畢懿琳

（浙江浙能紹興濱海熱電有限責(zé)任公司，浙江 紹興 312000）

0 引言

帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于電力等行業(yè)。輸送帶打滑是指輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間形成相對(duì)滑動(dòng)，是帶式輸送機(jī)的常見故障。輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，加劇了輸送帶和驅(qū)動(dòng)滾筒包膠的磨損，降低了二者之間的摩擦系數(shù)，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致輸送帶越來越容易打滑。某發(fā)電廠4A帶式輸送機(jī)為露天DTⅡ型帶式輸送機(jī)，其輸煤任務(wù)較重，在晴天時(shí)設(shè)備能夠正常運(yùn)行，一旦遇到雨天，此露天帶式輸送機(jī)便會(huì)頻繁發(fā)生打滑現(xiàn)象，直接影響機(jī)組燃煤的正常供應(yīng)。

1 輸送帶的受力分析

1.1 輸送帶所受阻力分析

輸送帶在正常運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)滾筒對(duì)輸送帶的摩擦力需要克服所有阻力之和。輸送帶所受阻力分析如圖1所示。

式中：F1為所有阻力之和；Fh為主要阻力；Fn為附加阻力；Fs1為特種阻力（托輥及改向滾筒摩擦阻力）；Fs2為特種附加阻力（清掃器等對(duì)輸送帶的阻力）；Fs3為傾斜阻力。

輸送帶的主要阻力：

圖1 輸送帶所受阻力分析

式中：f為模擬摩擦系數(shù)；L為輸送帶的總長度；g為重力加速度；qro為承載分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；qru為傾斜阻力回程分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；qb為每米長輸送帶的質(zhì)量；qG為每米長輸送物料的質(zhì)量；δ為帶式輸送機(jī)的傾斜角。

常用帶式輸送機(jī)的傾斜角 δ＜18°，cosδ≈1。對(duì)于長距離帶式輸送機(jī)（機(jī)長大于80 m），附加阻力明顯小于主要阻力，可引入系數(shù)C來考慮阻力，它取決于輸送機(jī)的長度。

所有阻力之和：式中：L， qro， qru， qb， g不會(huì)變化； C， f， Fs1， Fs2，F(xiàn)s3由帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)決定，在正常運(yùn)行中變化非常小，因此輸送帶的所有阻力之和F1主要取決于每米長輸送物料的質(zhì)量qG。

1.2 輸送帶所受牽引力分析

如圖2所示，輸送帶所受的牽引力為驅(qū)動(dòng)滾筒對(duì)輸送帶的摩擦力F2。

圖2 輸送帶所受牽引力分析

根據(jù)尤拉公式可以知道，驅(qū)動(dòng)滾筒對(duì)輸送帶的摩擦力正比于尤拉系數(shù)。

式中：C1為正比系數(shù)；eμφ為尤拉系數(shù)，其中μ為驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的摩擦系數(shù)，φ為驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的包角。

由此可見，輸送帶所受的牽引力會(huì)隨驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的摩擦系數(shù)μ及包角φ的增大而增大。

2 輸送帶打滑的原因

當(dāng)輸送帶的所有阻力之和大于輸送帶所受到的牽引力，即F1＞F2時(shí)，輸送帶就會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象。由此可見，當(dāng)F1增大或F2減小，都有可能導(dǎo)致輸送帶打滑，而F1主要取決于qG，因此當(dāng)qG比較大時(shí)，容易引起輸送帶打滑。輸送帶所受到的牽引力F2取決于驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的摩擦系數(shù)及包角，當(dāng)驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的包角φ過小或者二者之間的摩擦系數(shù)μ變小時(shí)，也會(huì)引起輸送帶打滑。

3 輸送帶打滑的解決方案

通過對(duì)輸送帶的受力情況以及打滑原因進(jìn)行分析可知，減小qG、增大φ和μ可以解決輸送帶的打滑現(xiàn)象。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，qG的減小不利于生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，所以此處主要考慮增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的包角φ和摩擦系數(shù)μ來解決輸送帶的打滑問題。

3.1 增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的包角

將增面滾筒上移，可以增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的包角φ，從而在摩擦系數(shù)不變的情況下增大二者之間的摩擦力，如圖3所示。

圖3 增大包角示意

當(dāng)增面滾筒上移時(shí)，會(huì)增大增面滾筒的徑向受力，導(dǎo)致增面滾筒的軸承受力變大，縮短增面滾筒的使用壽命。為了保證增面滾筒的使用壽命不受影響，可以更換大號(hào)軸承座并將增面滾筒上移，以增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的包角，同時(shí)增面滾筒的軸承可以承受更大的徑向力，不會(huì)因?yàn)槠涫芰ψ兇蠖s短使用壽命。

3.2 增大驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的摩擦系數(shù)

驅(qū)動(dòng)滾筒的包膠形式常用的是V型紋路，在晴天時(shí)，這種包膠形式可以增大摩擦系數(shù)，但是在雨天時(shí)不利于驅(qū)動(dòng)滾筒的排水，從而導(dǎo)致摩擦系數(shù)減小。將驅(qū)動(dòng)滾筒的包膠形式改為X型紋路，不但增加了驅(qū)動(dòng)滾筒的排水能力，而且可以增大其摩擦系數(shù)，如圖4所示。

圖4 驅(qū)動(dòng)滾筒包膠形式

此外，陶瓷面與輸送帶的摩擦系數(shù)明顯大于滾筒包膠與輸送帶的摩擦系數(shù)，若是將滾筒包膠換成陶瓷面，既不怕水沖與雨天的影響，也減少了膠帶與滾筒表面的磨損。

4 方案選擇

由于改變驅(qū)動(dòng)滾筒的包膠形式需要將驅(qū)動(dòng)滾筒拆下，影響生產(chǎn)的時(shí)間較長，所以決定采用改變?cè)雒鏉L筒位置來增大輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒包角的方案。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量增面滾筒的可活動(dòng)空間，可以將輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒的包角由原來的195°增大到220°，并更換了大號(hào)軸承座。經(jīng)過改造后的4A帶式輸送機(jī)，無論在晴天還是雨天均未發(fā)生輸送帶打滑的現(xiàn)象。

5 結(jié)語

引起輸送帶打滑的原因有很多，若是帶式輸送機(jī)拉緊配重不足，也會(huì)引起打滑。尤其是雨天，輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間有水，運(yùn)行時(shí)會(huì)形成水膜層，減小兩者之間的摩擦系數(shù)，極易導(dǎo)致輸送帶打滑。如果輸送帶在運(yùn)行中發(fā)生的打滑現(xiàn)象不能及時(shí)解決，極有可能導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失。實(shí)踐證明，通過改變?cè)雒鏉L筒的位置來增大輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒的包角，可以有效地解決輸送帶打滑的問題。

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