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帶式輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于設(shè)備制造、安裝及膠帶寬度方向物料分布不均等原因，常出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象，導(dǎo)致膠帶壽命大幅度降低。跑偏嚴(yán)重時(shí)直接導(dǎo)致膠帶損壞而使設(shè)備癱瘓，降低作業(yè)效率，甚至出現(xiàn)安全隱患。對(duì)此，業(yè)內(nèi)進(jìn)行了許多嘗試，也取得了一些進(jìn)展。但由于導(dǎo)致膠帶跑偏的因素較多，有些因素的作用機(jī)理還不甚了解，故膠帶跑偏的問(wèn)題依然普遍存在。據(jù)某全國(guó)性生產(chǎn)設(shè)備投標(biāo)網(wǎng)資料，2009年僅國(guó)內(nèi)某省就有約1200臺(tái)各類帶式輸送機(jī)存在跑偏問(wèn)題。
1、膠帶跑偏原因
膠帶跑偏的根本原因是驅(qū)動(dòng)滾筒及張緊滾筒之間膠帶兩側(cè)張力不均，使膠帶兩側(cè)對(duì)滾筒的壓力不一致。膠帶在滾筒上繞過(guò)都有變形及打滑現(xiàn)象，其程度與膠帶對(duì)滾筒的壓力有關(guān)，由于壓力不一樣，打滑程度不相同，膠帶的伸長(zhǎng)變形也不相同。張力較大的一側(cè)膠帶變形較大，打滑程度也較低，其運(yùn)動(dòng)速度就較快，因此該側(cè)膠帶會(huì)發(fā)生同方向的橫移運(yùn)動(dòng)，此橫移進(jìn)一步導(dǎo)致膠帶兩側(cè)的張力更加不均，周而復(fù)始形成惡性循環(huán)，使膠帶橫移更加嚴(yán)重，即出現(xiàn)膠帶跑偏。跑偏使膠帶在立輥上劇烈摩擦導(dǎo)致膠帶使用壽命大幅度降低，從而增加了生產(chǎn)成本。膠帶的跑偏規(guī)律是：跑緊不跑松，即膠帶兩側(cè)的松緊度不一時(shí)，膠帶向緊的一側(cè)移動(dòng)；跑高不跑低，即如果膠帶兩側(cè)的高低不一樣，膠帶向高的一側(cè)移動(dòng)；跑后不跑前，即如果托輥支架等裝置沒(méi)有安裝在膠帶運(yùn)行方向的垂直截面上，而是一端在前，一端在后（沿膠帶運(yùn)行方向），則膠帶會(huì)向后端移動(dòng)。
張緊滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒的軸線不平行是導(dǎo)致膠帶兩側(cè)張力不同的明顯原因。此外，膠帶橫向厚度不均勻以及張緊滾筒兩側(cè)軸承摩擦系數(shù)不同、兩側(cè)托輥軸承摩擦系數(shù)不同、所運(yùn)輸?shù)奈锪习l(fā)生偏載等都會(huì)使膠帶兩側(cè)的張力不勻。另外還有一些其他不明顯的原因?qū)е聫埩Σ痪默F(xiàn)象發(fā)生。
2、小型帶式輸送機(jī)的改進(jìn)措施
(1)校準(zhǔn)張緊滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒軸線間的平行度
任何帶式輸送機(jī)張緊滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒軸線間都有程度不一的不平行現(xiàn)象，即使出廠時(shí)設(shè)備的平行度符合規(guī)定，但運(yùn)行中的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致原有滾筒軸承支座產(chǎn)生位移而使軸線不平行。張緊滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒間距離較遠(yuǎn)，應(yīng)利用激光測(cè)距儀測(cè)得設(shè)備的平行度誤差并加以校準(zhǔn)。校準(zhǔn)后滾筒軸承支座的固定應(yīng)特別重視，否則設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)抵消前面所做工作的效果。
(2)張緊滾筒應(yīng)為鼓形結(jié)構(gòu)
根據(jù)膠帶會(huì)朝著張力較大的一側(cè)橫移的結(jié)論，可以將張緊滾筒或驅(qū)動(dòng)滾筒制成中間較粗兩端較細(xì)的鼓形結(jié)構(gòu)，使?jié)L筒對(duì)膠帶保持一定的自動(dòng)對(duì)中性能。滾筒中部的凸起程度越大，膠帶自動(dòng)對(duì)中性能越好，但膠帶中部受力也越大。理想的設(shè)計(jì)是在保證膠帶中部受力不超出允許值的前提下使?jié)L筒中部的凸起程度大一些。這需要較為復(fù)雜的力學(xué)計(jì)算，有待進(jìn)一步研究。
