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隨著我國工業產業鏈的發展，皮帶輸送機作為物料快速輸送的主要輸送設備之一，在生產中經常出現跑偏，因此增加了大量的人力投入。為解決此問題，針對各型號皮帶輸送機反復進行實地考察、分析、研究、總結，設計出皮帶輸送機防跑偏托輥，應用于實踐，進一步提高生產效率。
1、皮帶輸送機跑偏原因分析
皮帶輸送機跑偏通常指皮帶輸送機在運行過程中，輸送帶沒有按照輸送帶架的中心位置左右對稱地正常運行。現以機械化快速掘進巷道臨時安裝的800mm帶寬的皮帶輸送機進行分析，皮帶輸送機在運行時輸送帶受主滾筒的動力在三聯輥及兩聯輥上浮動運行。旋轉的托輥給輸送帶一個阻力和一個導向力，理想狀態下輸送帶架是筆直的、物料在輸送帶上是居中間位置均勻的、托輥的導向力與輸送帶的運行方向是相同的，這時輸送帶是不會出現跑偏的。而在實際的生產中輸送帶架不可能達到理想狀態下的筆直，高低也會隨著巷道的走向而變化，輸送帶上運送的物料也不可能是理想狀態下的均勻。所以輸送帶在托輥上的受力是隨時在變的，阻力可以由動力去克服而導向力卻是影響輸送帶跑偏的直接原因。托輥掛在橫梁上是允許有少量的可調空間來改變托輥的導向力方向，一線維護輸送設備的機修工就是在不停地改變著托輥的導向力方向來進行輸送帶的調整。這不僅耗費了人力而且輸送帶因托輥調整不及時仍然出現跑偏造成輸送帶架兩邊物料拋灑現象，這些物料需要人力去清理，這樣就降低了生產效率增加了勞動強度，因此違背了現代化礦井的生產理念。防跑偏托輥的設計正是將這導向力進行了質的改變后合理利用的結果,在一定程度上為綜合機械化生產后配套輸送系統奠定了無人化的基礎。
2、結構設計及說明
防跑偏托輥的設計原理是改變托輥的結構來改變輸送帶在托輥上所受合力的方向。因為動力來自于輸送帶，所以三節托輥所有受力都來自于輸送帶與托輥的接觸，接觸多則托輥反作用給輸送帶的力就大，不接觸便不受力。在圖1中可以看出三聯托輥中A、B、C輥的導向力方向始終沿著輸送帶的運行方向，也就是說假設輸送帶是跑偏的，三聯輥沒有任何作用力能夠將輸送帶拉回到正中位置，在沒有人為的外力作用下輸送帶永遠都是跑偏狀態的。現在來看圖2，b托輥與圖1中B托輥是沒有區別的，而a、c托輥與圖1中A、C托輥有著截然不同的結構設計理念，a、c兩托輥在運轉的過程中其沿著托輥切線的導向合力能產生一個面向中間托輥b靠攏的扭矩，這里稱其為導向扭矩。圖1中三節托輥正常安裝運轉時扭矩為零。假設輸送帶是沿著圖2中a、b兩托輥跑偏，b托輥正常運行時導向力是沿著輸送帶的運行方向，關鍵在于a托輥產生的導向扭矩大于c托輥產生的導向扭矩，在此扭矩差的作用下運行中的輸送帶慢慢地向中間位置靠攏，直到a托輥與c托輥產生的扭矩力相同時輸送帶會完全運行在正中位置，從而實現了在防跑偏托輥的作用下運行中的輸送帶能夠自動找正，既節省了人力調整輸送帶又在一定程度上實現了自動化、無人化。
