Nguyên nhân băng tải bị trượt và cách khắc phục hiệu quả

Băng tải là huyết mạch của nhiều dây chuyền sản xuất. Nguyên nhân băng tải bị trượt khiến hiệu suất giảm, vật liệu rơi rớt và tăng chi phí bảo trì. Nhiều yếu tố gây trượt, từ lực căng dây không đủ, trục dẫn mòn đến con lăn kẹt hay cảm biến tốc độ báo sai. Hiểu rõ các nguyên nhân này giúp người vận hành nhanh chóng phát hiện, xử lý và duy trì hoạt động băng tải ổn định, giảm rủi ro và nâng cao tuổi thọ thiết bị.

Nguyên nhân chính khiến băng tải bị trượt

Hiện tượng băng tải bị trượt là sự cố phổ biến nhất và gây thiệt hại lớn trong vận hành hệ thống băng chuyền. Việc hiểu rõ các nguyên nhân băng tải bị trượt giúp bạn đưa ra giải pháp bảo trì và khắc phục hiệu quả.

Lực căng dây băng tải không đủ

Đây là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến tình trạng băng tải bị trượt. Khi lực căng băng tải quá lỏng, không đạt mức yêu cầu, lực ma sát cần thiết giữa pulley dẫn động và dây băng tải sẽ không đủ để truyền tải công suất. Điều này khiến dây băng tải không thể di chuyển đồng bộ với tốc độ quay của pulley, dẫn đến trượt và mòn nhanh chóng.

Trục dẫn (pulley) mòn hoặc lớp cao su bị hao mòn

Pulley dẫn động đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra lực kéo. Khi lớp cao su bọc pulley bị mòn, rách hoặc bề mặt pulley kim loại bị mòn lồi lõm, hệ số ma sát giảm đáng kể. Bề mặt không đồng đều hoặc trơn trượt làm giảm khả năng bám dính, khiến băng tải cao su dễ dàng bị trượt khi có tải.

Bề mặt băng tải hoặc pulley bị nhiễm bẩn

Sự hiện diện của các chất bẩn như dầu mỡ, bụi mịn, bùn, hoặc nước giữa bề mặt tiếp xúc của dây băng tải và pulley hoạt động như một chất bôi trơn. Chất bẩn này làm giảm mạnh hệ số ma sát tĩnh. Ngay cả một lớp mỏng dầu mỡ cũng đủ để phá vỡ sự liên kết ma sát, gây ra hiện tượng băng tải bị trượt nghiêm trọng, đặc biệt khi hệ thống tải nặng hoặc khởi động.

Tải trọng vượt quá khả năng thiết kế

Khi tải trọng băng tải vượt quá mức công suất thiết kế, lực kéo cần thiết để di chuyển vật liệu cũng tăng theo. Nếu lực căng dây băng tải và lực ma sát giữa pulley chưa được điều chỉnh tương ứng để đáp ứng lực kéo lớn này, pulley sẽ quay nhưng không đủ khả năng kéo dây băng tải, dẫn đến tình trạng băng tải quá tải và bị trượt.

Góc quấn giữa pulley dẫn và băng tải quá nhỏ

Góc quấn là diện tích tiếp xúc giữa dây băng tải và pulley dẫn động. Theo công thức Euler, lực truyền động phụ thuộc trực tiếp vào góc quấn. Nếu thiết kế hệ thống có góc quấn nhỏ, diện tích tiếp xúc ma sát giảm. Điều này làm giảm lực ma sát tối đa có thể truyền tải, dễ gây trượt.

Hệ số ma sát giữa pulley và băng tải thấp

Hệ số ma sát là yếu tố quyết định khả năng truyền động. Việc sử dụng lớp cao su bọc pulley không phù hợp hoặc lớp cao su đã cũ, bị chai cứng đều làm giảm hệ số ma sát. Ma sát thấp không thể chống lại lực cản của tải trọng, khiến pulley không thể kéo dây băng tải một cách hiệu quả.

