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幾乎所有的皮帶輸送機都存在皮帶跑偏的問題。為防止皮帶跑偏，人們采取了各種各樣的措施，在皮帶輸送機上安裝前傾托輥是其中的一種。前傾托輥因結(jié)構(gòu)簡單(和正常托輥幾乎完全相同)，造價低廉，使用者越來越多。但是近幾年來，隨著輸送機運量的增大，皮帶輸送機帶速越來越高，前傾托輥自身存在的缺陷就越來越明顯，最突出的是對輸送帶和托輥輥子造成了嚴(yán)重磨損，大大降低了輸送帶和托輥輥子的使用壽命。本文通過對前傾托輥的運行機理進行分析，找出前傾托輥輥子和皮帶磨損的原因。
1、前傾托輥的糾偏原理
圖1 前傾托輥糾偏原理圖
如圖1所示，前傾托輥的兩個側(cè)輥的軸線與中輥的軸線不在同一直線上，側(cè)輥的軸線沿皮帶運行方向相對中輥軸線旋轉(zhuǎn)Φ度，即側(cè)輥斜置Φ度，通常稱之為前傾角度。根據(jù)速度合成定理，皮帶的絕對運行速度Va是牽連速度側(cè)輥的表面線速度Ve和皮帶與側(cè)輥表面的相對速度Vr的合成，即Va = Ve + Vr。Ve方向與側(cè)輥的軸線垂直，Vr則與側(cè)輥軸線平行，二者的夾角為側(cè)輥的前傾角度Φ。由于皮帶與側(cè)輥子之間有相對速度Vr，因此輸送帶與側(cè)輥之間將產(chǎn)生方向與Vr相反的滑動摩擦力，可分解成與皮帶運行方向相反的軸向分力Ft和與皮帶運行方向垂直的橫向分力Fa， Ft是輥子對皮帶產(chǎn)生的附加運行阻力Fa，則阻止皮帶偏離輸送機的中心線，防止皮帶跑偏。
2、結(jié)論
(1)前傾托輥能夠預(yù)防皮帶跑偏，但對皮帶的糾偏能力有限。
從前面的分析可以看出，側(cè)輥與膠帶之間有滑動摩擦力，兩個側(cè)輥滑動摩擦力的橫向分力方向相反，始終都指向皮帶的軸向(輸送帶運行方向)中心線。在輸送機正常運行時，兩個側(cè)輥的橫向分力都阻止皮帶偏離中心線，當(dāng)皮帶已經(jīng)跑偏時，皮帶偏向側(cè)側(cè)輥對皮帶的摩擦力的橫向分力的方向與皮帶跑偏方向相反，仍然阻止皮帶偏離中心線。但偏離側(cè)側(cè)輥的橫向分力的方向卻與皮帶跑偏的方向相同，不但阻止不了皮帶跑偏，反而會加劇皮帶的跑偏。即當(dāng)皮帶跑偏時，兩個側(cè)輥阻止皮帶跑偏的力不是相互疊加，而是相互抵消的。因此，當(dāng)皮帶已經(jīng)跑偏時，前傾托輥能起到的防跑偏效果非常有限。
(2)托輥前傾，將加劇輥子和皮帶的磨損。
非前傾安裝的托輥輥子，由于輥子軸線垂直于輸送帶的運行方向，輥子表面的線速度與皮帶的運行速度大小、方向均相同，輥子與皮帶之間沒有相對滑動，也就沒有相互摩擦。前傾托輥則不同，由于側(cè)輥前傾，側(cè)輥與皮帶之間始終存在相對滑動和滑動摩擦力。由于存在滑動摩擦力，不但產(chǎn)生了附加運行阻力，還勢必對托輥輥皮和皮帶表面產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。通常情況下，磨損程度取決于兩個因素：相對滑動速度和滑動表面之間的摩擦力，帶速高、前傾角度大、載荷重則皮帶和輥皮的磨損程度嚴(yán)重。因此，前傾托輥只適宜在帶速、運輸能力都相對較小的皮帶輸送機上使用，對高帶速、大運量的大型皮帶輸送機，選用前傾托輥則應(yīng)謹(jǐn)慎考慮。