(3)滾筒兩側(cè)安裝隨動(dòng)式斜坡?lián)醢?br />
滾筒兩側(cè)安裝隨動(dòng)式斜坡?lián)醢蹇蓪?duì)膠帶產(chǎn)生較明顯的對(duì)中力，當(dāng)膠帶發(fā)生橫移并壓迫擋板時(shí)，擋板可產(chǎn)生使膠帶回到正確位置的對(duì)中力，橫移程度越高，則對(duì)中力越大。為避免擋板對(duì)膠帶產(chǎn)生損害，必須使擋板與滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。擋板的側(cè)面應(yīng)有一定坡度以產(chǎn)生更好的自動(dòng)糾偏作用。坡度值應(yīng)適當(dāng)，坡度太陡對(duì)膠帶的損傷較大且糾偏范圍較窄，坡度過(guò)緩則產(chǎn)生的對(duì)中力較小。
3、大型帶式輸送機(jī)的糾偏措施
對(duì)于較大型帶式輸送機(jī)，上述措施雖有一定效果，但因輸送機(jī)運(yùn)行速度快、負(fù)載大、張緊滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒相距遙遠(yuǎn)等，使糾偏更困難。
有資料提出電子糾偏的設(shè)想，即安裝傳感器探知膠帶橫移的參數(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)立輥的位置，強(qiáng)行將偏離的膠帶推回正確的位置。這種方法可能使膠帶受到較大的傷害，因而其推廣受到一定的限制。
以解決膠帶兩側(cè)的拉力不均為糾偏的出發(fā)點(diǎn)，可提出以下設(shè)想：把驅(qū)動(dòng)滾筒變成左右2部分，每一部分均有自己的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。一部分用普通電機(jī)通過(guò)減速器直接驅(qū)動(dòng)滾筒，另一部分由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在膠帶的一側(cè)安裝位移傳感器，當(dāng)膠帶發(fā)生橫移時(shí)，傳感器捕捉到其運(yùn)動(dòng)方向及幅度，單片計(jì)算機(jī)接受到相應(yīng)信號(hào)會(huì)直接調(diào)整變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖2左邊是普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾筒，膠帶發(fā)生向左偏移，說(shuō)明膠帶左側(cè)張力較大，且左側(cè)的運(yùn)行速度更高，此時(shí)位移傳感器將膠帶左移的幅度及方向信號(hào)傳送到單片計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)改變變頻器的控制電壓，使右側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速提高，反之亦然。為使傳感器不必每次開(kāi)機(jī)校對(duì)零位，位移傳感器可采用絕對(duì)編碼形式的角位移傳感器，通過(guò)杠桿使膠帶的橫移變成編碼器的角位移。
安裝電子糾偏系統(tǒng)后，仍需注意張緊滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒軸線的相互平行，兩邊的電機(jī)、減速器及滾筒應(yīng)完全對(duì)稱，斜坡形擋板也是必要的。實(shí)踐證明這些措施有明顯的防偏及糾偏效果。
實(shí)際運(yùn)行中，膠帶兩側(cè)張力的變化需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的累積才能導(dǎo)致膠帶出現(xiàn)明顯的橫移，故該系統(tǒng)的反應(yīng)速度不快，其糾偏控制模式采用比例控制即可。這種控制模式簡(jiǎn)單實(shí)用，尤其適用于響應(yīng)不快的場(chǎng)合。
4、結(jié)束語(yǔ)
由于變頻器成本較高，上述自動(dòng)糾偏系統(tǒng)的造價(jià)較高。隨著國(guó)內(nèi)變頻器產(chǎn)品質(zhì)量的提高，其價(jià)格會(huì)顯著下降，該系統(tǒng)會(huì)更經(jīng)濟(jì)、適用。
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