输煤皮带跑偏原因分析与解决措施

湖南金竹山电厂 廖 华

金竹山电厂的原煤电子秤，安装在5#带甲、乙皮带上，甲皮带周长436.1 m，乙皮带周长436.08 m，上皮带轮与下皮带轮相隔218.05 m，皮带倾斜约15°。由于皮带因气温变化或本身弹性会产生松紧，故在下皮带中段处采用重锤对皮带进行自动调节。在上、下皮带轮几米处有一组活动靠背托轮，运行人员用手长时间扳动活动靠背托轮来调整皮带跑偏。长时间采用此方法会降低装置的安全性。目前皮带跑偏主要存在两个方面的问题，一是活动靠背托轮存在一定的局限性，载煤时活动靠背托轮不能自动调整皮带跑偏；二是没有加装限位轮和提高皮带两边托辊安装角度，容易产生皮带跑偏，从而导致电子秤计量不准。

一、皮带跑偏原因分析

1.活动靠背托轮存在一定的局限性。活动靠背托轮轴承座固定在大支架上，可以转动20°。其结构如图1所示。

此装置的工作原理为：皮带转动时摩擦力带动靠背托辊滚动，当皮带往右偏，右轮在前，左轮在后；若皮带往左偏，则左轮在前，右轮在后。

活动背靠托轮通过转动一个角度产生一个扭力来调整皮带偏向，在空皮带时它能起到调整作用。当运输原煤时，上层皮带拉的紧，使皮带变长，下层皮带松动，产生摆动力，摆动幅值超过20 mm。在实际运行过程中，皮带不是从靠背托轮上滑过去，而是摆动过去，使得下层靠背托轮失去了它的调节作用。当皮带进入上层所传递的偏向力与上层摆动所产生的偏向力远大于靠背托轮的阻力时，皮带就会跑偏。实际输煤过程中，超越靠背轮而损坏皮带的现象时有发生。

2.偏向力的形成。在实际运输中，下层皮带是皮带跑偏的最重要地段，皮带进入下层，由圆柱滚筒和活动靠背托轮支承皮带移动。皮带经过两圆柱滚筒的中间段时，会出现摆幅力加弹力，这两个力会形成一个偏向力，经过几级滚筒后偏向力会形成惯性力，皮带以2.5 m/s的速度转动，这个偏向力传递到上层皮带，周而复始，偏向力会越来越大。

3.托辊安装角度小。皮带的横向张力小，与各托辊接触力小，没有装限位轮，下层皮带产生的偏向力会传到上层皮带，因此，皮带的横向张力无法降低偏向力。

4.维护不周。皮带支架生锈，外力作用支架逐渐产生形变，上、下皮带轮位置出现位移，皮带或上、下皮带轮的一端沾湿煤泥水等问题。

二、皮带跑偏带来的影响

1.皮带跑偏使原煤在皮带中堆放的位置接近皮带边缘，原煤在皮带运输时振动或抖动，并从皮带上滚下来或崩塌下来。浪费大量原煤，不但增加了运行人员的劳动强度，而且对环境造成了污染。

2.皮带跑偏时，皮带拉力在电子秤秤架上会产生一个偏向力，当空皮带运转时，检查电子秤动态零点，与皮带跑偏时的动态零点比较后发现，两者相差较大。电子秤计量不准。

三、解决皮带跑偏的措施。

1.设计并安装限制皮带跑偏的限位轮。限位轮与皮带的位置关系如图2所示。

限位轮上端直径小于下端的直径，但大于中间直径，从侧面看是一个月弧形，使皮带边缘在限位轮内有一定的移动空间，适应于皮带载煤与空带时的宽度变化。限位轮的材料要用不锈钢、玻璃、陶瓷等光级度高的材料。安装限位轮时，限位轮的下边缘应与旁边托辊的中心线平行。限位轮的结构如图3所示。

在上皮带轮和下皮带轮的进出口处各加装3组限位轮。皮带中间在2个活动靠背托轮中间安装1个限位轮，这样做的优点是可以限制并消耗皮带偏向力，阻挡惯性力的形成。皮带经过限位轮时，皮带往上摆动可碰到限位轮上缘限置，皮带若往下摆动可碰到限位轮下缘限置，皮带向两边摆动可碰到两边对称限位轮中心位的限制。在实际运行中，皮带某截面点输煤完成后，经上皮带轮空带进入下层皮带段，所产生的摆幅偏向力，需经过上皮带轮出口3组限位轮、皮带中段的各组限位轮以及下皮带轮入口的3组限位轮，摆幅惯性偏向力由各组限位轮逐级控制消耗，皮带某截面点进入下皮带轮后，保持了下层皮带原来的运行轨道。当皮带某截面点经过下皮带轮进入上层皮带段，又经过2组对称限位轮（漏煤斗离下皮带轮距离短的限制，只能安装2组限位轮）时，可纠正下皮带轮沾煤水造成的皮带偏向问题。皮带在上皮带层移动产生的摆幅偏向力，由各段限位轮限置，轨道运转不变。

2.改变皮带托辊安装角度。原皮带两边支承托辊安装角度α为20°，现将支承架加高，托轮不变，将安装角度α改为45°～65°，可以起到自动调节跑偏的作用。皮带托辊结构如图4所示。

当皮带的横向张力加大时，与各托辊接触力也随之加大。当在上、下层皮带加装了限位轮后，皮带偏向的余力就会被皮带的横向张力所消耗。当皮带运转时，皮带在两边支承托辊的限制下，皮带截面呈一个较大的半圆弧面，使皮带张力增大，在皮带张力和托辊及煤重的作用下，使皮带周而复始的按正确轨道运行，起到自动调节跑偏的目的。

3.加强维护工作。更换了生锈和不合格材料的支架，调整上、下皮带轮处于平行位置，并与皮带保持90°。发现皮带上、下轮上有湿煤泥时，应冲冼干净，在打煤之前要进行15 min的空皮带运转，消除皮带轮上的煤水。

四、结论

1.限位轮成本低，安装容易，加装了限位轮，提高了托轮的角度，填补了活动靠背轮的缺陷，纠正了皮带跑偏问题。

2.减少了活动靠背托轮扭力对皮带的伤害，延长了皮带的使用寿命，能保证皮带电子秤对原煤的准确计量，具有重要的推广价值。

3.经过改造后，每天可节约大量原煤，不但降低了运行人员的劳动强度，也减少了煤灰对环境的污染。