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針對皮帶輸送機工作中跑偏的原因，在主動滾筒后方增加鼓形校正滾筒和與之配套的兩個對稱的可調弧形托輥，在輸送帶中部應用可調傾角的螺旋托輥；在輸送帶邊緣設置極限跑偏立輥。應用傳感器采集相應輸送帶跑偏信號，經過單片機處理后控制各可調托輥的傾角完成輸送帶的校正。
1、輸送帶跑偏原因
(1)輸送帶本身質量缺陷，輸送帶截面上張力分布不均，對輸送帶中心線有彎矩作用引起跑偏。
(2)物料偏斜引起的跑偏，由于供料口位置不當，使物料在輸送帶上偏載引起跑偏。
(3)托輥偏斜引起跑偏，在安裝中托輥的軸線不與輸送帶中心線垂直，運行時產生垂直于輸送帶運行方向的側向推力引起跑偏。
(4)清掃器清掃性能不佳，滾筒或托輥外圓直徑局部增大，引起跑偏。
(5)其他原因如托輥轉動不靈活、機架振動、風力載荷、日照引起溫度分布不均引起跑偏。
2、調偏裝置的設計
(1)可調托輥的設計
托輥作為皮帶輸送機的主要部件承擔支撐和減少運行阻力、保障輸送帶運行平穩(wěn)的作用。為了防止輸送帶在輸送段發(fā)生跑偏，可調托輥沿輸送帶運行方向預調2～3°。工作中兩側托輥由于與輸送帶成一定角度在摩擦力作用下會分別給輸送帶以向心的阻力且偏移越大，中間側力越大。為了增加托輥自我調偏效果，中間托輥制成雙螺旋結構。工作中如果輸送帶跑偏超出托輥預調，傳感器會把跑偏信號傳給單片機，單片機反過來調整側托輥傾角。
(2)調偏鼓形滾筒的設計
皮帶輸送機啟停、負荷變化的工況下，輸送帶的長度會隨之產生伸長或縮短，引起轉向滾筒處輸送帶的跑偏，輸送帶工作時必須在保證最小初拉力條件下，使得驅動滾筒趨入點和奔離點的張力比應為定值，在啟動時拉緊力與額定工作時拉力的比值k=1.4～1.5，波動在10%左右，正常工作過程中k=0.9～11.1。為了達到或接近這個值，在距皮帶輸送機機頭驅動滾筒1.5～2.0m處的回程輸送帶的上面增設調偏鼓形滾筒如圖1 ，在其下對稱設置兩個可調壓緊弧形托輥。當輸送帶發(fā)生跑偏時單片機會判斷傳感器信號。調整對應弧型托輥傾角，增大對應邊拉緊張力，校正輸送帶。
1-輸送帶；2-主動滾筒；3-鼓形調偏滾筒；4-可調弧形托輥
圖1 鼓形調偏滾筒結構示意圖
3、輸送帶跑偏信號采集與處理
輸送帶跑偏信號采集處理系統由傳感器、A/D轉換器、單片機、執(zhí)行電路組成。輸送帶跑偏測量采用光敏二極管測量，電壓從電阻取出，沒有跑偏時測量為固定電壓值，出現跑偏對應電壓為零，極限跑偏信號是由與立輥相連的磁鐵在線圈中旋轉產生，變壓線圈比例和電阻根據帶速選擇，為保證穩(wěn)定電壓輸出采用W7805三端集成穩(wěn)壓器，當發(fā)生極限跑偏時對應邊傳感器測得電壓值，當跑偏消失電壓值恢復為零。單片機采用8031作為控制機，采用2716作為ROM，74LS373作為地址鎖存，系統工作框圖如圖3。系統啟動后，單片機啟動采集程序，傳感器采集數據，數據經過A/D轉換器變成數字量輸入單片機，單片機首先判斷哪側發(fā)生跑偏，然后給對應側步進電機發(fā)出指令信號，驅動相應托輥角度的變化。當輸送帶跑偏量很大時輸送帶帶動立輥傳出轉動信號，單片機打開極限跑偏時鐘。如在設定的時間內輸送帶無法自我校正，恢復正常工作，單片機發(fā)出停機指令，系統斷電，自動切斷驅動滾筒電源，輸送帶停止工作。進行手動檢修。輸送帶跑偏程序框圖如圖2所示。
