對(duì)帶式輸送機(jī)工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題的探討

李冠禮 韓明燕（山東能源龍礦集團(tuán), 山東 龍口 265700）

對(duì)帶式輸送機(jī)工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題的探討

李冠禮 韓明燕
（山東能源龍礦集團(tuán), 山東 龍口 265700）

摘 要：與相關(guān)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，在安裝、使用和維修等諸多方面，對(duì)目前帶式輸送機(jī)工藝設(shè)計(jì)中存在的實(shí)際問(wèn)題提出相關(guān)整改意見，希望能夠在實(shí)際中有好的效果。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī);工藝設(shè)計(jì);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)是輸送松散物料的重要設(shè)備，其輸送能力大、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資較低、占的空間較小等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用與碼頭、港口、礦山等地進(jìn)行物料的運(yùn)送。在進(jìn)行帶式輸送機(jī)工藝設(shè)計(jì)以及重要部件選用時(shí)，應(yīng)該從安裝、使用和維修等眾多方面進(jìn)行考慮。

1　帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)

在已經(jīng)確定使用帶式輸送機(jī)進(jìn)行輸送松散物料后，應(yīng)考慮如何設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。首先應(yīng)充分考慮設(shè)備要求，這也是設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。

（1）設(shè)置科學(xué)合理的運(yùn)輸量。在料流均勻輸送時(shí)可以直接給出運(yùn)輸量，但是在料流出現(xiàn)不均勻時(shí)，可以通過(guò)給出料流量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，依據(jù)經(jīng)濟(jì)分析決定是否需要增設(shè)料倉(cāng)，不能夠想僅僅憑借增大帶式運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)輸量來(lái)滿足在不均勻料流時(shí)的最大運(yùn)輸量。

（2）了解輸送機(jī)線路的詳盡尺寸。這其中包含了最大的長(zhǎng)度、傾斜角度和提升的高度等，直線段與曲線段的尺寸以及直線與曲線之間的連接尺寸等。

（3）了解物料的性質(zhì)。這其中包括了物料的濕度、磨損性與摩擦系數(shù)、粘結(jié)性等，物料的粒度和最大塊度情況，以及物料的松散密度。

（4）知曉工作條件與工作環(huán)境。了解工作場(chǎng)地是在室內(nèi)還是露天，了解工作場(chǎng)地的環(huán)保要求和環(huán)境濕度，以及在工作場(chǎng)地是否需要移動(dòng)與固定和伸縮等。

（5）需要了解在工作區(qū)域內(nèi)是怎樣進(jìn)行給料與卸料的。給料與卸料方式的不同也會(huì)影響到帶式輸送機(jī)的工藝設(shè)計(jì)要求的。

（6）詳細(xì)了解工作的制度。需要考慮到場(chǎng)地的每天工作時(shí)間，以及每年的工作天數(shù)，還需要充分考慮到帶式輸送機(jī)的工作年限等。

（7）重視了解設(shè)備設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)備使用條件和工作場(chǎng)地的環(huán)境狀況在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要了解到輸送帶的安全系數(shù)、輸送帶與滾筒的摩擦系數(shù)以及輸送帶的最大撓度要求和運(yùn)行阻力系數(shù)等。

2　帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，常常會(huì)根據(jù)生產(chǎn)工藝來(lái)確定輸送帶的布置方式。與此同時(shí)，需要充分考慮到以下幾個(gè)問(wèn)題。

首先是需要設(shè)計(jì)出合理的轉(zhuǎn)載方式，依據(jù)轉(zhuǎn)載方式的不同，再對(duì)給料裝置與卸料裝置提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。

其次是考慮到輸送機(jī)線路上各個(gè)輸送機(jī)之間的關(guān)系。啟動(dòng)設(shè)備時(shí)的順序是先驅(qū)動(dòng)受料的設(shè)備，停止的順序是先停給料的。在各個(gè)輸送機(jī)的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可以根據(jù)上述關(guān)系給出相應(yīng)的停車時(shí)間與啟動(dòng)時(shí)間。

再次在出現(xiàn)不能夠滿足上述的停車時(shí)間與啟動(dòng)時(shí)間，則需要考慮在各個(gè)輸送機(jī)之間設(shè)置緩沖倉(cāng)，以此來(lái)提高設(shè)備的使用性能，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速率。再次需要考慮到在工作現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保問(wèn)題，在出現(xiàn)粉塵大的情況需要適時(shí)考慮是否需要密封輸送或是增加必要的除塵設(shè)備。