Thiết kế hoặc lựa chọn băng tải sai loại

Sử dụng loại băng tải không phù hợp với ứng dụng dẫn đến sự mất cân bằng về lực căng và độ bền kéo. Việc lựa chọn sai vật liệu cũng ảnh hưởng đến ma sát, làm giảm hiệu suất truyền động và tăng nguy cơ trượt.

Khóa thắng hoặc phanh không mở khi khởi động

Đây là lỗi vận hành thường gặp trong các hệ thống băng tải dốc hoặc phức tạp có sử dụng thiết bị chống quay ngược hoặc hệ thống phanh. Nếu cơ cấu khóa thắng hoặc phanh vẫn còn kích hoạt khi động cơ băng tải khởi động, lực cản đột ngột và cực lớn sẽ tác dụng lên hệ thống. Pulley dẫn động cố gắng quay nhưng dây băng tải bị giữ lại, dẫn đến trượt tức thời và hư hỏng bề mặt nghiêm trọng.

Tắc nghẽn tại ống cấp liệu đầu băng tải gây dồn vật liệu

Sự tắc nghẽn vật liệu tại vị trí ống cấp liệu hoặc phễu cấp liệu làm cho vật liệu bị dồn ứ, tạo ra một lực cản cục bộ lớn và đột ngột lên dây băng tải. Lực cản này có thể vượt quá khả năng ma sát truyền động của pulley dẫn. Điều này khiến băng tải bị kẹt hoặc trượt khỏi vị trí tắc nghẽn, gây quá tải cục bộ.

Tắc rối cục bộ hoặc vật cản tại đầu, cuối hoặc bộ căng

Sự tích tụ vật liệu khô cứng hoặc các vật thể lạ kẹt tại các pulley hoặc bộ nạo băng sẽ gây ra sự mất cân bằng nghiêm trọng về lực cản hoặc làm thay đổi hình dạng bề mặt tiếp xúc của dây băng tải. Lực cản bất thường này tác động tiêu cực, gây khó khăn cho việc duy trì lực căng đồng đều và dẫn đến hiện tượng trượt cục bộ.

Các nguyên nhân phụ hoặc gián tiếp dẫn tới trượt

Những yếu tố này không phải nguyên nhân chính nhưng vẫn làm băng tải dễ trượt nếu không được kiểm soát.

• Thiết bị đo tốc độ trượt báo sai: Cảm biến tốc độ băng tải có thể báo trượt sai khi bánh đo bám bụi, dầu hoặc hỏng mạch điều khiển. Tín hiệu sai khiến hệ thống dừng băng tải không cần thiết và giảm năng suất.
• Vòng bi hoặc con lăn bị kẹt hoặc không quay: Con lăn hoặc vòng bi kẹt tăng ma sát với băng tải, làm băng trượt và giảm lực kéo. Nguyên nhân thường do bụi bẩn, mảnh vụn hoặc vòng bi mòn, thiếu bôi trơn.
• Lắp đặt sai hoặc căn chỉnh trục dẫn và con lăn: Trục dẫn hoặc con lăn lệch làm băng tải tiếp xúc không đều, lực bám giảm, dễ trượt. Sai lệch còn gây mòn vòng bi, mòn mép băng và giảm tuổi thọ hệ thống.
• Thiếu bảo trì định kỳ, không vệ sinh bề mặt băng tải: Bụi, dầu, mảnh vụn bám lên băng tải và pulley làm giảm ma sát. Không kiểm tra con lăn, vòng bi hoặc trục dẫn định kỳ sẽ dẫn đến kẹt, mòn và trượt băng.

Hậu quả khi băng tải bị trượt

Hiện tượng băng tải bị trượt còn kéo theo hàng loạt hậu quả tiêu cực, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất, chi phí vận hành và an toàn của toàn bộ hệ thống.

Mài mòn nhanh băng tải và pulley dẫn

Đây là một trong những hậu quả tốn kém nhất của hiện tượng trượt băng tải.

