0、前言
帶式輸送機膠帶跑偏或蛇形運行較為普遍，其后果是膠帶被擦傷撕裂而提前失效，潑料清理、停機檢修給生產帶來損失，研究錐形托輥與膠帶之間的相對運動所產生的滑動摩擦能使跑偏膠帶復位的原理，從而設計、試驗自動調心托輥裝置。該裝置即不損傷膠帶又能在膠帶跑偏的任何瞬間進行糾正，使膠帶保持正常運行，降低停機、停產頻率，提高企業(yè)生產效益。
1、自動調心裝置工作原理
1.1 平衡狀態(tài)時膠帶與錐形托輥的摩擦分析
圖1所示，將兩個幾何尺寸相同的錐形托輥置于平形膠帶下面的左、右兩側并使兩側錐形托輥的母線垂直于膠帶的同一切面內與膠帶接觸。并且兩側錐形托輥能以0點為中心同步往復轉動，兩側錐形托輥作為承載構件在主動件膠帶的驅動下圍繞各自軸線旋轉，由于錐形托輥由小端至大端沿母線各點的輥徑逐漸增大則各點線速度也隨之增大，且各點線速度大于膠帶運行速度，設膠帶運動速度為V，則錐形托輥由小端至大端沿母線各點的線速度為Vl、V2 V3---Vx，且V<Vl <V2 <V3<…<VX。膠帶運行速度V與各點線速度Vl、V2 V3"'Vx之差將使膠帶與錐形托輥在接觸母線上產生滑動摩擦，其摩擦阻力的分布情況，如圖2中陰影部份所示，將兩側錐形托輥產生的滑動摩擦阻力的合力用Fi和F：表示，則F1和F2分別與錐形托輥接觸母線相切并垂直于接觸母線，合力F．和F2的方向與膠帶運動方向相反。當膠帶不偏移，圖2所示FI=F2，則Fl-F2=0，則兩側錐形托輥保持平衡狀態(tài)。
1.2 失衡狀態(tài)時膠帶與錐形托輥的摩擦分析
圖3所示：當膠帶跑偏后，膠帶與右側錐形托輥的母線接觸長度增加，與左側錐形托輥的母線接觸長度減短，此時兩側錐形托輥的摩擦阻力發(fā)生改變，即Fi減小為Fi，F(xiàn)2增大為F2，且F2>F。這將使兩側錐形托輥的摩擦阻力失去平衡，在不平衡力矩的作用下，兩側錐形托輥與0點為轉動中心并依膠帶跑偏量的大、小而轉動一相應角度a，a稱為回轉角，以此同時兩側錐形托輥摩擦阻力的合力方向發(fā)生改變，即在錐形托輥與膠帶相接觸母線的切向平面內轉動了一相應角度a，此時將兩側錐形托輥的合力F1和F2分解為互相垂直的分力，即Fi分解為F3和F4，F(xiàn)2分解為F5和F6，則F4+F6=F，與F相反的力就是推動膠帶復位的推力，隨著膠帶逐步復位，兩側錐形托輥在不平衡力矩的作用下逐步復位而處于圖2中的平衡狀態(tài)。
1.3與F相關的因素
(1)F與膠帶承載的質量即法向正壓力成正比。
(2)F與膠帶的跑偏量即回轉角a成正比。
(3)F與膠帶和錐形托輥接觸母線的長度成正比。
(4)F與膠帶和錐形托輥的動摩擦系數(shù)成正比。
(5)當膠帶不跑偏，例如處于圖2中的平衡狀態(tài)時則無推力發(fā)生，即F=O，說明兩側錐形托輥
不回轉則無調偏作用。
2、自動調心裝置
根據(jù)帶式輸送機的結構和使用要求，結合錐形托輥的調偏工作原理，將自動調心裝置設計為槽形和平形兩種結構，（圖略）該裝置經(jīng)國家專利局審核批準為專利產品，命名為“回轉式雙向自動調心上（下）托輥”產品對正、反運行跑偏膠帶都能調正，制造相關參數(shù)符合國家設計標準，能滿足膠帶寬度規(guī)格B=500、B=650、 B=800、 B=1000、B=1200、B=1400（單位毫米）的槽形膠帶和平形膠帶規(guī)格要求，機型可按TD75型、DT II型或特殊要求設計制造。
