塞內(nèi)加爾GCO圓管帶式輸送機(jī)項(xiàng)目中的技術(shù)創(chuàng)新

付瑤 常藝萱 楊忠大 劉峻明

【摘要】塞內(nèi)加爾GCO鐵路和港口基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中，關(guān)于圓管帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑、導(dǎo)料槽、喂料靴在技術(shù)方面的創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】圓管帶式輸送機(jī)；技術(shù)創(chuàng)新；轉(zhuǎn)彎半徑；導(dǎo)料槽；喂料靴

隨著現(xiàn)代化發(fā)展的要求，環(huán)保已成為當(dāng)今時(shí)代一個(gè)日趨重要的問(wèn)題，并在世界范圍內(nèi)引起了廣泛的重視。散狀物料輸送系統(tǒng)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵和撒料，對(duì)環(huán)境的污染已經(jīng)引起世界各國(guó)輸送機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、使用及行政管理等部門(mén)越來(lái)越多的關(guān)注，為了減少輸送過(guò)程產(chǎn)生的污染，提倡環(huán)保和無(wú)公害化輸送散狀物料。圓管帶式輸送機(jī)以其可密閉輸送散狀物料、可空間彎曲布置輸送線路、可提高輸送傾角、無(wú)跑偏現(xiàn)象、可雙向輸送物料等特點(diǎn)，逐步引起國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的重視。

塞內(nèi)加爾GCO鐵路和港口基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中的圓管帶式輸送機(jī)帶寬1300mm，帶速3.5m/s，運(yùn)量2000t/h，管徑350mm，平面轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)角87°且立面有轉(zhuǎn)彎，尼龍帆布膠帶。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)組在設(shè)計(jì)過(guò)程中解決了從未涉及的技術(shù)難點(diǎn)，同時(shí)也為今后在圓管帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)上積累的寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1.轉(zhuǎn)彎半徑

圓管帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)彎曲率半徑通常由輸送帶管徑、輸送帶類型、轉(zhuǎn)彎角度等因素決定，曲率半徑的大小，影響整機(jī)的使用性能，特別是當(dāng)平面彎曲和豎直彎曲同時(shí)存在時(shí)。本機(jī)帶寬1300mm，帶速3.5m/s，運(yùn)量2000t/h，管徑350mm，平面轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)角87°且立面有轉(zhuǎn)彎。CEMA規(guī)定了這種情況下的最小曲率半徑800d，即理論曲率半徑R≥280m，由于受地形條件限制，該曲率半徑不能滿足理論值。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)組在設(shè)計(jì)中突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行大膽創(chuàng)新，首次在圓管帶式輸送機(jī)上做到平面曲率半徑為141m，填補(bǔ)了圓管帶式輸送機(jī)這一領(lǐng)域的空白。

經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析、反復(fù)論證，實(shí)施本方案的具體措施：1）膠帶選用帶體彈性及縱向柔性好、強(qiáng)力高、抗沖擊、耐曲撓、成管性好的尼龍帆布膠帶。它與普通輸送帶在結(jié)構(gòu)和橡膠配方上均不同，本機(jī)膠帶的芯層成階梯狀，邊緣處芯層薄，從而具有較好的柔性，保證邊緣搭接部分有較好的密封性，而中間膠的作用是使輸送帶具有良好的彈性和柔性，使輸送帶具有良好的成管性能。2）在平面彎曲和豎直彎曲同時(shí)存在的位置托輥組間距小于0.6a0，為本機(jī)的安全運(yùn)行提供了更可靠的保障。

