1、包 装与食品机械 2009 年第 27 卷第 6 期短距离平皮带传输跑偏问题的分析李美川1， 张国安1， 2， 苟向民1， 张有良1， 王剑峰1（1.轻工业西安机械设计研究所 ， 西安 710086；2.西安中轻机造纸机械集团公司 ， 西安 710086）觹觹摘 要 ： 平皮带传输在现代企业发展中得到广泛的应用 ， 但是平皮带跑偏带来的各种危害也影响着企业的发展 ， 从多方面分析平皮带跑偏形成的原因 ， 解析平皮带传输结构组成 ，通过详细的速度分解和力学分析 ,解析采用锥面滚筒对短距离平皮带传输跑偏进行调整 ， 并对锥面滚筒跑偏调整进行实例说明 ， 为以后的平皮带跑偏调整带来实际的意义 。关键
2、词 ： 平皮带 ； 跑偏 ； 锥面滚筒 ； 短距离中图分类号 ： TH222 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1005-1295（2009）06-0008-04Analysis of the Problem to the Short Range of Flat-belt Transmission Off-trackingLI Mei蛳chuan1, Zhang Guo蛳an1, 2, GOU Xiang蛳min1, ZHANG You蛳liang1, WANG Jian蛳feng1（1. Light Industry Xian Mechanical Research Institute, X
3、ian 710086, China）Abstract： The flat-belt transmission machinery was extensive used in the development of modern enterprise ,but the harm of the flat-belt off-tracking influence the development of the enterprise. In many respects to analysisthe reason of the flat-belt off-tracking, parse the structu
4、re of the flat-belt transmission machinery. Do the resolutionof velocity and mechanical analysis to detailed analysis for regulate the short range flat-belt off-tracking adopting theconical roller, give example to illustrate the conical roller regulate the flat-belt off-tracking. It is valuablesigni
5、ficance to regulate the flat-belt off-tracking in the future.Key word： flat-belt; off-tracking; conical roller; short range收稿日期 ： 2009-09-04作者简介 ： 李美川 （1984）， 男 ， 山东菏泽人 ， 学士学位 ， 助理工程师 ， 从事轻工业包装机械设计和研究 。0引 言在社会高速发展的今天 ， 生产的高速化 、自动化就成了企业发展的必要条件 ， 要实现生产的高速化和自动化 ， 物料以及产品的传输的高速平稳也就成了一个很受关注的问题 。 在现在的物料及产品
6、的传送中 ， 平皮带的传输在现代机械生产的过程中因其传动平稳 、 连续 ， 跌落率低 、 能耗低 、 成本低等诸多的优点而备受各个企业和设计单位的钟爱 ， 但是在平皮带的传输过程中 ， 传输跑偏问题作为一个经常存在而且不可以避免的问题给企业的生产带来很多的不便甚至生产事故 。 当平皮带跑偏处理不及时 ， 使得跑偏范围较大时可能会使平皮带边缘与托辊架或安装支架相互摩擦 ， 很快使得平皮带边缘出现毛边使平皮带过早的损坏 ， 甚至引起平皮带的纵向撕裂扯断 。 如果采用的平皮带为非阻燃材质的皮带 ， 在跑偏过程中的摩擦很容易引起火灾 ， 引发严重的生产事故1。 平皮带跑偏还会直接影响产品或生产原材料的
