ベルトコンベヤのベルトがずれる原因と対処法

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コンベヤーの動作原理は、内蔵されたローラーとサポートローラー、そしてベルトが生み出す摩擦力が互いに作用し合うことでベルトを効果的に駆動し、それによって物資を輸送する機能を果たすもので、摩擦駆動型の連続動作式輸送機械です。コンベヤは鉱山の生産において重要な設備であるため、その安定かつ信頼性の高い運転は、鉱山の正常な生産を支えるものです。しかし、実際の生産過程において、ベルトのずれは最もよく見られる故障の一つです。ベルトのずれ量が帯幅の5％を超えると、ずれが発生したことになります。ベルトのずれは、沿線に鉱石が散乱したり、ベルトの端が激しく摩耗したり、さらにはベルトが引き裂かれて破損するなど、深刻な悪影響をもたらします。したがって、このような故障を正確かつ迅速に処理することは、正常な生産にとって非常に重要です。このため、モンゴルの同鉱オルドス鉱業投資有限公司の選鉱場にあるコンベヤベルトについて長期にわたり観察研究を行い、ベルトがずれる原因を分析し、適切な予防対策を提案することで、鉱山や選鉱場のコンベヤベルトが正常に稼働するための指針としたい。 1 矿石処理場の概要　モンゴル同鉱オルドス鉱業投資有限公司の鉱石処理場は、大規模な鉱山型の動力式鉱石処理場であり、年間500万トンの原鉱を処理しており、さらに1000万トン分の処理能力も備えている。1時間あたりの原鉱処理能力は947t/hで、1日あたりの原鉱処理量は15152t/dです。選鉱場の主要な生産システムには、現在121台の機械・電気設備と28基のコンベヤがあります。実際の運用において、ベルトはさまざまな程度のずれが発生することがあり、これはベルトコンベヤーの安全な運転に直接的な影響を与えます。 選鉱機器のホットライン：15311826613
尾鉱の乾式排出：http://www.goldjigprice.cn/
スラリーポンプ：http://www.ultrafinegrindingmill.cn/
水力サイクロン：http://www.hydrocycloneprice.cn/
直線振動ふるい：http://www.densemediumcycloneprice.cn/
螺旋分級機：http://www.grindingmillprice.cn/
選鉱に関する一括請負プロジェクト：http://www.mininggrindingmill.cn/
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ベルトのずれの原因分析：物理学の観点から見ると、ベルトがずれるのは、ベルトの両側の駆動力に差があるためであり、それによって摩擦力の方向や大きさも異なり、結果としてベルトがずれてしまうのです。そのずれの原因は以下の通りです。 (1)ベルトの品質が悪いことや接続が不適切であることが、ずれの原因となる。ベルトの品質が悪いか、製造工程が不十分なため、ベルトが動作する際の張力によって両側の伸び量が異なり、その結果ベルトがずれてしまいます。長時間の使用により老化や変形、エッジの摩耗が生じ、ベルトが緩んで張力が低下する。これによりベルト内部の応力分布が不均一になり、ベルトの両側の張力に差が生じてベルトがずれる原因となる。対処法は、劣化して変形したベルトを新しいベルトに交換することです。また、ベルトが損傷した後に再製作された硫化継手の中心がずれていると、コンベヤの両側で受ける引っ張り力が異なり、ずれが生じます。ベルトは全長にわたって片側にずれていき、最も大きくずれるのは接合部がずれている場所です。対処法としては、中心がずれているベルトの硫化接合部を再作成することです。 (2)長期間の運転によりベルトが緩んだり、張力が不足したりして偏向が生じる。長時間の使用により、ベルトは伸びたり摩耗したりすることで永久的な変形や端の摩耗が生じ、張力が著しく低下します。その結果、ベルトが緩んだり力のかかり方が不均一になったりして、ベルトがずれる原因となります。それに加えて、ベルトが過負荷で動作しているときもずれることがあり、これもベルトの張力が不足しているためです。このような場合、ベルトがずれないように十分な張力を確保するためには、張力調整装置を調整する必要があります。張力装置の張力が不十分だと、ベルトの安定性が低下し、横方向からの外力の影響を受けやすくなり、ベルトが滑る現象が起こることもあります。 (3)ベルトの中心線がローラーおよびサポートローラーの軸線に垂直でない。コンベヤーを設置する際、機首または機尾の駆動ローラーの軸線やサポートローラーがベルトの中心線に対して垂直でないと、牽引力が横方向の分力と、ベルトの進行方向と同じ向きの力に分かれてしまい、その結果サポートローラーが反力の影響を受けて横方向にずれてしまいます。さらに、ラックが大きな荷重や重力の影響を受けると、ラック全体または一部がある程度沈下し、その結果ラックの中心線が傾いたり、両側の高さが異なって傾いたりすることがあります。また、ベルトが大幅にずれる可能性もあります。 (4)ローラー、サポートローラーの粘着鉱石。坑内の鉱石はすべて粘着性を持っているため、コンベヤーローラーやドラムは一定時間稼働すると湿った鉱石が付着し、ドラムやローラーの直径が局部的に大きく太くなります。これによりベルトの両側の張力に差が生じ、結果としてベルトがずれる原因となります。 (5)コンベヤーの運転中の振動。