33H机假捻器切向皮带偏向探讨

摘 要：对皮带偏移进行受力分析，剖析影响皮带偏移的客观因素。对于33H村田加弹机的假捻器切向皮带偏移，总结皮带偏移的主观因素，详解如何调校假捻器开关转子座，使皮带运行于正确的位置。

关键词：加弹机 33H 村田

中图分类号：TS103 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0093-02

2013年由于设备维护需要，我们陆续更换了9台33H加弹机的假捻器开关轮轴承。在更换过程中，我们检查了切向皮带相关的其他导轮，并更换了异常的导轮和导轮轴承。第一台机更换工作完成后，有多条假捻器切向皮带运行出现了异常。皮带偏向导轮一端，甚至偏出导轮，减少了皮带的工作面，会大大减小皮带的使用周期。严重的，皮带甚至完全偏出了导轮，造成皮带损坏或断裂。

作者从运动力学角度，研究影响皮带偏移的原因，为维护33H机假捻器切向皮带的正常运行提供了理论指导。

1 33H机假捻器切向皮带运行构件

33H机的假捻器分为上下两部分，两者结构相似。如图1为使用“S”捻下部的假捻器切向皮带构件简图。皮带以一个部位（12锭）为单位，由传动轴上的主动轮提供传动动力，其余皮带轮均属从动轮。下方的两对转向导轮使皮带形成两段水平的皮带段，其中后面一段是皮带的工作区，皮带的工作区平面平行于假捻器主动轮轴和开关轮轴（假捻器主动轮与开关轮各12个），皮带末端以张紧轮张紧。当假捻器附属的开关轮开关打开时，皮带被开关轮向上推向假捻器主动轮，使假捻器长轴转动。[1]

2 从动轮引起皮带运行偏移的分析

2.1 皮带平行面的受力分析

正常从动轮安装应当从动轮轮轴垂直于皮带运行方向。如图2，在皮带与从动轮的接触面上取A点分析，FV为皮带对从动轮的作用力，V为皮带的运行方向。FV的方向必然与V一致。当从动轮上端朝皮带运行方向偏转，对导轮作受力分析分解FV可得，从动轮受到沿从动轮轮旋转轴线方向的力F1，及纸面向左下方的切向力F2。根据作用力与反作用力的原理，从动轮受到皮带的向上的轴向力，皮带必然也受到导轮的向下的反作用力，其大小与F1相等，方向相反[2]，因此皮带会向下偏离正常的位置。

总结所得，从动轮轴与皮带运行方向成夹角，从动轮必然有其中一端向皮带方向前移，皮带偏向于从动轮的这一端。

2.2 皮带竖直面的受力分析

如图3所示，皮带的正常运行时本应与从动轮轴保持平行，但是由于从动轮轴线偏转使皮带的工作面与水平面成一夹角。在皮带与从动轮接触面上取A点分析，皮带轮上的A点在俯视图中的轨迹呈椭圆状。图中，在从动轮旋转轴线下半部，取A点分析，F为皮带对从动轮的作用力，可分解为相切于导轮A点的轨迹的切向力F1及沿从动轮轮旋转轴线方向的力F2。图中分析皮带对从动轮的作用力F2向右，根据作用力与反作用力的原理，皮带受到从动轮的向左的作用力，其力的大小与F2相等。

同理分析可得，俯视图中，旋转轴线上半部，皮带受到从动轮向右的作用力。

因为皮带柔性的材质，在俯视图中以从动轮旋转轴为分界线，皮带上部受向右作用力，下部受向左作用力，使皮带先向趋向右走偏再趋向左走偏。其运动轨迹呈弧状，与A点的运动轨迹相似。因此，整体上，皮带向右偏移。

总结所得，从动轮轴在皮带竖直面上倾斜时，从动轮总有一端偏向于皮带的下方，皮带也偏向从动轮的这一端。

2.3 从动轮表面形状对皮带偏向的影响

如图4的主视图取A、B、C分析，B点为皮带上与锥轮相对静止的点，而A点处于锥轮圆周半径较大处，皮带受到向前的推力，同理，C点受到向后的拉力。两力组成力矩使皮带向下偏移，即皮带偏向锥轮直径小端。

皮带在左视图的受力与2.2章相似，不重复叙述，分析得皮带也偏向锥轮直径小端。

综上诉的两个方面研究锥轮对皮带的影响，当从动轮磨损成锥形时，皮带偏向从动轮直径较小端。

2.4 皮带偏移的客观因素

根据以上分析，结合33H机切向皮带的运行情况，总结切向皮带的偏移主要是以下因素引起：

（1）从动轮表面磨损：假捻器导轮为经过表面处理的铝制导轮，经过长时间的使用，表面会磨损至大致锥形。因此，造成假捻器切向皮带偏向的情况很常见。

（2）从动轮安装定位不准确。

（3）从动轮轴弯曲变形。

3 33H机假捻器切向皮带运行位置的调校

本章，我们以使用“S”捻下部的假捻器切向皮带为例阐述。

因为假捻器切向皮带相关的导轮除了开关轮，都是准确定位的，而开关轮座上的螺丝孔并不如销孔定位准确，因此它尤为容易引起2.1节中的轴偏移。因此，初步做好开关轮的安装后，还要对开关轮进行调校，才能使龙带良好运行。

图5为皮带在假捻器在基座中的单个锭位的运行俯视简图，皮带在框架内形成上下平行的运行方向相反的两段皮带。只有上半段皮带处在工作区，直接受到开关轮的影响而容易发生偏向。

如工作区皮带下移，即上下两皮带相互干涉，由2.1反向分析可得的导轮轴线如图5偏转。皮带运行时调整，需要稍稍松开开关座上的两颗螺丝，可用一对4厘六角扳手对两颗螺丝同时加力带动开关座使开关轮下端向前，上端向后，一边观察皮带的偏向情况，调整到皮带运行正常后拧紧螺丝。反之亦然。调校时动作要迅速到位，以减小皮带的磨损。

调校前，必须使同一部位的其它锭位的开关轮处在关闭状态，以便正在调校的开关座对皮带的影响更具指向性。

4 结语

皮带的偏向，很有可能是多方面综合的影响，我们需要逐一排查。以上述知识为指导，后来维护的几台33H加弹机开机后的皮带跑偏的情况由第一台机的12条减少至后来的2～4条，而跑偏后的调整也更加迅速，不但节约了维修的时间，也减少了停机的时间和皮带的损耗。

参考文献

[1] 村田机械株式会社纤维机械事业部.Processing technique for engineer[Z].日本：村田机械株式会社，1993.

[2] 哈尔滨工业大学理论力学研究室.理论力学[M].6版.北京：高等教育出版社，2002，8：6-20.