最后是需要考慮到優(yōu)先選用長(zhǎng)距離、運(yùn)輸量大的運(yùn)輸機(jī)。當(dāng)然還需要考慮采用標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的零部件，這樣在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以進(jìn)行及時(shí)替換，保證線路運(yùn)轉(zhuǎn)的質(zhì)量。

3　帶式輸送機(jī)在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1 膠帶的撕裂

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，膠帶存在著各種不同形式的損壞。如在局部地方出現(xiàn)磨透的現(xiàn)象，在側(cè)邊和連接處出現(xiàn)損傷，膠帶的表皮出現(xiàn)剝落，縱方向上出現(xiàn)撕裂等。這其中膠帶縱方向上的撕裂主要是出現(xiàn)在運(yùn)轉(zhuǎn)站內(nèi)，這是因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)站內(nèi)的等待運(yùn)輸?shù)奈锪现谐３?huì)摻雜著大塊的鋼材或是木料，它們之間會(huì)出現(xiàn)碰撞，從而將會(huì)將膠帶刺穿或是將溜槽堵住引起膠帶撕裂。

3.2 輸送帶跑偏

在處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，帶式輸送機(jī)的膠帶與輸送機(jī)的縱向中心線應(yīng)該是相互重合的，托輥旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的圓周力的方向應(yīng)該與膠帶的速度方向一致，在方向不一致的情況下，輸送帶就會(huì)在托輥滾筒上跑偏，膠帶的跑偏則會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞膠帶，使之大大縮短使用壽命，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)撒料的現(xiàn)象，造成損失。膠帶跑偏的原因眾多，如膠帶自身的質(zhì)量問(wèn)題就會(huì)影響到跑偏的程度。膠帶彎曲或是接頭處彎曲，膠帶切口不正，使得膠帶受拉力不均勻，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。

4　 帶式輸送機(jī)在工藝設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題解決方法

4.1 預(yù)防膠帶撕裂

為了解決上述中出現(xiàn)的各種膠帶撕裂原因，在工藝設(shè)計(jì)中提出了幾種解決方案。

（1）在輸送各種物料的過(guò)程中，盡量減少大塊物料的夾雜。

（2）需要在輸送的開始部位增設(shè)電磁分離器，主要是在初始部位就清除干凈在非磁性物料中的含有鐵的物件。

（3）為了緩解物料給輸送帶帶來(lái)的沖擊，可以在膠帶輸送機(jī)接受物料的地方設(shè)計(jì)并安裝緩沖托輥。

（4）需要對(duì)給料裝置進(jìn)行合理設(shè)置。這其中包括以下幾個(gè)方面。首先是選用篩式溜槽，篩式溜槽是工藝設(shè)計(jì)中最常用的給料設(shè)置。這種給料裝置能夠先將需要輸送的物料中的細(xì)小顆粒篩選在輸送帶上，這樣可以為后面落下的大塊物料起到很好的緩沖作用，是非常好的墊底層，這樣可以減小物料對(duì)膠帶的沖擊力量，大大延長(zhǎng)膠帶的使用壽命。這種裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，是在溜槽的兩個(gè)側(cè)板處安裝上金屬擋板，從而出現(xiàn)給料死角。在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中根據(jù)輸送物料的特性選用與之相對(duì)應(yīng)的給料裝置，可以減少物料對(duì)膠帶的沖擊、損壞，提高使用壽命。最后，給料溜槽的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要十分有利于大塊物料的通過(guò)，從而能夠防止溜槽發(fā)生堵塞。所以，給料溜槽排料口尺寸應(yīng)該是輸送物料最大粒度的2. 5—3倍。給料溜槽的槽底角度應(yīng)大于輸送物料磨擦角的8°—10°[1]。第五，需要選用科學(xué)合理的膠帶縱向撕裂裝置。

4.2 處理輸送帶跑偏

4.2.1 膠帶跑偏程度直接取決于膠帶質(zhì)量

膠帶本身出現(xiàn)不直彎曲或是膠帶接頭處不直，釘歪了皮帶扣，膠帶的切口不正，切口與帶寬不呈現(xiàn)直角，會(huì)使得膠帶所受的拉力不均。在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)膠帶的接頭處運(yùn)轉(zhuǎn)到這里時(shí)，就會(huì)發(fā)生跑偏現(xiàn)象。所以，必須將膠帶切正，在確定接頭處的上下膠帶在膠帶的縱方向上的中心線上相互重合后，才可以開始釘上扣或者硫化接頭。

