皮帶機(jī)在連續(xù)秸稈粉碎機(jī)中的應(yīng)用

陳嘯宇

摘 要 連續(xù)秸稈粉碎機(jī)是生物質(zhì)能源開發(fā)應(yīng)用中的關(guān)鍵機(jī)械，本文從連續(xù)秸稈粉碎機(jī)的給料皮帶的改良現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)于該皮帶機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞 皮帶機(jī) 連續(xù)秸稈粉碎機(jī) 改進(jìn)方案

中圖分類號(hào)：S2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

連續(xù)供料機(jī)制在目前的加工行業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍。而基于皮帶機(jī)的連續(xù)供料機(jī)制，在秸稈粉碎打包機(jī)中的應(yīng)用也已經(jīng)形成了基本配置。我們使用兩部皮帶機(jī)，其中一部皮帶機(jī)負(fù)責(zé)將秸稈進(jìn)行整理并喂進(jìn)料斗，而另一部皮帶機(jī)將壓縮成塊的壓縮快運(yùn)出機(jī)械工作區(qū)。

1 皮帶機(jī)的針對(duì)性改良

最初我們使用800mmV型皮帶負(fù)責(zé)進(jìn)料工作，但是，實(shí)踐證明，V型皮帶并不能完全適應(yīng)秸稈物料的給進(jìn)。因?yàn)閮H經(jīng)過了預(yù)粉碎的物料，很多尺度都達(dá)到了200mm以上，且多為細(xì)桿狀結(jié)構(gòu)。所以，在V型皮帶中，常常出現(xiàn)長桿狀橫搭導(dǎo)致過于蓬松，物料給進(jìn)密度和速率難以控制的情況。而且，V型皮帶在卸載時(shí)，因?yàn)榇蟛糠治锪霞性谄C(jī)中軸部分，所以容易出現(xiàn)在料斗中卡死的情況，如果連續(xù)粉碎機(jī)出現(xiàn)了料斗卡料的情況，就必須停機(jī)處理，嚴(yán)禁使用工具或者用手在機(jī)器運(yùn)行的情況下處理料斗卡料。而連續(xù)粉碎機(jī)一但停機(jī)，就需要將中間物料拆出，導(dǎo)致廢品率上升，也影響正常運(yùn)行時(shí)間。

所以，我們對(duì)于進(jìn)料皮帶機(jī)的改良，首先是使用高密度直滾筒代替V型滾筒，使用秸稈預(yù)整理處理器，使得物料均勻的分布在整個(gè)皮帶上。這種狀態(tài)可以讓絕大部分物料均勻的攤鋪在皮帶機(jī)皮帶上，且進(jìn)入料斗后，不會(huì)出現(xiàn)成團(tuán)進(jìn)入的情況，可以有效防止出現(xiàn)料斗卡滯的情況。

2皮帶的針對(duì)性改良

因?yàn)榻斩掃B續(xù)粉碎機(jī)的給料皮帶屬于輕載皮帶，但是，因?yàn)榻斩捨锪系奶厥庑?，以往使用傳統(tǒng)尼龍皮帶時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)卸載不干凈，滾筒將秸稈物料帶進(jìn)張緊機(jī)構(gòu)導(dǎo)致張緊機(jī)構(gòu)軸承損壞的情況。同時(shí)，秸稈物料含有很多尖銳棱角，這些尖銳棱角很容易劃傷皮帶，所以，縱向劈裂的皮帶報(bào)廢狀態(tài)在秸稈連續(xù)粉碎機(jī)中經(jīng)常使用。這種皮帶損傷在出現(xiàn)卸載不干凈故障時(shí)，因?yàn)榻斩捴苯舆M(jìn)入張緊滾筒中與皮帶機(jī)擠壓，這就更加增加了皮帶的損傷。同時(shí)，秸稈物料往往帶有很多液體析出物或者一部分在秸稈生長過程中的化學(xué)藥品等殘留物，都可能對(duì)皮帶帶來腐蝕。

所以，我們使用PVC貼膜的情況來保證皮帶的卸載率。使得秸稈與皮帶的接觸阻力和粘滯力達(dá)到最小。同時(shí)，在卸載滾筒之下，我們安裝了皮帶清理裝置，使用合適的PVC刮板，將皮帶機(jī)上的污垢和未卸載干凈的物料清理干凈。

3目前連續(xù)皮帶機(jī)在連續(xù)秸稈粉碎機(jī)中應(yīng)用的問題

雖然目前的技術(shù)改良使得連續(xù)秸稈粉碎機(jī)的整體運(yùn)行效率得到了較明顯的提升，但是，目前的皮帶機(jī)在連續(xù)秸稈粉碎機(jī)中的應(yīng)用仍然有一些問題：

