双向调头皮运机结构改进探究

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1、双向调头皮运机结构改进探究　　摘要：文章针对卷烟制丝生产线双向调头皮运机，在生产运行过程中，皮带经常频繁无规律性的跑偏，不能保证生产的正常连续性。根据皮带输送机的运行特点，通过技术改进，在原皮运机的基础上，把主、从动滚筒将原直筒结构改为腰鼓结构，解决皮带无规律性的跑偏问题，确保设备生产的正常运行，提高了设备的有效作业率。关键词：皮运机跑偏；直桶滚筒；腰鼓滚筒；作业率中图分类号：U491文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）06-0037-021概述在烟草行业制丝生产线中，皮带输送机是衔接整个生产的枢纽，双向皮带输送机在生产过程中尤为重要。喂料机前的皮运

2、机在生产过程中，根据生产工艺路径的需求，需要频繁换向使用。在生产运行过程中，皮运机皮带频繁无规律性的跑偏，频繁调整皮带输送机的跑偏，严重增加了维修人员的维修劳动强度，而即使设备调整其跑偏之后，已只能单向运行，反方向调向使用皮带跑偏严重，无法调整，严重影响生产的连续性。而皮带跑偏导致皮带与两侧边机架磨损严重，产生胶粉，落入烟丝中，严重影响烟丝产品质量。2皮带跑偏的原因及受力分析5皮带输送机频繁跑偏的主要原因是由于机架损坏变形、机架基准面中心线不在同一周面上，造成皮带主、从动滚筒的“中心线”不能保证在“同一个矩形基准平面”上，导致皮带在生产过程中频繁性无规律的跑偏，致使皮

3、带损频率高，严重影响生产的连续性。通常情况下，采取常规的整体校正皮运机机架、校准机架的基准平面，但由于条件限制，不能达到整体校正的目的。经过深入研究，对主、从动滚筒的受力分析，寻找出产生跑偏主要原因，通过技术攻关，改变主、从动滚筒的结构，即改变其主、从动滚筒的受力，消除皮带跑偏的问题。2.1皮运机皮带正常运行的受力分析双向调头皮运机的皮带平稳运动，是由皮带与主、从动滚筒接触所产生的摩擦力的大小、方向来控制的。皮运机的皮带在正常运行（动平衡）时，原设计结构作用在主、从动滚筒是“直桶型”，两端主、从动滚筒的皮带所受径向摩擦力，摩擦力的大小均匀相等，方向均匀指向主、从动滚筒

4、的轴心上，且“同一个矩形基准中心平面”上工作。皮带与主、从动滚筒接触的受力点，主要在主、从动滚筒与皮带接触的皮带受力方式表现为“面──直线”。此时，皮带正常运行，不会产生跑偏。如图1所示：图1“直桶型”滚筒基准受力分析52.2皮运机皮带跑偏原因的受力分析对于较短的皮运机，如果机架损坏变形了（变成“喇叭”形或“扭曲”形），则其机构原来的形位尺寸、形状尺寸被改变。皮带运动时，原受力动平衡状态（“同一个矩形基准中心平面”）就会被破坏。此时皮运机主、从动滚筒与皮带接触时，会产生轴向摩擦分力，与径向摩擦力形成的和力的方向不能与滚筒轴心垂直，进而皮带不能平稳运行。产生皮带跑偏问题

5、。对于皮运机由于运行较长，皮带内应力的变化，把皮带拉长或局部拉长，此时环形皮带形成“喇叭口”，皮带与滚筒接触处的一端产生松边。皮带松边与滚筒接触所产生摩擦力的大小会变化，摩擦力的大小不能均匀相等，在轴向产生外摩擦推力（平行于滚筒轴向方向产生分力），此时形成的摩擦力合力的大小、方向也会改变，不与滚筒的轴心线垂直。会导致皮带运动时，皮带就会朝松边跑偏。如图2所示：图2变形后“直桶型”滚筒受力分析图3解决皮带跑偏问题及受力分析通过皮带跑偏的受力分析，将主、从动滚筒“直桶型”改为对称的“腰鼓型”后，这样主、从动滚筒与皮带接触所产生的径向摩擦力主5要集中在鼓轮中间区域，主、从动

6、滚筒与皮带接触所产生轴向摩擦推力，随着滚筒直径的对称逐渐减小，向外的摩擦推力的大小也逐渐对称减小，且两侧边的轴向摩擦分力方向相反，因主、从辊筒的对称性，主、从辊筒两侧边区域的轴向向外摩擦推力相互抵消，而消除皮带与主、从动滚筒接触产生的轴向受力。此时，皮带的受力表现为，只有皮带的径向摩擦力，这种受力方式有效消除由于机架变形，或皮运机由于运行较长，把皮带拉长，致使皮带双向调头在运行过程中无规律跑偏现象。皮带受力方式表现为“点──直线”。如图3所示：图3“腰鼓型”滚筒受力分析图为此，经理论分析和实验测试后，重新设计改造主、从动滚筒。把“直桶型”主、从动滚筒改造成对称的“腰鼓

7、型”。即皮带两侧受力为“点──线”方式替换“面──直线”方式，能保证皮带的调头平稳运行。从而消除皮带双向调头运行无规律跑偏现象。解决设备存在的问题。保障了设备正常运行。3.1“腰鼓型”主、从动滚筒斜角的设计计算：（1）主、从动滚筒斜角计算。根据原“直桶型”主、从动滚这自身条件（壁厚δ=5mm），经过多次测试，确定吧滚筒两侧边制作成相等斜面，保证对称的“腰鼓型”。确保斜角在α=20′以上即可。可满足设计要求。如图4所示。斜角计算：α=Arctogean（2.5÷410）=0.35°=0°20′57″∴滚筒两侧边斜角=0°20′57″5图4“腰鼓型”主、