4.2.2 保證滾筒軸線與膠帶輸送機(jī)縱向中心線保持垂直

帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)工作之前是需要在工作場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多部件安裝的設(shè)備。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝時(shí)需要首先明確以膠帶輸送機(jī)縱方向的中心線作為安裝的基準(zhǔn)線，需要保證滾筒軸線與基準(zhǔn)線保持垂直，不然的話，膠帶在滾筒上會(huì)出現(xiàn)跑偏，在發(fā)生跑偏后，膠帶在向滾筒的哪邊偏離，就需要及時(shí)收緊哪邊的軸承座，從而可以使得膠帶跑偏的一邊拉力增大，膠帶會(huì)朝著拉力較小的方向偏移。如果是在中間段發(fā)生偏移，在有載分支上應(yīng)該調(diào)節(jié)上托輥，在膠帶跑偏一側(cè)，將這段中的托輥組支架沿著膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)的方向向前移動(dòng)，另一側(cè)的托輥組支架則是沿著膠帶逆行方向向后移動(dòng)。

4.2.3 安置必要的彈簧清掃器和空段清掃器

在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作過(guò)程中，在滾筒表面常常會(huì)貼結(jié)物料，使得在滾筒上出現(xiàn)圓錐面，膠帶出現(xiàn)跑偏。因此，在進(jìn)行輸送機(jī)工藝設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到在頭輪部分安置彈簧清掃器。在尾輪前大約0.8-1.0米的中心線處安置空段清掃器，使得膠帶的內(nèi)表面與工作面保持長(zhǎng)久的清潔，不使?jié)L筒上出現(xiàn)圓錐面，從而造成膠帶跑偏現(xiàn)象。

4.2.4 注重物料均勻地分布

在輸送物料的工作現(xiàn)場(chǎng)常常會(huì)出現(xiàn)膠帶上只要一加上負(fù)載物料，就會(huì)出現(xiàn)跑偏的現(xiàn)象。這種情況主要是因?yàn)槲锪系氖芰宵c(diǎn)不在膠帶的中間部位，因此必須對(duì)受料口處的擋板進(jìn)行必要的位置調(diào)節(jié)與結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使得物料能夠均勻地分布在膠帶的中心位置，物料的流向定向，減少膠帶跑偏的機(jī)會(huì)。

4.2.5 設(shè)置合理的托輥數(shù)量與間距

選擇使用調(diào)心托輥來(lái)調(diào)節(jié)膠帶跑偏這是在輸送機(jī)設(shè)計(jì)中為了防止與預(yù)防膠帶跑偏現(xiàn)象常用的手段，但是往往收效甚微。這主要的原因是托輥在安裝過(guò)程中無(wú)法保證其高度的一致，在高度上會(huì)出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，膠帶就會(huì)出現(xiàn)不能夠與托輥接觸的地方。依據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查來(lái)看，一條皮帶系統(tǒng)中有將近三層的托輥是處于不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，在膠帶與托輥之間附著力不夠，導(dǎo)致膠帶打滑。所以，需要變量地加大托輥之間的間距，托輥之間的間距依據(jù)從尾部開始遞增的原則從受料處往驅(qū)動(dòng)裝置處增加。這樣的方式不僅可以減少25%左右的托輥，而且可以使得輸送機(jī)輸送膠帶更加穩(wěn)定，增加膠帶與托輥之間的附著力，從而減少膠帶的磨損，增加使用壽命。

4.2.6 設(shè)置跑偏開關(guān)

在輸送機(jī)的輸送帶較長(zhǎng)的情況下，可以在50米左右處設(shè)置跑偏開關(guān)。設(shè)置跑偏開關(guān)的位置是在機(jī)架的兩側(cè)而且需要靠近膠帶的地方。在膠帶出現(xiàn)跑偏的時(shí)候，托輥繞軸運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)極限位置處，轉(zhuǎn)軸會(huì)帶動(dòng)跑偏開關(guān)，從而出現(xiàn)警報(bào)，使得輸送機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免出現(xiàn)跑偏。

5　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在帶式輸送機(jī)工藝設(shè)計(jì)中存在著相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)合理的工藝布置，可以尋求到正確的設(shè)計(jì)方式對(duì)目前存在的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)試整改，科學(xué)地選用輸送機(jī)重要部件，這些都可以保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)作，延長(zhǎng)其使用壽命，增加使用單位的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍秀華,宋金玲.帶式輸送機(jī)在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,1998:25-26.

[2]陳廣敏.帶式輸送機(jī)工藝設(shè)計(jì)及主要部件的選型[J].山東化工,2013,42(05):101-102.

作者簡(jiǎn)介：李冠禮（1973-），男 ，山東巨野人，研究方向：礦山機(jī)電。