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悬臂皮带机跑偏分析及防治措施


港 口科技 ?港 口机械  

悬 臂 皮 带机 跑 偏 分 析及 防 治措 施 
李 文龙 王从 标 

( 天津港工程监理 咨询有 限公 司,   天津

3 0 0 4 5 2 )  

摘要 : 介绍悬臂皮带机原理 , 从 力学的角度对悬臂 皮带机 的跑偏原 因进行分析 , 并提 <

br />出相 应 防治措 施 , 从 而降低 跑偏 故 障 的发 生 。  

关键 词 :港 口 ; 悬臂 皮 带机 ; 跑偏 ; 力 学分 析 

A na l y s i s   a nd   Me as ur e s   o f   Ca nt i l e ve r   Be l t   Co nve yo r   Sl i ppi ng   De v i a t i o n 

LI   We n l o ng , W A NG  Co n g b i a o  

( T i a n j i n   P o r t   E n g i n e e r i n g   S u p e r v i s i o n   a n d   C o n s u l t a t i o n   C o . , L t d . ,T i a n j i n   3 0 0 4 5 2 ,C h i n a )  

Abs t r a c t : S l i p p i n g   d e v i a t i o n   c a u s e s   o f   t h e   c a n t i l e v e r   b e l t   c o n v e y o r   i s   na a l y z e d   f r o m 
t h e   p oi nt   o f   me c h ni a c s   he t o r y   nd a   t h e   me a s u r e s   a g a i n s t   s l i p p i ng   d e v i a t i o n   i s   pr o po s e d ,   whi c h  i s  a  g u i de  f o r  e n g i ne e r s  t o  f in d  t he  c a us e  of  s l i pp i n g  d e v i a t i on  a nd  d e f e n d   c a nt i l e v e r   b e l t   s l i p pi n g.   Key   wor ds :p o r t ;c a nt i l e ve r   be l t   c on v e y o r ;s l i p pi n g   d e v i a t i o n; me c h ni a c s   a n a l y s i s  

皮带机广泛应用于各类散货输送设备 ,皮带  机运行过程 中跑偏是最常见 的故障,而悬臂皮带 
机 长度 较短 , 更 易 出现跑 偏故 障 。 跑偏 故 障轻 者导 

音s  

致物料抛洒 , 停机检修 , 重者可能导致皮带撕裂 ,   影响到生产 , 造成经济损失或安全事故 。 本文主要  探究 皮 带机 跑偏 的原 因 , 以便 制 定 预 防措施 , 降低  跑偏故障的发生或在跑偏故障发生后能及时采取 
有效 的措 施 消除故 障 。   1   典 型悬 臂皮 带机 原 理 

图 1 悬 臂 皮 带 机 原 理 图 

2 悬臂 皮 带机 跑偏 原 因分析  在实 际运 行 中 , 造成 皮 带机 跑偏 的原 因很 多 ,   主要 有 : 皮带 机 中 心线 与理 论 中心 线偏 差 大 ; 托辊  架、 头 尾 滚筒 中心线 与皮 带 机 中心 线垂 直偏 差 大 ;   落煤 点 与皮 带机 理 论落 煤点 偏 差 大 ;皮带 机架 与  皮 带 机理 论 中心 线 水平 偏差 大 ; 托 辊架 、 头 尾滚 筒  中心 线 安 装 与 皮带 机 架 理 论 中心 线 水 平偏 差 大 ;  
? 