コンベヤーの運転中に機械的な振動が発生するのは避けられないもので、コンベヤーの走行速度が上がるにつれてベルトのずれが生じ、振動はさらに激しくなります。コンベヤが動作している際、サポートローラーの半径方向の振れは、コンベヤがずれる主な原因の一つです。 3 ベルトのずれの対処法と予防 3．1 ベルトのずれの調整 (1)駆動ローラーと方向転換ローラーの位置を調整する。ベルトのずれを解消するための鍵となるのは、駆動ローラーおよび方向転換ローラーの調整です。長距離コンベヤには一般的に2～5個のローラーがあり、コンベヤが正常に動作するためには、すべてのローラーを正確な位置に取り付ける必要があります。すなわち、ベルトコンベヤの長さ方向の中心線に対して垂直でなければならず、過度なずれが生じるとベルトがずれてしまいます。調整時、ベルトがローラーの右側にずれて偏った場合は、右側のベアリングホルダーを前方に移動させるか、対応して左側のベアリングホルダーを後方に移動させます。ベルトがローラーの左側にずれて偏る場合は、左側のベアリングホルダーを前方に移動させるか、あるいは右側のベアリングホルダーを後方に移動させます。テールローラーの調整方法はヘッドローラーとは逆で、ローラーの調整方法は図1を参照してください。 (2)ベルト張力調整装置を調整する。重錘式張力装置を使用するコンベヤは、ウェイトを追加することで張力を得るが、過度に追加するとベルトが過大な張力を受けて寿命が短くなるため、適量に留めるべきである。重錘による張力がかかる位置の上方にある方向転換ローラーは、ベルトコンベヤーの長さ方向および重力の垂線と同時に垂直でなければならない。過負荷時と無負荷時の両方で同じ側にずれる場合、ベルトの両側の締まり具合が異なっていることを意味し、張力調整機構のねじやウェイトを調整する必要があります。ベルトが左右にずれ、固定された方向がない場合は、ベルトが緩んでいることを意味し、張力調整装置を調整する必要があります。スクリュースクリューや油圧式テンション装置を使用するコンベヤーでは、テンションのストロークを調整することでテンション力を高めることができる。ベルトに永久的な変形が生じ、伸び量が不足している場合は、ベルトを切り取って再び加硫接合処理を行うことができます。 (3)支持ローラーグループを調整し、自動調心ローラーまたはV字型ローラーを取り付ける。調心ローラーグループには多くのタイプがあり、主に中央軸式、立ちローラー式などがある。その原理は、支持ローラーが水平面内で向きを変えることによって横方向の抵抗を生み出し、それによってベルトを自動的に調整するというものです。支持ローラーグループの両側の取り付け穴はすべて長穴であるため、調整が非常に容易です。調整方法は図2を参照してください。この調整方法は、一般的に短距離のものや双方向で動くコンベヤーに用いられます。短距離のコンベヤーはずれやすく、調整が困難です。長距離コンベヤはできるだけ使用しない方が良い。なぜなら、自動調心ローラーグループを使用するとコンベヤの使用寿命が短くなるからであり、代わりにV字型の下部支持ローラーを取り付けることで優れた自動調心効果が得られる。 (4)落下地点の漏鉱筒の取り付け位置を調整する。鉱石の落下位置が正しくないことによる偏向は、コンベヤーの落下位置を調整することで解決できます。鉱石流システムを設計する際は、可能な限り2台のコンベヤー間の相対的な鉱石落下高さを大きくし、鉱石流が下側のコンベヤーの落下点に到達した時の水平方向速度をできるだけ最小限に抑えるように考慮する。漏出用筒の出口に調整可能な遮板を設置し、鉱石の種類に応じてこの遮板で鉱石の流れの落下方向を変え、鉱石がベルトの中央に均等に落ちるようにする。 3.2 ベルトのずれ防止策 (1) 質量検査とメンテナンスの強化。信頼でき、品質が保証されているメーカーのベルトを選び、コンベヤーの設置前には入念に点検する必要があります。ベルトの表面やローラー、サポートローラー、清掃装置、張力調整装置などの品質をチェックし、基準に達していないものは断固として交換し、設置時の品質を根本から確保しなければなりません。外表面の加工誤差が大きいローラーは、必ず工場に戻して処理しなければならない。長期にわたって使用する際、両側の摩耗が均一でないローラーが見つかった場合は、まずその表面に付着した鉱石を除去し、取り外してから再加工してコーティング処理を行い、直径を均一にします。重度に老化して変形し、正常に使用できないベルトはすべて交換する必要があります。ベルトの加硫接合部は平らに保つ必要があり、接合される2本のベルトの中心線は一致し、加硫接合部はベルトの中心線に対して垂直でなければならない。 (2) 設備管理と操作員の訓練を強化する。選鉱場は設備の管理を強化し、完備した機械電気設備管理システムを構築するとともに、作業員の訓練を徹底させる必要がある。また、コンベヤーの日常点検や定期的な保守を行い、偏摩耗防止、縦方向の破損防止、煙検知、低速運転防止、詰まり防止、ラインスイッチなど、コンベヤーの各種電気保護装置がすべて効果的かつ信頼性を持って機能するようにしなければならない。 4 結語　モンゴルの同鉱オルドス鉱業投資有限公司の選鉱工場における生産現場で見られるベルトのずれの様々な原因を分析し、それに対するベルトのずれの調整および予防策を具体的に提案した。また、原鉱石や製品鉱石の輸送システムにおける主要な設備であるコンベヤーが正常に機能するためには、事前の予防対策を講じ、定期的なメンテナンス点検を徹底し、設備管理体制を強化するとともに、人材育成にも力を入れることが不可欠であり、これによって初めて選鉱所の正常な生産運営を確保できると指摘している。