• Mài mòn băng tải: Khi băng tải trượt trên bề mặt tang thay vì cuộn, sự ma sát động sinh ra sẽ làm nóng và mài mòn nhanh chóng lớp vật liệu của băng tải, đặc biệt là ở mặt dưới tiếp xúc với tang. Tuổi thọ của băng tải giảm đột ngột.
• Mài mòn pulley dẫn: Lớp bọc cao su trên pulley dẫn cũng bị mài mòn nhanh hơn do trượt. Khi lớp bọc này bị hư hỏng, nó càng làm giảm ma sát, khiến hiện tượng băng tải bị trượt trở nên trầm trọng hơn. Chi phí thay thế cả băng tải và lớp bọc tang là rất lớn.

Mất hiệu suất vận chuyển, rơi rớt vật liệu

Khi băng tải trượt trên tang chủ động, tốc độ di chuyển thực tế của vật liệu sẽ giảm. Hệ thống băng tải không thể đạt được công suất thiết kế, dẫn đến mất hiệu suất vận chuyển vật liệu. Sự trượt này cũng có thể gây ra hiện tượng giật cục hoặc dừng bất thường, làm vật liệu bị xáo trộn. Vật liệu không ổn định trên băng tải dễ bị rơi rớt ra ngoài, gây lãng phí nguyên liệu.

Hiện tượng nóng, có thể gây cháy

Sự ma sát liên tục và cường độ cao giữa bề mặt băng tải và tang chủ động khi bị trượt tạo ra một lượng nhiệt lớn. Nhiệt độ tại khu vực tiếp xúc có thể tăng lên rất cao, vượt quá ngưỡng an toàn của vật liệu chế tạo băng tải. Trong môi trường có nhiều vật liệu dễ cháy, nhiệt độ cao dễ gây cháy nổ nghiêm trọng. 

Gián đoạn sản xuất, chi phí bảo trì cao

Băng tải bị trượt nếu không được xử lý kịp thời sẽ dẫn đến hỏng hóc nặng nề hơn như đứt băng tải, hỏng vòng bi, cháy mô-tơ do quá tải. Những hỏng hóc này buộc hệ thống phải gián đoạn sản xuất để tiến hành sửa chữa khẩn cấp. Thời gian dừng máy đồng nghĩa với mất doanh thu lớn. Việc thay thế băng tải, lớp bọc tang, hoặc sửa chữa các bộ phận cơ khí bị hư hỏng do trượt làm tăng đáng kể chi phí bảo trì ngoài kế hoạch. 

Giải pháp khắc phục và biện pháp phòng ngừa băng tải bị trượt

Để đảm bảo hiệu suất vận hành liên tục và kéo dài tuổi thọ hệ thống, việc áp dụng các giải pháp khắc phục trượt băng tải kịp thời kết hợp với các biện pháp phòng ngừa chủ động là vô cùng cần thiết.

Điều chỉnh và duy trì lực căng dây đúng cách

Lực căng của băng tải là yếu tố quan trọng nhất quyết định khả năng truyền lực kéo. Lực căng phải đủ lớn để tạo ra ma sát cần thiết, thắng được lực cản và tải trọng vận chuyển. Nếu lực căng quá ít, băng tải sẽ bị trượt. Ngược lại, nếu lực căng quá nhiều, nó gây áp lực không cần thiết lên ổ đỡ, trục và làm giảm tuổi thọ của băng tải. Cần thực hiện điều chỉnh lực căng theo hướng dẫn của nhà sản xuất, sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng và duy trì sự cân bằng của cơ cấu kéo căng.

Thay hoặc tái phủ cao su cho trục dẫn khi mòn

Trục dẫn động (tang chủ động) thường được bọc một lớp vật liệu có hệ số ma sát cao, thường là cao su. Khi lớp cao su này bị mòn, rách hoặc bong tróc, hệ số ma sát giữa băng tải và trục dẫn giảm mạnh, dẫn đến băng tải bị trượt. Giải pháp khắc phục là thay thế hoặc tái phủ cao su cho trục dẫn. Nên chọn loại cao su có hoa văn (như hình kim cương hoặc xương cá) để tăng khả năng thoát nước và bùn, tối ưu hóa ma sát.