3.1 皮帶壽命難以保證

雖然我們采用了PVC保護(hù)膜等措施對(duì)皮帶的有效卸載率提供保障，但是，仍然會(huì)有一部分回頭物料進(jìn)入張緊機(jī)構(gòu)對(duì)皮帶造成損傷。同時(shí)，在物料裝載和攤鋪等過程中，以及滾筒清理環(huán)節(jié)中，都可能對(duì)皮帶帶來損傷。

所以，目前我們很難將皮帶的運(yùn)行壽命提升到1500小時(shí)以上，而實(shí)施上，皮帶的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)間越長，我們的單位成本也就越低。如何提升皮帶的運(yùn)行壽命，是當(dāng)前研究連續(xù)秸稈粉碎機(jī)的重要技改方向。

3.2 維修成本高昂

貼膜皮帶的成本是普通尼龍皮帶的數(shù)倍，且為了保持貼膜不受影響，我們使用V型粘合法，而不是皮帶扣的縫接法。這種粘合法的施工過程也會(huì)增加皮帶機(jī)的維修成本。

而因?yàn)槟壳暗钠勖^短的現(xiàn)狀下，維修成本的高昂加劇了連續(xù)秸稈粉碎機(jī)的運(yùn)行成本?；蛘哒f，雖然我們可以通過之前技改保證皮帶機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，但是，仍然沒有解決秸稈粉碎壓塊的成本問題。這是生物質(zhì)能源應(yīng)用中的最大問題。

3.3 跑偏問題有待解決

造成皮帶機(jī)皮帶在表面處理完好的情況下仍然容易撕裂損壞的關(guān)鍵，是滾筒安裝工藝不良造成的皮帶受力不均的問題?，F(xiàn)在我們?cè)谄C(jī)安裝和調(diào)試過程中，仍然采用的是手工安裝和目測(cè)定位的方式。這種方式的安裝誤差甚至超過了5mm，特別是卸載滾筒、張緊滾筒、尾端滾筒等關(guān)鍵受力滾筒的大誤差安裝，是造成皮帶機(jī)跑偏的最直接原因。

4 整改方向

第一代防跑偏系統(tǒng)，是基于彈簧軸支架的防跑偏系統(tǒng)。將關(guān)鍵滾筒的軸支架使用多維彈簧防跑偏軸支架代替。這種柔性支持的狀態(tài)下，可以直接對(duì)于5mm以內(nèi)的安裝誤差給予平衡。

第二代防跑偏系統(tǒng)，是在彈簧軸支架防跑偏系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使用張力可調(diào)的彈簧代替固定式的彈簧。這就從被動(dòng)平衡安裝誤差變?yōu)橹鲃?dòng)調(diào)整安裝誤差。

但是，這兩代防跑偏系統(tǒng)，都存在一個(gè)共同的問題，就是僅僅是使用彈簧系統(tǒng)在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下對(duì)跑偏力進(jìn)行固定狀態(tài)的調(diào)整。這種狀態(tài)相比較皮帶受到的復(fù)雜力學(xué)環(huán)境形成一對(duì)矛盾。我們?nèi)绾胃鶕?jù)整個(gè)皮帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)所有關(guān)鍵滾筒的位置進(jìn)行調(diào)整。

首先，采用基于壓敏電阻的傳感器采集各個(gè)彈簧的受力狀態(tài)，同時(shí)，使用步進(jìn)馬達(dá)調(diào)整對(duì)應(yīng)彈簧的張緊力，使得滾筒的多個(gè)彈簧處于平衡受力狀態(tài)。實(shí)時(shí)證明，只要所有滾筒的受力均趨于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)下，皮帶的跑偏就可以得到有效的緩解。系統(tǒng)因?yàn)橛?jì)算較為簡單，所以，采用PLC進(jìn)行合并控制即可。

5 結(jié)束語

通過合理的對(duì)皮帶機(jī)的軸支架進(jìn)行改進(jìn)，可以使得皮帶機(jī)運(yùn)行在動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)下，這種過程可以有效的防止皮帶機(jī)跑偏，進(jìn)而防止皮帶的損壞，降低皮帶機(jī)的運(yùn)行成本和秸稈壓塊的生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉華能.尼龍皮帶機(jī)防跑偏技術(shù)應(yīng)用[D].中國科技大學(xué)碩士論文，2012.

[2] 胡麗穎.生物質(zhì)能源開發(fā)技術(shù)關(guān)鍵設(shè)備研究[D].東南大學(xué)碩士論文，2013.