的调整,皮带机跑偏的方向是A侧时,需要移动A侧的轴承座,将其调整至皮带运行的方向。或者用反方向移动的方式对B侧的轴承座进行反方向的调整,确保B侧的皮带处于张紧状态下,或是保证A侧的皮带放松,A侧滚筒和B侧滚筒的位置调整方案需要与上述方案相反。值得一提的是,传动滚筒的活动范围具有一定的有限性,因此做好传动滚筒的固定工作,是必要的前提条件,在固定传动滚筒时,可以借助拉紧的方式做好固定,对皮带松弛引起的跑偏现象和问题进行防治,对机架不稳造成的皮带机跑偏隐患加强治理[4]。

(3)安装调心托辊组

采取安装调心托辊组的方式,对皮带机的跑偏现象进行治理,是一种有效的纠偏技术手段,当皮带机的中心位置出现跑偏的现象和问题时,结合发生跑偏的主要位置,使用安装调心托辊组的方法来解决该现象,主要的原理是借助托辊装置的功能实现防跑偏技术目标的。托辊装置在水平面旋转的过程中,会形成一定的推力作用,从垂直方向进行推动皮带产生了自动向心力,以此实现了对皮带机跑偏现象的纠正和处理。

安装调心托辊组技术的应用可以在皮带机皮带较短的情况下使用,也可以在皮带机的运行时采取了双向运行模式时,应用安装调心托辊组的方法,提高对跑偏现象问题的防治和纠正效果。在产生的跑偏现象纠正的难度过大,技术要求高,皮带长度较大的情况下,使用调心托辊组安装的方式进行纠偏处理,还有可能给皮带造成负面的影响,增加了皮带的损伤风险。因此利用该技术进行纠偏时,技术人员要持谨慎的态度,在非必要的情况下避免选择该技术进行纠偏[5]。

(4)调整张紧处

调整张紧位置的过程中,可以实现对皮带机的纠偏处理目标,利用该方式,主要是指在实际的张紧处调整过程制定调整方案时,要根据不同的张紧形式,选择具有较强可行性的方案进行纠偏处理,例如利用机械式场景的方法,或重锤式场景的方式调整张紧处,都可以取得理想的调整效果。以机械式张紧的技术应用为例,采取机械式场景的技术方法时,应同时移动对应滚筒的两个轴承座,确保这二者移动同步,保持中心轴和皮带运行方向之间形成垂直的关系,实现纠偏处理的目标。

利用重锤式张紧的技术处理方法,要保证重锤上部安装的两个改向滚筒的方向和皮带运行的方向,要具有一定的规范性,这二者与重力垂线之间形成相互垂直的状态关系,将会有效地改进跑偏风险,提高跑偏技术的应用水平。结合这一常见的运行故障问题,把握纠偏技术的应用要点,确保皮带机处于稳定的状态下运转,提高生产水平、生产效益。

(5)增加皮带机高度差

通过增加皮带机高度差的方式,防范皮带机的跑偏所带来的负面影响扩散,主要是因为转载点处落料位置这一因素会对皮带机的运行和跑偏程度产生直接的影响,出现煤炭掉落的情况,转载点位置所掉落的煤炭直接干扰着皮带机的运行情况。当出现落料均匀性不足时,皮带机的受力也会因此难以达到平衡状态,受力不一,增加了跑偏现象的发生风险,尤其是两台皮带机处于相互垂直的状态时,造成的跑偏影响将会更严重。落料的位置和皮带机间的高度差具有一定的相关性,高度差较小时,物料转载过程中水平方向分速度小,下层皮带受到的冲击也相对更小。

反之,在高度差过大时的情况下,物料转载过程中会形成水平方向分速度过大的情况,因此下层皮带受到的冲击力较大,机械设备的使用寿命受到了影响,物料很难在中间位置掉落,因此出现了两侧受力不均匀的情况,产生了皮带跑偏的问题。物料中心向哪一侧偏向时,皮带就会出现反方向的跑偏问题,因此为了防范此类故障现象,可以通过加大皮带机之间的高度差的技术处理方法,合理的安装皮带机。把握皮带机安装作业的环节,保证皮带机及运行安全性、可靠性的前提下,尽可能地调整皮带机之间的高度差,提高高度值,对转载点处落料位置所带来的皮带机运行影响进行控制[6]。

5.结论

综上所述,皮带机运行过程中发生跑偏现象时,要求管理人员及时采取有效的纠正措施,用皮带机纠偏技术,保证皮带机运输活动的稳定性、高效性,对撒料的问题进行防范和治理。在皮带机的使用过程中,要由专职人员做好对皮带机跑偏问题的观测、分析,预测跑偏风险,采取有效的技术措施,提高皮带运输机的运作稳定性,提高皮带运输机的生产和运行效率。

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