Vệ sinh băng tải và trục dẫn để loại bỏ chất bẩn

Bụi bẩn, vật liệu ướt, dầu mỡ bám dính trên bề mặt băng tải và trục dẫn là nguyên nhân hàng đầu làm giảm ma sát. Tiến hành vệ sinh băng tải định kỳ bằng các thiết bị gạt và chổi quay chuyên dụng, đặc biệt là ở mặt dưới của băng tải trước khi nó tiếp xúc với trục dẫn. Đảm bảo trục dẫn luôn sạch sẽ để hệ số ma sát được duy trì ở mức cao nhất.

Kiểm soát tải trọng vận hành, tránh vận hành quá tải

Mỗi hệ thống băng tải được thiết kế để chịu một tải trọng vận hành tối đa. Khi tải trọng vượt quá giới hạn thiết kế, lực kéo cần thiết để di chuyển băng tải tăng lên. Nếu lực kéo này vượt quá lực ma sát tối đa mà hệ thống có thể tạo ra, băng tải sẽ trượt. Thiết lập quy trình kiểm soát tải trọng nghiêm ngặt và tránh tình trạng cấp liệu quá mức.

Tối ưu góc quấn và tăng góc quấn nếu cần

Góc quấn là phần diện tích băng tải tiếp xúc với trục dẫn. Theo nguyên lý vật lý, lực ma sát tỷ lệ thuận với góc quấn. Giải pháp khắc phục là thiết kế lại hoặc bổ sung thêm các trục phụ để tăng góc quấn quanh trục chủ động. Việc tăng góc quấn trực tiếp làm tăng lực ma sát mà không cần tăng lực căng, đây là một biện pháp kỹ thuật hiệu quả.

Tăng hệ số ma sát bằng cách xử lý bề mặt trục dẫn

Ngoài việc phủ cao su, các giải pháp kỹ thuật khác có thể được áp dụng để tăng hệ số ma sát. Sử dụng vật liệu phủ trục dẫn có hệ số ma sát cao hơn. Đảm bảo lớp phủ cao su có các rãnh thoát nước, bùn hoặc vật liệu mịn.

Chọn loại băng tải phù hợp với môi trường, tải trọng, tốc độ

Việc lựa chọn loại băng tải không phù hợp với điều kiện vận hành là một biện pháp phòng ngừa quan trọng. Trong môi trường ẩm ướt cần loại băng tải có bề mặt và lớp phủ trục dẫn chịu nước tốt, thiết kế thoát nước. Tải trọng nặng và tốc độ cao yêu cầu băng tải có độ bền cao, lực căng cho phép lớn và trục dẫn có đường kính phù hợp để tăng góc quấn.

Kiểm tra, đảm bảo phanh / thắng hoạt động khi khởi động

Trong các băng tải nghiêng hoặc có tải trọng lớn, hệ thống phanh phải hoạt động tốt để ngăn băng tải trượt hoặc chạy ngược chiều khi khởi động hoặc dừng khẩn cấp. Phòng ngừa trượt lúc khởi động là rất quan trọng.

Thiết kế lại hoặc bảo trì đầu cấp liệu để tránh tắc nghẽn

Nếu vật liệu bị tắc nghẽn ở khu vực cấp liệu hoặc điểm chuyển tiếp, nó tạo ra một lực cản đột ngột rất lớn trên băng tải. Lực cản này có thể vượt quá lực kéo của băng tải, gây ra hiện tượng trượt băng tải tức thời. Bảo trì đầu cấp liệu sạch sẽ, loại bỏ các vật liệu bị kẹt và tối ưu hóa thiết kế để vật liệu chảy trơn tru là một biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

Sử dụng thiết bị phát hiện trượt để cảnh báo sớm

Lắp đặt thiết bị phát hiện trượt giúp giám sát sự chênh lệch tốc độ giữa băng tải và trục dẫn. Thiết bị này cung cấp cảnh báo sớm khi băng tải bị trượt vượt quá ngưỡng cho phép (thường là 5% – 10%). Việc cảnh báo sớm cho phép người vận hành can thiệp ngay lập tức, ngăn ngừa hư hỏng nghiêm trọng và gián đoạn sản xuất.

