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输送带脱离轨道的力学原理与解析
胶带输送机是轮斗系统的主要设备。它的安全稳定运行直接影响到准格尔露天煤矿表层黄土的剥离。而胶带的跑偏是胶带输送机最常见的故障,对其及时准确的处理是其安全稳定运行的保障。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。本文是根据多年在轮斗现场实践,从使用者角度出发,从力学原理分析此类故障的原因及处理方法。

  胶带跑偏的原因及处理方法(1)承载托辊组安装位置与输送机中心线的垂直度误差较大,导致胶带在承载段向一侧跑偏。如图1所示,胶带向前运行时给托辊一个向前的牵引力F q,这个牵引力分解为使托辊转动的分力F z和一个横向分力F c,这个横向分力使托辊轴向窜动,由于托辊支架的固定托辊是无法轴向窜动的,它必然就会对胶带产生一个反作用力F y,它使胶带向另一侧移动,从而导致了跑偏。

  搞清楚了承载托辊组安装偏斜时的受力情况,就不难理解胶带跑偏的原因了。调整的方法是:第一种方法是利用托辊组的两侧调节位置进行调整。具体调整,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。如图2所示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。

  第二种方法是调整回程托辊组,利用胶带架固定托辊座的调节孔来调节。调整方法与承载托辊相同。

  (2)头部驱动滚筒或尾部改向滚筒的轴线与输送机中心线不垂直,造成胶带在头部滚筒或尾部改向滚筒处跑偏。滚筒偏斜时,胶带在滚筒两侧的松紧度不一致,沿宽度方向上所受的牵引力F q也就不同,成递增或递减趋势,这样就会使胶带附加一个向递减方向的移动力F y,导致胶带向松侧跑偏,即所谓的“跑松不跑紧”。

  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。经过反复调整直到胶带调到较理想的位置。在调整驱动或改向滚筒前最好准确安装其位置。

  (3)滚筒外表面加工误差、粘土或磨损不均造成直径大小不一,胶带会向直径较大的一侧跑偏。即所谓的“跑大不跑小”。其受力情况如图4所示:胶带的牵引力F q产生一个向直径大侧的移动分力F y,在分力F y的作用下,胶带产生偏移。滚筒直径大小不一的受力情况这种情况的解决方法是清理干净滚筒表面粘土,加工误差和磨损不均的要更换下来重新加工包胶处理。

  (4)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胶带的跑偏有非常大的影响,尤其在上条输送机与本条输送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2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F c也越大,同时物料也很难居中,使胶带横断面上的物料偏斜,冲击力F c的水平分力F y最终导致皮带跑偏。

  如果物料偏到右侧,则皮带向左侧跑偏,反之亦然。落料点不正受力情况对于这种情况下的跑偏,在设计时应尽可能地加大2条输送机的相对高度。在受空间限制的胶带输送机的上下漏斗、导料槽等件的形式与尺寸更应认真考虑。一般导料槽的宽度应为皮带宽度的五分之三左右比较合适。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。

  (5)胶带本身的的问题,如胶带使用时间长,产生老化变形、边缘磨损,或者胶带损坏后重新制作的接头中心不正,这些都会使胶带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。这种情况会使胶带在全长上向一侧跑偏,最大跑偏在不正的接头处。处理的方法只有对中心不正的胶带接头重新制作,胶带老化变形的应及时更换。

  (6)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。张紧装置是保证胶带始终保持足够的张紧力的有效装置,张紧力不够,胶带的稳定性就很差,受外力干扰的影响就越大,严重时还会产生打滑现象。对于使用绞车张紧或液压张紧的胶带运输机可调整张紧行程来增大张紧力,但不应调整的过紧,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。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硫化对接。

  (7)轮斗在生产过程中,对采掘工作面要求严格,不能大起大落。对于胶带在移设过程中出现的凹段也要尽量找平,有过大的凹段,应利用推土机或平路机将其填埋平整、夯实,争取做到胶带机架基础缓坡过度。

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