2.導(dǎo)料槽

導(dǎo)料槽可使從漏斗落下的物料在達(dá)到帶速之前集中到輸送帶的中部。為避免傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)導(dǎo)料槽在這條輸送機(jī)上可能出現(xiàn)的問(wèn)題，項(xiàng)目設(shè)計(jì)在三方面對(duì)導(dǎo)料槽做優(yōu)化設(shè)計(jì)：1）傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，來(lái)料經(jīng)溜槽直接進(jìn)入導(dǎo)料槽，由于導(dǎo)料槽有一定的高度，物料高速進(jìn)入導(dǎo)料槽后沖擊到輸送帶上，易造成較大的沖擊、揚(yáng)塵、物料碎化；同時(shí)，與導(dǎo)料槽側(cè)壁接觸面積較大，易造成側(cè)向溢細(xì)料、運(yùn)行阻力大、側(cè)壁襯板磨損快。項(xiàng)目設(shè)計(jì)組優(yōu)化導(dǎo)料槽設(shè)計(jì)，在接料口設(shè)計(jì)一個(gè)靴式接料導(dǎo)向溜槽，插入導(dǎo)料槽內(nèi)，上部與給料溜槽聯(lián)接。靴式接料導(dǎo)向流槽的設(shè)計(jì)，大大地緩解沖擊、揚(yáng)塵、物料碎化、運(yùn)行阻力大問(wèn)題，徹底地解決了溢細(xì)料、側(cè)壁襯板磨損快問(wèn)題。2）傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，導(dǎo)料槽的后擋板為固定式擋板，維護(hù)人員從前端觀察不到后內(nèi)部，又無(wú)法從后端部觀察導(dǎo)料槽內(nèi)部襯板磨損情況。項(xiàng)目設(shè)計(jì)組研究一種方便人工的開(kāi)啟的機(jī)械式后擋板，此結(jié)構(gòu)利用杠桿原理，使導(dǎo)料槽后段側(cè)板開(kāi)啟、關(guān)閉，供觀察檢修用，即保證密封性又方便維護(hù)人員觀察導(dǎo)料槽內(nèi)部。3）傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，導(dǎo)料槽前端是擋塵橡膠簾。項(xiàng)目設(shè)計(jì)組考慮到該輸送機(jī)運(yùn)輸條件，為避免加料意外過(guò)載，在導(dǎo)料槽導(dǎo)前部設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械式加料防過(guò)量裝置，當(dāng)料流意外過(guò)大時(shí)報(bào)警停機(jī)，有效地防止加料意外過(guò)量造成撒料及設(shè)備損傷。

3.喂料靴

帶式輸送機(jī)物料轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，更多考慮的是轉(zhuǎn)載給料對(duì)中、不堵料，從而忽視了在轉(zhuǎn)載點(diǎn)對(duì)膠帶的沖擊、產(chǎn)生揚(yáng)塵、撒料等環(huán)境污染現(xiàn)象十分常見(jiàn)，因此帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)和轉(zhuǎn)載點(diǎn)環(huán)保指標(biāo)作為一項(xiàng)重點(diǎn)解決的課題進(jìn)行了深入的研究。

利用DEM（Discrete Element Method）動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，通過(guò)對(duì)物料在轉(zhuǎn)載點(diǎn)的動(dòng)態(tài)仿真以及大量實(shí)驗(yàn)我們得出結(jié)論：控制物料的料流，減少空氣吸入量，能有效控制轉(zhuǎn)載點(diǎn)揚(yáng)塵；在帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)，使溜槽中的物料速度、方向與下一條轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)的速度與方向相同，也可以有效降低揚(yáng)塵量，與此同時(shí)，還可以減少輸送帶沖擊、磨損以及偏心加載等問(wèn)題。

為了能達(dá)到這一效果，改變?cè)械穆┒芳傲锊鄣膫鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)形式，溜槽根據(jù)拋料軌跡進(jìn)行設(shè)計(jì)，限制運(yùn)動(dòng)的物料流，這樣即可降低對(duì)槽壁的沖擊力、堆積和磨損，又可以減少空氣的吸入量，對(duì)降塵起到了很大的作用；喂料靴的設(shè)計(jì)是為了將物料逐漸加載到輸送機(jī)上，以便物料的移動(dòng)方向與皮帶運(yùn)行方向相同，并且速度接近輸送帶的速度，使物料與膠帶之間的摩擦降到最低。從而很好地解決了膠帶使用壽命低、轉(zhuǎn)載點(diǎn)揚(yáng)塵的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]CEMA. Belt Conveyors for Bulk Materials （Fifth Edtion） [M]. USA： The Conveyor Equipment Manufacturers Assciation，1997.