Bảo trì định kỳ, kiểm tra con lăn, trục dẫn, vệ sinh hệ thống

Người dùng cần bảo trì băng tải định kỳ để con lăn đỡ và con lăn hồi quay trơn tru, vì con lăn bị kẹt làm tăng lực cản và gây trượt. Đảm bảo trục dẫn, trục bị động và các cụm con lăn được căn chỉnh chính xác để tránh lực kéo không đồng đều. Luôn giữ khu vực xung quanh trục dẫn và băng tải sạch sẽ.

Khi nào cần can thiệp kỹ thuật chuyên sâu?

Khi các giải pháp khắc phục đơn giản không còn hiệu quả, vấn đề băng tải bị trượt đã trở nên phức tạp, cần đánh giá và xử lý bằng các biện pháp kỹ thuật chuyên môn.

Hiện tượng trượt lặp lại dù đã điều chỉnh căng dây nhiều lần

Nếu tình trạng trượt băng tải vẫn tái diễn sau nhiều lần điều chỉnh lực căng, cần can thiệp kỹ thuật để kiểm tra hư hỏng ở cơ cấu căng hoặc xác định băng tải đã bị biến dạng vĩnh viễn vượt quá khả năng bù trừ.

Lớp phủ trục dẫn bị bong tróc, mòn nghiêm trọng

Lớp cao su bọc ngoài trục dẫn bị mòn hoặc bong tróc làm giảm hệ số ma sát cơ bản. Trong tình huống này, chỉ có can thiệp kỹ thuật bằng cách tháo trục dẫn và thực hiện tái phủ cao su chuyên nghiệp mới giải quyết được triệt để vấn đề trượt băng tải.

Xuất hiện các vấn đề căn chỉnh nghiêm trọng

Sự sai lệch (lệch trục, lệch con lăn) không thể khắc phục bằng điều chỉnh thông thường cho thấy vấn đề nằm ở kết cấu khung hoặc nền móng. Cần can thiệp kỹ thuật chuyên sâu để sử dụng thiết bị đo lường chính xác, căn chỉnh lại cấu trúc hoặc gia cố nền móng.

Băng tải bị trượt do tải trọng vượt quá khả năng thiết kế

Khi hệ thống vận hành với tải trọng hoặc tốc độ cao hơn thiết kế ban đầu, cần can thiệp kỹ thuật để tính toán lại và thiết kế lại (ví dụ: tăng đường kính trục dẫn, thêm trục phụ) để tăng góc quấn và đảm bảo đủ lực kéo cho tải trọng mới.

Phát hiện các lỗi cơ học như kẹt vòng bi, hỏng hộp giảm tốc

Hư hỏng ở các bộ phận truyền động hoặc con lăn làm tăng đột ngột lực cản của hệ thống. Dù băng tải được căng đúng mức, lực ma sát vẫn không đủ. Cần can thiệp kỹ thuật để tháo dỡ, kiểm tra và thay thế các linh kiện cơ khí bị hỏng.

Cần lắp đặt hoặc tích hợp hệ thống phát hiện trượt tự động

Đối với các hệ thống quan trọng, cần can thiệp kỹ thuật để lắp đặt các thiết bị phát hiện trượt và tích hợp chúng vào hệ thống điều khiển trung tâm. Mục đích là để tự động cảnh báo hoặc ngắt hệ thống, tăng cường an toàn và phòng ngừa cháy nổ.

Nguyên nhân băng tải bị trượt xuất phát từ nhiều yếu tố chính và phụ. Kiểm tra định kỳ, vệ sinh bề mặt, căn chỉnh trục dẫn và con lăn, đồng thời theo dõi cảm biến tốc độ sẽ giúp duy trì lực kéo và ổn định vận hành. Thực hiện bảo trì và vận hành đúng cách không chỉ giảm nguy cơ trượt mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất, tiết kiệm chi phí và kéo dài tuổi thọ băng tải. Đây là cách tối ưu để đảm bảo dây chuyền luôn hoạt động trơn tru và an toàn.