3、產品使用效果
3.1 膠帶跑偏帶來的危害
帶式輸送機廣泛使用于國民經(jīng)濟各行各業(yè)，它是減輕人們繁重體力勞動，提高工作效率，在物料運送過程中必不可少的機械化、自動化設備。
輸送帶作為帶帶輸送機的柔性牽引和承載構件受諸多因素影響而產生偏心或蛇形運行，跑偏膠帶帶來的后果是：膠帶被限位和支承構件擦傷、撕裂而提前失效；潑料清理即費力又浪費；停機維修頻率高給生產帶來損失。
例1原云南磷肥工業(yè)有限公司是中央和地方投資的國有大型企業(yè)，擁有帶式輸送機近200條，其中1/3赴于跑偏狀態(tài)，就黃磷、燒結、磷肥三個車間使用的7條正、反運行帶，無論正向或反向運行，上膠帶和下膠帶都嚴重跑偏，僅就膠帶使用壽命而言，在正常摩損條件下，一般壽命為3至5年，而這些正反運行帶僅使用三個月就需要更換了。
例2云南三環(huán)化工有限公司是年產值以億元計的大型企業(yè)，該公司硫酸車間用于輸送硫磺原料的大傾角波狀檔邊帶，每條膠帶價值8萬元以上，新帶使用僅四個月，因膠帶跑偏造成波狀檔邊擦傷、撕裂而殘缺不全，漏料清理、停機維修給生產帶來的經(jīng)濟損失以每小時數(shù)萬元計，如此高昂的代價給企業(yè)生產帶來的經(jīng)濟損失則不言而喻。
同樣，諸如紅塔集團云南玉溪卷煙廠、云南解放軍化工廠有限公司、云南開遠水泥呈貢分公司、云南鋁廠等使用的大傾角波狀檔邊帶，其破壞形式與上述類同，使用壽命在膠帶跑偏狀態(tài)下一般為六個月。
以上實例說明：膠帶跑偏普遍存在。由于帶式輸送機的使用量大、面廣，膠帶跑偏帶來的后果己成為困擾和制約某些企業(yè)提高經(jīng)濟效益的絆腳石。
3.2 產品使用效果
上述云南磷肥工業(yè)有限公司、昆鋼集團耐火材料公司的多條可逆運行帶，也曾采用常規(guī)的槽形調心托輥或摩擦式調心托輥對跑偏膠帶進行糾偏，但都無濟于事，采用“回轉式雙向自動調心土（下）托輥”進行糾偏，則問題迎刃而解，即膠帶無論正、反運行都不擦邊、不潑料，原三個月更換一條的膠帶現(xiàn)己使用一年多仍然完好。
紅塔集團云南玉溪卷煙廠動力部復烤鍋爐使用的一條大傾角波狀檔邊帶、五條槽形輸煤帶、兩條煤渣輸送帶自2002年1月采用“回轉式雙向自動調心上（下）托輥”改造后至今仍完好運行，云南水泥廠原料車間的生料輸送帶使用己五年多。
“回轉式雙向自動調心上（下）托輥”自投放市場以來，以其調偏靈敏、性能穩(wěn)定、質量可靠的優(yōu)異效果為云南電力、冶金、化工、建材、磷礦、煙草、制糖等行業(yè)的膠帶治偏發(fā)揮了積極有效作用，產品所到之處都能把膠帶調正運行，我廠對客戶的承諾是，產品先試用，達不到調偏效果，可退貨，不給客戶造成經(jīng)濟損失。但使用結果是客戶常說：“謝謝為我們解決了難題”。如將該產品納入帶式輸送機設計標準，在設計新建項目中選用配套，其產生的社會效益將不言面喻。