悬臂皮带机 由驱动滚筒 A 、 头部滚筒 B 、 重锤  张紧滚筒 c 、 D 、 E以及为增大驱动滚筒 A的包角  而设置的改 向滚筒 F 、 承载托辊 、 回程托辊和皮带  组成 , 见图 1 。  

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港 口科 技 ? 港 口机械 

滚筒 、 托 辊粘 煤 ; 拉 紧装置 安 装偏 差大 、 卡涩 ; 皮带  接 头不 正等 。 经 过长 期 的观察 分析 , 皮带 机跑 偏 的 

2 ) 料 流从 不 同角 度落 下时 , 对 皮带 形成 冲击 。   设 想 料 流从 A、 B 、 c   3个不 同方 向落下 冲击 皮带 ,   按 照分解 重力 的方 法 分解 ,同样存 在推 动 皮带 横  向移 动 的切线 分 力 ,且 依 次 为 A方 向最 小 、 B次  之、 c最 大 。可 以看 出 , 料 流 冲击 造成 的皮 带跑 偏 
量与料 流形 成 的 冲击 力 、 冲击 角度 和 冲击 点有 关 ,  

原因多种多样 , 但其具有共性。 即不论何种因素造  成 皮带 跑偏 ,都 可体 现 为皮 带受 到垂 直 于前进 方  向的水 平侧 向力 ,且 不平 衡 ,即水平 合 外力 不 为 
零 。当合外力 为 零后 , 皮 带 就会平 衡 稳定 , 保 持 既  有 状态 。 跑 偏偏 离值 达到 一定 程度 即为 跑偏故 障 。   下 面从 力学 角度 就造 成几 种 典型 的皮 带 机跑偏 的  因素予 以 阐述分 析 。  
2 . 1 落料 点不 正 

冲击 力又 与料 流 大小 及落 差有 关 。 冲击 造 成 的皮  带跑 偏值 , 在料 流 刚接 触皮 带 时 的落料 点 处较 大 ,   但 皮 带在 运行 过程 中 , 自身对 跑偏会 有 所 纠正 。 冲 

落 料点 不正 致使 皮带 跑 偏有 2 种 情 况 :料 流 

击点偏离中心容易造成导料槽处撒落料 。   2 . 2 托 辊架 轴线 与皮带 机 中心线 不垂 直 
当皮 带机 托辊 轴 线位 置 与皮 带机 中心 线垂 直  时, 皮 带所 受合 力 的方 向与皮带 运 行方 向平 行 , 横  向所 受合力 为零 , 故 皮带 无跑 偏 。 当托辊 与皮带 机  中心线 有一 角 度 时 , 皮 带 运 行 速度 . 可 分解 为与  托 辊 架 中心线 垂 直 速度  和 与 托 辊 架 中心 线 一  致 的速 度  见 图 3 。根据 摩 擦 力 性质 , 皮 带受 到  与 , 反 向的摩 擦 力 , 导致 皮 带 向首 先 接 触 到 的托 
辊边 跑偏 , 直 到达 到稳定 跑偏 位置 。  

落到皮带上后 , 其重心位置与皮带 中心不重合 ; 料  流 从不 同角 度落 下时 , 对皮 带形成 冲击 。   1 ) 料流落 下后堆积在成 弧形状皮带 的一侧 , 料 
流 重心偏 离皮带 中心 ( 机 架 中心 ) , 此 时料堆 垂 直 
向下 的重 力  可 以分解 为 2个相 互 垂 直 的分 力 ,  

见图 2 ,即沿 弧面切 线方 向的分力  和垂直 于皮  带 弧面 的分 力  ,   就会 对皮 带形成 推力 , 使 之横  向移 动 , 造成 皮带跑偏 。移 动过程 中料 堆重 心不 断  向机 架 中心趋 近 ,   也逐渐 变小并 趋 近于 0 ;与此  同时 , 已跑偏 的皮带会 产生 2 个 力 与  相抗衡 。 皮  带偏 离侧 所受 拉 应力 越来 越 大 ,并大 于 内侧 拉应 
力, 会 产生一个 逐渐增 大 的向心弹力 。 已偏 离机架  中心 的皮带 自重 力 ,沿弧 形 切线 方 向产 生一个 分 

