帶式給料機防跑偏、長壽命滾筒的研制
2014-04-29 22:54:11杜昌峰石茂利
中國機械 2014年20期
杜昌峰 石茂利
摘 要：介紹了影響帶式給料機滾筒壽命的因素和輸送帶跑偏的機理，作者有的放矢地進行了改進，提出了鼓形滾筒、外置式筋板和復合式密封結構，分別解決了輸送帶的跑偏、易斷軸和軸承使用壽命短的問題，在實踐中取得了良好的使用效果。
關鍵詞：帶式給料機;鼓形滾筒;外置式筋板;復合密封
1.引言
帶式給料機，也叫甲帶給料機，是最近十幾年出現(xiàn)的新型產品，主要用于生產部門物料傳送系統(tǒng)中料倉的給料，2012年公開的一項實用新型專利，專利號為201220128920.8，名稱為《帶式給料機滾筒》，描述了帶式給料機滾筒提高強度、防止輸送帶跑偏、提高軸承密封性能的幾項措施。在本文中，詳細介紹了這幾項措施的實施細節(jié)和優(yōu)點，以利于該項技術更廣泛地推廣。
2.提高滾筒強度
圖1? 滾筒的結構
1.筋板?? 2.堵板?? 3.筒體?? 4.中軸?? 5.定位面
改進后的滾筒結構如圖1所示，增加了六個筋板1，設置在了堵板2外側，輻射狀對稱布置，它的毛坯件是直角梯形，三個邊分別和中軸4、堵板2、筒體3焊接，在車床上加工時，車掉了銳角，產生了定位面5，該定位面和軸承組件靠在一起，做軸向定位用。修改后，中軸4和堵板2連接的部位不再單獨承受彎曲載荷，而是和筋板1、筒體3連成一體，共同承受彎曲載荷，連成一體后，其抗彎截面模量大幅增加，大幅提高了滾筒的抗彎性能，能有效防止中軸斷裂。
3.防止輸送帶跑偏
3.1跑偏的原因分析
引起輸送帶跑偏的因素有很多，經常遇到的有：
A.驅動滾筒或改向滾筒兩頭直徑大小不一，有一定的錐度;
B.滾筒或托輥表面有煤泥或其他附著物;
C.驅動滾筒與改向滾筒不平行;
D.托輥軸心線和輸送帶運行方向不垂直;
E.給料位置不正，對輸送帶產生橫向力;
F.滾筒中心線不在機身中心線上;
G.環(huán)形輸送帶沿寬度方向分布的周長不一致，一邊大一邊小，呈喇叭口狀。
傳統(tǒng)的防跑偏措施有增設防跑偏輪或增設擋板，擋住輸送帶使它不跑偏，能起到一定的效果，但是引起的后果往往是輸送帶和防跑偏輪或擋板接觸的位置磨損嚴重，使輸送帶壽命降低。有時會導致輸送帶邊翻起，最終導致帶邊產生裂紋，而輸送帶另一邊與導料槽側壁之間產生間隙，出現(xiàn)撒料現(xiàn)象。所以這些措施并不是最好的辦法。
3.2解決方案
傳統(tǒng)的防跑偏方式是等輸送帶跑偏了再去糾正，但是采取的糾正措施又帶來新的問題，導致輸送帶使用壽命縮短，所以不是最好的解決辦法。
作者采用了鼓形滾筒防跑偏法，輸送帶邊部包繞在錐形的小直徑端，運行的線速度較小，中部包繞在錐形的大直徑處，運行的線速度較大，輸送帶有向大直徑部位跑偏的趨勢，摩擦力的一個分量提供了跑偏的驅動力，輸送帶兩邊都有向中間靠攏的趨勢。當兩邊的驅動力相等時輸送帶居于滾筒中部運行，處于平衡狀態(tài)。當偏向一邊時，這一邊的驅動力大于另一邊的驅動力，驅動力有了大小差異，輸送帶則處于受力不平衡狀態(tài)，會向另一邊偏移，隨著偏移的進行，驅動力的差值逐漸縮小，直到變?yōu)榱悖瑒t處于新的平衡狀態(tài)
4.復合式軸承密封
4.1軸承密封不嚴的原因
使用在礦山井下，腐蝕性淋水或磨蝕性灰塵是傳動部件特別是軸承最大的敵人，一旦密封元件失效，軸承很快就會損壞。在傳統(tǒng)的滾筒軸承座里面，使用的密封方式多數(shù)是旋轉軸唇型密封圈，是單一的接觸式密封，如果該密封圈磨損損壞，則軸承室內會進入腐蝕性淋水或磨蝕性灰塵，軸承很快就損壞了，這是造成軸承過早損壞的主要原因。
4.2解決方案
作者采用了迷宮式和接觸式相結合的密封辦法，能擋住大部分灰塵和淋水。密封片是圓環(huán)形，使用厚度0.3毫米的不銹鋼板制造，內摩擦環(huán)是使用MC尼龍制造的，兩者的材質都非常耐磨，始終摩擦接觸，把軸承室和外界完全隔離開，能嚴格地把淋水和灰塵擋在外面。軸承座上還設有油杯，可以定期向軸承室內注黃油。幾種措施結合起來使用，能有效提高軸承的使用壽命。
5.使用狀況
把配置了新型滾筒的帶式給料機投放到市場，經過后期跟蹤調查發(fā)現(xiàn)：
- 配置了鋼絲繩芯輸送帶的帶式給料機防跑偏效果不明顯;
- 帆布芯輸送帶的帆布層數(shù)較多的，其橫向剛度較大，使用效果較好，作者在使用中選用了5層帆布;
- 帆布芯輸送帶的帆布層數(shù)較少的，其橫向剛度較小，使用效果不太好;
- 輸送帶的彈性模量較大時，驅動滾筒中部直徑與端部直徑的差（B-A）應該選用較小值，反之則應該選用較大值。
6.結論
從這三年在現(xiàn)場使用的情況來看，新型滾筒克服了老式滾筒抗彎性能差、跑偏、使用壽命短的問題，在大運量、高速度、工況條件差的情況下，能穩(wěn)定、長時間運行，減少了故障率和設備停機檢修時間，提高了礦山生產單位的生產效率，該項技術值得大力推廣使用。
參考文獻：
[1]濟寧市支點機電設備有限公司，帶式給料機滾筒，中國實用新型專利，專利號為201220128920.8，授權公告日是2013年1月2日，發(fā)明人杜昌峰
[2]北京起重運輸機械研究所、武漢豐凡科技開發(fā)有限責任公司 主編，DTII（A）型帶式輸送機設計手冊，ISBN 7-5024-3218-3，北京，冶金工業(yè)出版社，2003年
[3]張鉞主編.新型帶式輸送機設計手冊，ISBN 7-5024-2677-9，北京，冶金工業(yè)出版社，2001.2.
