皮带输送机防跑偏托辊的结构设计

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      随着我国工业产业链的发展，皮带输送机作为物料快速输送的主要输送设备之一，在生产中经常出现跑偏，因此增加了大量的人力投入。为解决此问题，针对各型号皮带输送机反复进行实地考察、分析、研究、总结，设计出皮带输送机防跑偏托辊，应用于实践，进一步提高生产效率。
      1、皮带输送机跑偏原因分析
      皮带输送机跑偏通常指皮带输送机在运行过程中，输送带没有按照输送带架的中心位置左右对称地正常运行。现以机械化快速掘进巷道临时安装的800mm带宽的皮带输送机进行分析，皮带输送机在运行时输送带受主滚筒的动力在三联辊及两联辊上浮动运行。旋转的托辊给输送带一个阻力和一个导向力，理想状态下输送带架是笔直的、物料在输送带上是居中间位置均匀的、托辊的导向力与输送带的运行方向是相同的，这时输送带是不会出现跑偏的。而在实际的生产中输送带架不可能达到理想状态下的笔直，高低也会随着巷道的走向而变化，输送带上运送的物料也不可能是理想状态下的均匀。所以输送带在托辊上的受力是随时在变的，阻力可以由动力去克服而导向力却是影响输送带跑偏的直接原因。托辊挂在横梁上是允许有少量的可调空间来改变托辊的导向力方向，一线维护输送设备的机修工就是在不停地改变着托辊的导向力方向来进行输送带的调整。这不仅耗费了人力而且输送带因托辊调整不及时仍然出现跑偏造成输送带架两边物料抛洒现象，这些物料需要人力去清理，这样就降低了生产效率增加了劳动强度，因此违背了现代化矿井的生产理念。防跑偏托辊的设计正是将这导向力进行了质的改变后合理利用的结果,在一定程度上为综合机械化生产后配套输送系统奠定了无人化的基础。
      2、结构设计及说明
      防跑偏托辊的设计原理是改变托辊的结构来改变输送带在托辊上所受合力的方向。因为动力来自于输送带，所以三节托辊所有受力都来自于输送带与托辊的接触，接触多则托辊反作用给输送带的力就大，不接触便不受力。在图1中可以看出三联托辊中A、B、C辊的导向力方向始终沿着输送带的运行方向，也就是说假设输送带是跑偏的，三联辊没有任何作用力能够将输送带拉回到正中位置，在没有人为的外力作用下输送带永远都是跑偏状态的。现在来看图2，b托辊与图1中B托辊是没有区别的，而a、c托辊与图1中A、C托辊有着截然不同的结构设计理念，a、c两托辊在运转的过程中其沿着托辊切线的导向合力能产生一个面向中间托辊b靠拢的扭矩，这里称其为导向扭矩。图1中三节托辊正常安装运转时扭矩为零。假设输送带是沿着图2中a、b两托辊跑偏，b托辊正常运行时导向力是沿着输送带的运行方向，关键在于a托辊产生的导向扭矩大于c托辊产生的导向扭矩，在此扭矩差的作用下运行中的输送带慢慢地向中间位置靠拢，直到a托辊与c托辊产生的扭矩力相同时输送带会完全运行在正中位置，从而实现了在防跑偏托辊的作用下运行中的输送带能够自动找正，既节省了人力调整输送带又在一定程度上实现了自动化、无人化。

图1 800mm带宽皮带输送机三节托辊

图2 皮带输送机防跑偏托辊

      皮带输送机自问世以来经过多次改革在一定程度完成了快速运输的使命，既减少了矿车出货中能源的浪费，也减少了人力资源的浪费，在实际的使用过程中皮带输送机跑偏已经成为影响出货、磨损输送带的主要原因。此防跑偏托辊的设计可以解决这一问题，希望能够得到推广和应用，提高生产效率。