皮带输送机作为工业生产中的核心物流设备，广泛应用于矿山、冶金、电力、建材等领域。其稳定运行直接影响生产线的连续性和效率，但长期高负荷运转易引发多种故障。本文从机械结构、驱动系统、物料输送等维度，系统梳理皮带输送机常见故障类型、成因及解决方案，为企业设备维护提供技术参考。

一、皮带运行异常类故障

1. 皮带跑偏

皮带跑偏是发生率最高的故障类型，轻则导致物料洒落、皮带边缘磨损，重则引发皮带烧焦甚至火灾。其成因复杂，主要包括：

安装误差：机架中心线与理论中心线偏差超标，滚筒轴线不平行，托辊组安装垂直度超差。

部件缺陷：滚筒表面包胶磨损不均导致直径差异，托辊轴承卡死或脱落，调心托辊失效。

物料因素：装载点偏移造成偏载，物料冲击导致皮带瞬时位移。

皮带自身问题：接头硫化不正、边缘磨损、内部应力分布不均。

解决方案：

动态调整法：通过移动承载托辊组位置纠正跑偏，遵循“跑偏哪侧、托辊前移”原则。例如，皮带向右跑偏时，将右侧托辊组向前移动10-15mm。

滚筒校准法：调整驱动滚筒轴承座位置，确保轴线与皮带中心线垂直。头部滚筒跑偏时，移动对应侧轴承座；尾部滚筒跑偏则需反向调整。

张力优化法：检查张紧装置行程是否充足，配重块重量是否匹配，避免皮带过松或过紧。

2. 皮带打滑

皮带与驱动滚筒间摩擦力不足会导致打滑，表现为皮带转速低于滚筒转速，严重时引发电机过载。主要成因包括：

张力不足：张紧装置失效、配重块脱落或皮带伸长导致预紧力下降。

表面污染：滚筒包胶粘附油污、水渍或物料残渣，降低摩擦系数。

超载运行：瞬时物料量超过设计承载能力，或皮带与物料间摩擦力不足。

解决方案：

张力强化：通过螺旋张紧装置增加行程，或添加配重块提升预紧力。例如，将配重从50kg增加至70kg可显著改善打滑。

表面清洁：定期清理滚筒包胶表面，采用高压水枪冲洗结合钢丝刷刮除顽固污渍。

摩擦增强：在滚筒表面粘贴菱形橡胶板或陶瓷片，将摩擦系数从0.25提升至0.35以上。

3. 皮带撕裂

皮带撕裂通常由尖锐异物刺穿或接头失效引发，可分为纵向撕裂和横向断裂两类：

异物损伤：大块矿石、金属件卡入导料槽，在皮带运行中划破表面。

接头老化：硫化接头脱胶、机械接头螺栓松动，导致应力集中点断裂。

物料冲击：大粒度物料高速坠落，直接砸穿皮带覆盖层。

解决方案：

预防性检测：安装纵撕检测传感器，通过超声波或红外线实时监测皮带完整性。

接头强化：采用三级硫化工艺制作接头，确保剥离强度不低于皮带本体强度的90%。

防护装置升级：在导料槽出口加装缓冲床，将物料冲击力分散至多个支撑点。

二、驱动系统故障

1. 电机过载

电机过载表现为电流超限、温升异常，长期运行会烧毁绕组。主要成因包括：

机械卡阻：滚筒轴承损坏、托辊不转或异物卡死皮带。

电压波动：供电系统电压不稳定，导致电机输出功率不足。

设计缺陷：电机功率选型偏小，无法满足重载启动需求。

解决方案：

电气保护：配置热继电器和过流保护装置，设定额定电流1.2倍的跳闸阈值。

负载监控：安装功率传感器实时监测电机负荷，当负载率超过85%时触发报警。

电压稳定：采用稳压器或UPS电源，确保输入电压波动范围不超过±5%。

2. 减速器故障

减速器作为动力传输核心部件，常见故障包括：

润滑失效：油位不足或油质劣化导致齿轮磨损加剧。

密封泄漏：轴封老化引发漏油，污染工作环境并降低润滑效果。

异常振动：齿轮啮合不良或轴承损坏引发周期性冲击。

解决方案：

润滑管理：每500小时更换一次润滑油，选用粘度等级为ISO VG220的工业齿轮油。

密封升级：采用双唇骨架油封替代传统毛毡密封，使用寿命延长3倍以上。

振动监测：安装振动传感器，当振动加速度超过5m/s²时安排检修。

三、结构部件故障

1. 托辊损坏

托辊作为皮带支撑单元，故障率仅次于皮带本身，主要表现为：

轴承卡死：粉尘侵入导致润滑脂变质，轴承运转阻力增大。

密封失效：迷宫密封磨损引发进水，加速轴承锈蚀。

壳体破裂：物料冲击或安装应力导致托辊管体变形。

解决方案：

密封优化：采用三道迷宫密封结构，防水防尘等级达到IP65。

材料升级：托辊管体选用Q345B低合金钢，壁厚增加至4mm提升抗冲击性。

润滑改进：填充锂基润滑脂，使用温度范围扩展至-40℃至+120℃。

2. 滚筒故障

滚筒故障以轴承损坏和包胶脱落为主，成因包括：

润滑不足：轴承腔内油脂填充量不足，导致干摩擦发热。

安装偏差：滚筒轴线与皮带中心线不垂直，引发附加载荷。

包胶老化：长期暴露在紫外线或化学物质中，橡胶层脆化脱落。

解决方案：

润滑维护：每运行2000小时补充一次润滑脂，填充量占轴承腔容积的1/3。

激光校准：采用激光对中仪调整滚筒位置，确保轴线偏差小于0.1mm/m。

包胶更新：选用氯丁橡胶包胶层，厚度不低于15mm，硬度控制在60±5Shore A。

四、物料输送异常

1. 撒料

撒料故障多发生于导料槽、落料斗等区域，成因包括：

跑偏撒料：皮带跑偏导致物料溢出托辊组。

超载撒料：瞬时物料量超过皮带输送能力。

设计缺陷：导料槽裙板长度不足或曲率半径过小。

解决方案：

流量控制：安装皮带秤实时监测物料流量，当超过额定值90%时自动降速。

导料槽优化：裙板长度延长至3倍带宽，曲率半径设置为带宽的50倍。

密封升级：采用聚氨酯密封条替代橡胶密封，耐磨性提升2倍。

2. 物料堵塞

物料堵塞常见于转载点或溜槽，主要因：

粒度超标：大块物料卡在狭窄通道。

湿度过高：粘性物料附着在溜槽内壁。

设计不合理：溜槽倾角小于物料安息角。

解决方案：

破碎预处理：在转载点前安装破碎机，将物料粒度控制在300mm以下。

防粘涂层：溜槽内壁喷涂聚四氟乙烯涂层，摩擦系数降低至0.05。

角度优化：将溜槽倾角从35°调整至45°，确保物料自流。

五、维护策略建议

预防性维护：建立设备健康档案，记录关键部件运行参数，制定分级维护计划。

状态监测：部署振动、温度、油液分析传感器，实现故障早期预警。

备件管理：根据MTBF（平均故障间隔时间）数据储备关键备件，缩短停机时间。

人员培训：定期开展设备操作与维护培训，提升一线人员故障处理能力。

皮带输送机的稳定运行需要从设计、安装、使用到维护的全生命周期管理。通过系统分析故障成因并实施针对性解决方案，可显著降低设备故障率，保障生产线连续高效运行。