托 辊 调 整  方 向 

力 。如果皮带 跑偏严 重 , 偏离侧 受 到其 他装 置 的推  挡就会 产 生第 3个力 , 当这 3个力 之和 ∑F合 与  相平衡 时 , 皮 带就停 止横 向移 动 。由于料堆 在皮 带  上 的位 置一般 不改 变 ,   始 终存在 , 所 以在 没有采  取纠偏 措施 的情况 下 ,皮带会 一直保 持跑偏 运行 。   同时 , 由于 ∑F合 的存 在 ( 不 管 它有 多 么 小 ) , 料堆  重心始 终趋 近机架 中心而不 能重合 。 皮带 机在这种 
工况下 运行极 易造成 物料遗 撒 。  
图 3 托 辊轴 线与皮 带机 中心 线不垂 直 时对皮 带跑偏 的分 析 

2 . 3 滚 筒轴 线与 皮带 机 中心线 不垂 直  当滚筒 轴 线 与 皮 带 机 中 心线 垂 直 时 , 皮 带 受 
到 的 拉 力 F的 方 向与 机 架 轴 线 重 合 ,此 时 皮 带 

料 流 

不跑偏 ; 当滚 筒 轴 线 与 皮 带 机 中心 线 不 垂 直 时 ,  
滚 筒 轴 线 相 对 垂 直 位 置 就 会 形 成 一 个 小 的偏 斜 

角  ,此 时 皮 带 在 滚 筒 上 成 一 侧 松 一 侧 紧 的状  态, 见图 4 。 由于 滚 筒 对 皮 带 拉 力 F的方 向始 终  垂 直 于 滚 筒 ,所 以 F力 方 向与 皮 带 中 心 线 也 存  在 偏 斜 角  , F力 就 会 在 机 架 的垂 直 方 向产 生 横  向力 F平, F平= F s i n / 3 , 故 F平 就会 推 动皮 带 横 移而  造成 皮带 向松 弛侧 跑偏 。 当跑偏 到 一定程 度 时 , 靠  近滚 筒 附近 的一段 皮 带 ,其跑 偏 侧受 到其 他装 置 
图 2 落 料 点 不 正 时 对 皮 带跑 偏 的分 析 
?

的推 挡或 阻滞 而形成 弓形 ,此 时 F力 方 向与皮 带 

2 2 ?  

港 口科 技 ?港 口机械 

中心 线趋 近 重合 , F平 趋近于 O , 皮 带 虽然会 因 弓形  产生 向心 弹力 , 但 是很 小 。当 F平 与 向心 力之 和 跟  阻滞 力 相平 衡 时 , 皮 带就 停 止跑偏 而 稳定 。 这 种情  况跑 偏 容易 刮 蹭皮 带边 缘 ,特 别是 对 悬臂 皮 带机 

加 装 可调 节 式 导 流板 对 落 料 点 进 行 适 量 调 整 , 即 
可达 到要 求 。  

3 ) 对 托 辊 轴 线 与 皮 带 机 中心 线 不 垂 直 所 引 
发 的跑 偏 , 调 整 办 法是 将 此 跑 偏 处 先 接 触 皮带 的 


这类短皮带 , 带来的损伤更大。  

侧 托辊 向皮 带 运 行 的方 向调 整 , 或 者 将 此跑 偏 

处 后 接 触 皮 带 的 一 侧 托 辊 向 皮 带 运 行 的 反 方 向 
调整。  

4 ) 对 于 滚筒 轴 线 与皮 带机 中心线 不垂 直所 引  发 的跑偏 , 调 整 方法 是 在轴 承座 下 加垫 片 , 并 观察 
轴 线 

皮 带两侧 的松 紧 隋况 及 跑偏 变 化情 况 ,因皮带 从 
跑偏 到恢 复 正 常有一 定 滞后 性 ,每 调 整一 次轴 承 

座下 的垫 片 , 均应 做 一段 时 间观 察 , 再决 定 是否 继 
续 调整 。  

5 ) 在 适 当位 置使 用 自调心 托 辊组 或在 皮 带两  侧安 装立 辊 也是 预 防跑偏 的成 熟方 法 。  
图 4 滚 筒轴 线 与皮 带机 中心线 不垂 直 时对 皮 带跑偏 的 分析 