7、传输 ，给生产过程中的定位或计量带来很多的不便 ，直接影响着企业的生产效率和生产质量 。 能及时的发现平皮带的跑偏问题和对引起跑偏的原因进行详尽的分析做出一个合理的准确的防止跑偏的方案是每个企业都要关注的问题 。 作者82根据自己的工作实践和工作中遇到的实际问题 ，以单位内新开发的新型裹包机上塑料薄膜短距离平皮带的传输为实例 ， 对短距离平皮带跑偏问题进行了分析和解决 。1平皮带跑偏形成的原因由于平皮带自身组成材料的柔韧性和它在现实工作中的实际带宽的要求以及它在传动中的线接触等特点 ， 就决定了平皮带跑偏的多种原因的存在 ， 但其主要原因是由于平皮带受力不均匀 ， 其大致有以下几种主要情况 ：
8、1.1 平皮带自身的结构和质量的问题平皮带多是由细钢丝或细的聚合材料并列的绳芯组成皮带的带芯 ， 由于这些绳芯在制造过程中排列不均或者在制造时皮带的接口不正 ，即接口线不与平皮带的中心线垂直 ， 从而造成在平皮带传输过程中受力不均产生跑偏 。12 整体机架及其安装中的偏差问题由于连接滚筒的安装支架多是由两块或数块相互平行的板支撑住滚筒的两侧轴端来安装滚筒 ， 在加工安装孔时会有一定的位置偏差 ，而且在安装板的整体安装时也不能保证两板的绝对平行 ， 这些偏差的累积会使得滚筒安装后出现较大的平行度差 ， 从而使得平皮带安装后出现受力不均匀产生跑偏2。13 滚筒自身的误差或缺陷产生平皮带跑偏滚筒自身
9、的误差 、 缺陷一般包括外表面加工误差太大 ， 直径大小不一即圆跳动度过大 ，安装芯轴后出现转动偏心即滚筒的同心度较差等 。 这些误差和缺陷使得平皮带在传输时的线接触位置受力不均从而产生跑偏 。14 整个装置中的张紧滚筒的张紧力度不均在平皮带的传输过程中张紧装置是一个不可或缺的装置部分 ， 它是一个保证平皮带有一个稳定张力的装置 ， 它的存在保证了平皮带传输的稳定性 ， 过大或过小的张紧力都会影响整个平皮带传输装置的工作性能 ， 但是由于张紧装置的张紧不均也会带来平皮带传输的跑偏3。以上的几种情况是在实际生产中常遇到的跑偏原因 ， 一般是单个的原因引起的跑偏 ， 但多数情况下平皮带跑偏现象是由
10、以上的多个原因并存的情况下产生的 ， 而且要做到整个装置不出现以上的这些问题也是不现实的 ， 所以在以上这些问题存在的前提下去寻找一个防止平皮带传输跑偏的方法显得格外重要 。2平皮带传输机构的结构平皮带的传输较为广泛的运用于一些连续动作式传输机械 ， 它一般是由以下的部件组成 ：平皮带 ， 主动滚筒 ， 张紧装置 （被动滚筒及张紧滚筒 ）， 滚筒安装支架 ， 传输动力装置等构成 。其结构示意图如图 1。（1） 张紧机构 ： 在中长距离的平皮带传输中 ， 这是一个常见而且不可或缺的机构 ， 它保证平皮带的良好运转 ， 保证工作面的工作状态 ， 在较短距离的平皮带传输中由于空间的狭小 ， 此机构可
11、被省略 ， 采用被动滚筒自张紧来实现4-5。（2） 平皮带 ： 可以是多条平皮带组成一个工作组 ， 传输机构的主体 ， 承载产品或物料 。（3） 被动滚筒 ： 为平皮带的正常工作提供支撑 ， 配合轴承减少平皮带的摩擦损耗 。（4） 主动滚筒 ： 为平皮带的工作提供支撑和运行动力传递 。（5） 滚筒安装支架 ： 多为机械机架组成部分 ， 为整个平皮带传输装置提供的安装空间 。（6） 动力连接装置 ： 为平皮带工作提供直接图 1 平皮带整体结构示意图1张紧滚筒 2平皮带 3被动滚筒 4主动滚筒5滚筒安装支架 6动力连接装置短距离平皮带传输跑偏问题的分析 李美川 ， 张国安 ， 苟向民 ， 张有良
12、， 王剑峰341659包 装与食品机械 2009 年第 27 卷第 6 期的工作动力 ， 可以采用链传动 、 带传动 、 齿轮传动或者直接连接到电机 （减速机 ）等装置上6。3防止平皮带跑偏的措施对平皮带的跑偏原因进行详细的分析后 ，我们会对不同原因引起的跑偏作出相对的防跑偏措施 ， 例如购置质量较高的平皮带防止由于平皮带自身力量的不足引起的跑偏 ， 提高机架和滚筒安装孔的形位准确度等等7。 但是要想很好的控制这些所有的跑偏缺陷是一个很难解决的问题 ， 即使在一定的时间内将上面所列出的引起跑偏缺陷解决 ， 但是在整个机器工作的过程中某些引起跑偏的缺陷还会再次产生 ， 如此往复给企业的生产带来很
13、大的不便从而影响企业的效益 。如何寻找一个能够兼容这些引起平皮带跑偏的缺陷存在又能很好地解决平皮带传输跑偏的措施呢 ， 一些防跑偏的装置就出现在了很多的平皮带传输机构中 。 常见的防跑偏装置有以下两种 ， 槽型托辊示意图 （图 2）、 回程托辊示意图 （图 3）。这种装置当平皮带向一边跑偏时 ， 皮带在这边与托辊的接触长度大于另一边的长度 ， 皮带与托辊滑动速度大于另一边的胶带与托辊的相对滑动速度 ， 这边托辊给胶带的反力大于另一边 ， 使皮带的跑偏得以纠正 。这种装置通过调节回程托辊与平皮带的不同摩擦夹角 ， 从而改变平皮带与回程辊的摩擦速度 ， 防止皮带跑偏 。以上两种常见的防跑偏装置作用
