1、2008年9月 矿业科学技术 第36卷第3期 皮带机液压自动纠偏装置 王伟，李传奇 (安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001) 摘要：跑偏是皮带机运行中的常见问题，介绍了一种具有若干突出优点的液压自动纠偏装置结构及其液 压系统的工作原理，并对设计中应注意的有关问题进行探讨，可供进一步研究或设计作参考。 关键词：皮带机；自动纠偏；液压装置 中图分类号：TH13231 文献标识码：A 皮带机是以皮带兼作牵引机构和承载机构的 一种连续动作式运输设备，已广泛应用于国民经济 各个部门。但在实际生产过程中，由于物料的落点 不在皮带断面的中间，物料冲击方向的投影与皮带 运行的方向不一致；机头、机尾、
2、导向滚筒及中间架 等安装不正；皮带接头不垂直于皮带中心线；皮带 内部的张力不均匀；托辊运输不灵活，滚筒磨损不 一致；滚筒与皮带间存有物料等诸多现象时有发 生，均可造成皮带的跑偏，轻者影响生产效率，重者引 发灾难I生事故，损失严重。因而，校正皮带机(轴线)运 行方向，使其符合预期的目标以保障皮带机安全运行 是极其必要的。这就是要探讨的皮带机纠偏问题。 1纠偏原理及液压装置 11工作原理 无论采用何种方法，皮带机纠偏装置的基本工 作原理是使跑偏的皮带机在外力或外力矩作用下 强制回复到设定的运行装置(见图1)，采用的方法 一预赶 | | 羹 L 行轴线 时的运行 (局部) 图l皮带机纠偏装置基本工作
3、原理图 可以是人工的方法，也可以是自动纠偏的方法。前 者是在发现皮带机跑偏情况，在停车状态下，利用 调偏托滚，人工调偏，显然不利于生产。后者是在皮 带机运行情况，检测皮带机的运行状态，无需停车 而自动纠偏。就该方法而言，可以用类似于带材纠 偏的伺服控制装置，但这种装置结构复杂，使用维 护成本高。对于在不同环境下运行的皮带机来说， 也不是一种最佳选择。采用以运行的皮带为动力而 无需附加动力源的液压自动纠偏装置是一种较好 的选择。 12纠偏装置的组成及纠偏原理 皮带机液压自动纠偏装置是一个简单的液压 系统，原理图如图2，结构图见图3。纠偏装置由液压 阀体、油泵、执行油缸、测偏驱动轮等组成(见图3)
4、。 当皮带出现跑偏时，皮带首先与测偏驱动轮接触，测 偏驱动轮旋转带动油泵工作；通过阀体控制使油缸活 塞杆运动，从而带动调偏托辊架按纠偏方向偏转。由 于调偏托辊转动后与皮带的运动方向成一定角度，托 辊与皮带间的摩擦力方向与皮带跑偏方向相反，促使 皮带回到中心位置。这时，皮带与测偏驱动轮脱开， 调偏托辊架停止转动，从而保证整条皮带的合偏力 为零，达到纠偏目的。皮带跑偏超过设定的范围时， 皮带边缘就会和检测轮1接触，带动检测轮跟着旋 转，检测轮通过轴带动液压泵工作，泵开始从油缸 2里吸油，油液通过管路进入液压仲缩缸4，柱塞伸 长，推动回转托辊旋转，使皮带回到正常的工作位 置，直到皮带与检测轮分离(见
5、图2)。因而本装置 收稿日期：20071】一O2 作者简介 王伟(1983一)，男，安徽泗县人在读硕士，主要研究方向为液压传动与控制。 42 矿业科学技术 第36卷 在纠偏时具有以下特点：能适应各种恶劣的工作 环境；使用中维护量小；不需要电源及外加动 力；对皮带无损伤；使用寿命长；纠偏灵活迅 速；性能可靠而且成本低；便于安装。 1检测轮；2油箱；3双向液压泵；4液压缸 图2液压系统图 (b) 1检测轮；2齿轮泵；3托座；4液压缸 5螺母；6垫圈；7限位板；8螺栓；9油箱 图3液压自动纠偏装置结构图 个托辊上，则 1 o N一专 +专G c0s 1 =寺G (1+2cos 1 =寺 (1+2co
6、s Ko 式中： 为皮带与托辊的摩擦系数； 为托辊的 倾斜角；L为作用在托辊上的物料的运行长度，rn。 (3)摩擦力F，的计算 皮带边缘为塑胶，与检测轮(铸铁 的摩擦系 数。皮带为刚性，不考虑弹性变形。而塑胶发生变 形，但弹性力非常小，可以忽略不计，则 F fuN 式中： 为皮带与检测轮之间的摩擦系数；N 为皮带对检测轮的正压力，N。 (4)摩擦力矩的计算 T=Fr 式中：F，为皮带与检测轮之间的摩擦力，N。r为检 测轮半径，m。 3结语 本文所述纠偏装置遵循了无需外加动力源、自 动纠偏的原则，利用本身直线运动皮带与检测轮间 的摩擦，实现液压系统的连续工作，以此来达到纠 偏的目的。对液压自动纠
7、偏装置设计中的几个问题 进行了探讨，可供给进一步研究或设计作参考。 参考文献 13液压纠偏装置设计应注意的问题 1许贤良，王传礼液压传动M北京：国防工业出版 本装置采用液压系统进行纠偏，而单位长度上 社，2006 重量载荷K 皮带对检测轮的正压力N、雎擦力 2李光含输送带跑偏、防偏及其机理J起重运输机 三， 篓 三 曼 釜 相 。 4 ,ml, IJX,亲 整托辊的正确安装口 煤矿机 关参数的选取有着重要的影响，因而应着重注意。 械，l996，”(3 )一：70-71, 一 一 一 (1)单位长度上重量载荷的计算 43濮良贵，等设计M第7版北京：高等出版社， Qo=KoV 2002 而Qo=Q g 所以 警 式中Q 为质量流量，kgs；V为带速，ms；K。为 单位长度上的重量载荷，Nm。 (2)皮带对检测轮的正压力的计算 在皮带机机身每隔2O安装一个纠偏装置。 假设装载时分别有三分之一的物料作用在单