4 结束语 

3 悬 臂皮 带机 跑 偏 防治措 施  结 合 以上 对 悬 臂 皮 带 机 跑 偏 原 因的 分 析 , 提 
出以下 预 防及 治 理跑 偏 的措施 :   1 ) 皮 带 机架 的变 形 和 托 辊 架 安 装定 位 偏差 ,  

对悬臂 皮带机 常见 的跑偏 因素进行分析 , 并  提出防治措施 。 此外 , 造成皮带跑偏的因素还有皮 
带 张力 的 因素 、 皮 带 接 头 接偏 、 皮带老化 、 滚 筒 包  胶磨 损 、 滚 筒 或托 辊 粘连 异 物等 , 但 从力 学 角度 分  析跑 偏原 因 , 利 于找 到跑 偏根 源 , 便 于正 确 制定 解  决跑 偏 的措施 。  
参 考文 献 

会 导 致 皮 带 架 与 托 辊 架 的实 际 位 置 较 理 论 位 置  偏 差 大 。将 头 尾 主滚 筒 的 中心 线 相 连 , 即可 认 为  是 理 论 中心 线 。在 实 际操 作 中 , 可 以在 头部 主滚  筒 和 尾 部 主 滚 筒 中心 点 引 出 约 定 长 度 的位 置 ,   将 2点 用 铁 丝 连 接 起 来 ,此 铁 丝 的铅 垂 面 可 以 

[ 1 ]房 庆云 . 皮 带机跑偏 故 障及其 对 策Ⅱ ] . 港 口装 卸,  
2 0 0 7 ( 3 ) : 2 1 — 2 3 .  

认 为 是距 离皮带 架理 论 中心线等 距 的基 准面 ,   以约 定 距 离 减 去 中心 线 距 此 侧 皮 带 架 外 边 缘 距 
离 的差 值 ,可 以 作 为 校 正 皮 带 架 水 平 摆 动 的基  准值 。   2 ) 对落 料点 与皮带机 中心偏 差大 的情况 , 通过 

[ 2 ]李毅 民, 吕明荟 . 斗轮 堆取料 机 悬臂 皮 带机跑 偏 
的调整 U 】 . 港 口装 卸, 1 9 9 6 ( 2 ) : 1 7 —1 8 .  

[ 3 ] 蒋琼珠 . 连 续运 输机 [ M】 . 北京 : 人 民交通 出版社 ,  
1   986 

镇 江最 大 内河 港 口开 工 
2 0 1 4年 1 2月 2 2日,镇江 规模 最 大 的内河 港 

丹阳港正式开工建设 , 总投资达 4 . 9 6 亿元 , 标志着  镇江 地 区水上 物流业 发展 将进 人新 的发 展 时期 。   国务院 《 关于加快长江等 内河水运发展 的意  见》 颁 布后 , 镇 江市 按 照“ 加 快 发展 内河 水 运 , 发 展  多式 联 运 ,推进 部 分地 区重要 港 口专 业 化 、规模 
化、 现 代 化 港 区建 设 ” 的要 求 , 结 合 境 内京 杭 大运  河“ 四改 三 ” 工程 , 提 出 了依 托 内河 港 口建 设 苏南 

现代化城市示范点的战略 目 标。   该港 京杭 大运河丹 阳市 区段 ,拟建 1 个 1   0 0 0  
吨级多用 途泊 位 , 1 O个 1   0 0 0吨级 件杂 货泊 位和 7  

个5 0 0 吨级件杂货泊位 , 码头泊位长度 1   1 3 5   m , 设  计 年通过 能力 6 1 8万 t 。 建成后 , 将充分 发挥 内河水  运资源优势 , 降低工业企业物流成本 , 成为集加工、   仓储 、 物 流 于一体 的综合 性 内河 港 口 , 对 繁荣 苏 南  运河 沿线 区域经济 产生积 极影 响。   ( 京 生)  
?  

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