14、明显 ， 效果很好 ， 但是整个的调节装置所占用的空间比较大 ， 在长距离或中距离平皮带传输时可以很好的添加到整个传输装置的适当位置起到很好的防皮带跑偏作用 ， 但是在短距离的平皮带传输时整个传输机构的空间有限性就决定了没有足够的空间来安装这些防跑偏装置 ， 为此根据调试现场的实际状况设计出下面的防平皮带跑偏措施 锥形滚筒防跑偏装置 。锥形滚筒防跑偏装置的单个工作体如图 4所示 ：滚筒与平皮带相接触的工作部位做成中间大两端小的锥度适宜的双锥形 ， 双锥形的锥顶做成一个圆弧 ， 以增加平皮带中部位置的受力 ，其形状示意及平皮带的速度分析如图 5 所示 ：如图 5 所示皮带的运行速度为 V， 皮带
15、与双锥面滚筒接触处的相对速度为 Vd。 胶带相对滚筒的滑动速度为 V。 在两锥面皮带相对于滚筒的滑动方向均向滚筒的中部 ， 当皮带跑向一边锥面时 ， 皮带在这边的 V 增大值要大于另一边 ， 又因 V 与皮带与双锥面滚筒滑动摩擦力方向相向 ， 则滚筒给皮带的反力也大于另一边而使得平皮带跑偏得以纠偏 。在平皮带整个传输过程中要保证皮带工作面的平整同时又要保证纠偏性能的稳定性 ， 这图 2 槽型托辊示意图1平皮带 2槽型托辊图 4 锥形滚筒示意图1平皮带 2锥形滚筒装置12图 3 回程托辊示意图1平皮带 2回程托辊12跑偏方向调整方向2110图 5 速度分析示意图1皮带 2双锥面滚筒就要很好的加工
16、出适宜的圆弧顶双锥面滚筒的锥面锥度 ， 经过单位的多次试验调试 ， 当锥形面的锥度约为 1： 100 时 ， 工作皮带的工作性能最好 。 平皮带工作平稳 ， 跑偏现象得到良好的改善 。在实际的生产工作中有时我们需要使用较宽幅的平皮带来进行物料或产品输送 ， 宽度较大纠偏问题也就相对比较困难 ， 这时我们可以根据实际机械的需要多加几组双锥形工作面 ，以平皮带工作组的形式来实现 。 如图 6 所示做出多个圆弧顶双锥形面的滚筒 ， 以实现平皮带工作组平稳运行 。如图 6 所示 ， 以五条平皮带组成一个平皮带传输装置 ， 经过现场的安装调试均能达到良好的纠偏效果 ， 传输性能稳定 。4结 语以上所提到
17、的纠偏方式是众多平皮带传输中纠偏方式的一小部分 ， 现实中还有很多的纠偏方式存在 ， 而且都有着不错的纠偏效果 。 这里提到的双锥面滚筒调偏机构也是在经过研究所的多次设计试验找到的一种合理的关于短距离低载荷的平皮带的传输的纠偏方式 ， 这种机构形式简单 ， 便于加工 ， 安装方便 ， 所采用的纠偏方法经过自己单位的实际调试在新设计的裹包机上得到很好的应用 ， 起到良好纠偏效果 。同时在一些中长距离的平皮带传输中 ， 将主被动滚筒也同时加工成锥面滚筒也可以减少调偏辊的调节 ， 对平皮带的纠偏也有很明显的效果 。这种结构可在平皮带纠偏系统中得到更广泛的应用8。参考文献 ：1 殷爱莲 . 关于胶带输
18、送机跑偏问题的分析 J. 山西煤 ， 2004， 13（6）： 38-39.2 张国斌 . 胶带输送机跑偏原因分析及对策 J. 湖南电力 ， 2002， 22（3）： 51-52.3 尹建平 . 胶带运输机皮带跑偏的原因及对策 J. 四川水泥 ， 2008， （2）： 27.4 宋尔涛 ， 杨仲林 . 包装自动控制原理及过程自动化M. 印刷工业出版社 ， 1996.5 李 方 园 . 张力控制的变频系统 J. 轻 工 机 械 ，2009， 27（3）： 39-42.6 沈晓斌 ， 张付英 ， 王 平 . 双螺杆磨浆机传动系统研究 J. 轻工机械 ， 2008， 26（4）： 1-4.7 彭 秀 全 . 皮 带 跑 偏 及 预 防 J. 武 汉 ： 武 钢 技 术 ，1993， 9： 27-28.8 李美川 ， 张有良 ， 苟向民 ， 等 . 冷凉机及自动控制系统的设计 J. 包装与食品机械 ， 2009， 27（2）：27-29.图 6 平皮带传输示意图!欢迎订阅！欢迎赐稿！欢迎刊登广告！联系电话 ： 0551531188005515335818短距离平皮带传输跑偏问题的分析 李美川 ， 张国安 ， 苟向民 ， 张有良 ， 王剑峰1 2VVVd90V锥面 R 锥面11
