探究長(zhǎng)距離圓管帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)

李佐錄++董建平

摘 要：圓管帶式輸送機(jī)可提高輸送機(jī)傾角，并具備密閉性和空間彎曲的優(yōu)勢(shì)，輸送帶運(yùn)行方向穩(wěn)定，不容易發(fā)生跑偏問(wèn)題，可充分滿足環(huán)保輸送物料的需求。在目前眾多封閉式帶式輸送機(jī)中，圓管帶式輸送機(jī)是使用最為普遍的機(jī)型，其主要依靠驅(qū)動(dòng)滾筒和輸送帶之間產(chǎn)生的摩擦力實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)多邊形托輥組將膠帶強(qiáng)制卷成圓管狀，因此在運(yùn)行過(guò)程中占用空間更小，起到了經(jīng)濟(jì)環(huán)保效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)距離 圓管帶式輸送機(jī) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH222 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）10（a）-0044-02

目前物料輸送主要以異型斷面管狀帶式輸送機(jī)和圓管狀帶式輸送機(jī)為主。雖然管狀帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)各異，但其均具備密閉性良好的特點(diǎn)，因此在輸送過(guò)程中物料不灑落、飛揚(yáng)、泄漏，避免了密閉空間外的物料混入輸送帶中，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保無(wú)害化輸送的目的。

1 長(zhǎng)距離圓管帶式輸送機(jī)構(gòu)成和特征

1.1 主要構(gòu)成

長(zhǎng)距離圓管帶式輸送機(jī)是在通用帶式輸送機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型機(jī)器，驅(qū)動(dòng)力以滾筒與傳送帶摩擦力為主，并按照恒定間距布置多邊形的托輥組，將輸送帶強(qiáng)制卷成圓管形，輸送物料時(shí)從輸送機(jī)尾部進(jìn)料口進(jìn)入加料段，輸送帶此時(shí)由平形變?yōu)閁形，經(jīng)由過(guò)渡段時(shí)再逐漸變成圓管狀，將物料包住后實(shí)現(xiàn)密閉輸送，在物料輸送至頭部過(guò)渡段時(shí)，輸送帶從U形逐漸展平，卸除物料，回程和承載分支均為圓管狀或平形運(yùn)行[1]。

1.2 主要特征

除密閉性良好外，圓管帶式輸送機(jī)還具備以下特征：（1）空間彎曲輸送，輸送帶可繞過(guò)各種障礙物和設(shè)施，無(wú)需多臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，總體布置簡(jiǎn)單，便于安裝，可在較小的曲率半徑內(nèi)實(shí)現(xiàn)空間彎曲的線路布置；（2）提高輸送傾角。圓管帶式輸送機(jī)可將物料包在輸送帶中，輸送過(guò)程中增加物料與輸送帶表面的摩擦力，因此可適當(dāng)增加傾角，通常情況下，β≥30°，增設(shè)隔板后可增加到60°～90°[2]，因此在只考慮提升高度的時(shí)候，與普通輸送帶相比可縮短整機(jī)長(zhǎng)度，從而可節(jié)約設(shè)備成本和基建費(fèi)用；（3）管狀輸送帶的結(jié)構(gòu)決定了輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)發(fā)聲跑偏的問(wèn)題，節(jié)約了機(jī)器維護(hù)費(fèi)用。

2 長(zhǎng)距離圓管帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1.1 托輥組設(shè)計(jì)

以常見(jiàn)的六邊形托輥組為例，其屬于過(guò)渡段到成型段的最后一個(gè)托輥組，位于最上方的兩個(gè)托輥設(shè)計(jì)和安裝有兩種方案：一是在面板上安裝帶有4個(gè)長(zhǎng)孔的托輥，與水平線夾角分別為50°和65°。在設(shè)計(jì)該面板時(shí)，焊接要分前后，并與輸送帶搭接方向一致，目前（這種）應(yīng)用最為普遍；二是六邊形托輥組的面板上只設(shè)置2個(gè)長(zhǎng)孔，其長(zhǎng)度要長(zhǎng)于第一種方案，與水平線夾角均為60°。該方案在加工設(shè)計(jì)和安裝方面均要比第一種方案更加便捷，且焊接過(guò)程不分前后，根據(jù)輸送帶方向?qū)﹂L(zhǎng)孔中的調(diào)整螺栓位置進(jìn)行調(diào)整即可。

安裝在托輥組架板上的托輥軸長(zhǎng)孔多為向上開(kāi)的，設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到實(shí)用性，可將其調(diào)整為向側(cè)面開(kāi)，既降低了托輥組架板高度，節(jié)省了裝配空間，又省去了大量壓板和標(biāo)準(zhǔn)件。若長(zhǎng)孔朝上開(kāi)，需安裝1個(gè)壓板，2套標(biāo)準(zhǔn)件（螺栓、墊圈、螺母）和1個(gè)托輥，一個(gè)六邊形托輥組上至少需要12套標(biāo)準(zhǔn)件和6個(gè)壓板，整條輸送帶上有成百上千個(gè)六邊形托輥組，由此可見(jiàn)改變開(kāi)口方向可節(jié)省大量安裝耗材和裝配時(shí)間。此外，在架板和托輥軸的裝配設(shè)計(jì)過(guò)程中為了讓架板與托輥軸保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，不讓其隨著托輥運(yùn)行從架板上滑落，就必須要讓長(zhǎng)孔開(kāi)口方向與輸送帶運(yùn)行方向相反，對(duì)于這兩者之間的運(yùn)行關(guān)系，同樣存在兩種設(shè)計(jì)方案：一是回程段和承載段托輥架板上的長(zhǎng)孔方向不改變，但空載段與承載段托輥安裝位置分別在架板兩側(cè)，并與輸送帶運(yùn)行方向相反[3]。二是空載段和承載段托輥組安裝在架板同一側(cè)，但長(zhǎng)孔開(kāi)口與空載段托輥架板長(zhǎng)孔開(kāi)口方向和輸送帶運(yùn)行方向相反。

2.1.2 滾筒設(shè)計(jì)

在物料輸送過(guò)程中，圓管帶式輸送帶通常會(huì)產(chǎn)生左右扭轉(zhuǎn)的問(wèn)題，因此處于頭部滾筒處輸送帶會(huì)橫向偏移運(yùn)轉(zhuǎn)，故圓管帶式輸送機(jī)滾筒寬度要比普通帶式輸送機(jī)寬裕，因此頭部卸料槽內(nèi)部各個(gè)寬度值也需相應(yīng)增大。

2.1.3 輸送帶設(shè)計(jì)

輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中載荷復(fù)雜，既受縱向拉伸應(yīng)力，又受徑向托輥和滾筒的橫向彎曲應(yīng)力，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了保證輸送帶通過(guò)托輥組時(shí)能穩(wěn)定形成圓管狀，并在過(guò)渡段順利形成平展面，故輸送帶設(shè)計(jì)需符合以下特征：一是適當(dāng)?shù)臋M向剛性，輸送帶運(yùn)行時(shí)要保證圓管形狀穩(wěn)定；二是優(yōu)異的彈性和縱向柔韌性，帶體材質(zhì)要能承受長(zhǎng)期反復(fù)的彎曲和平展；三是優(yōu)異的耐磨性和抗疲勞度，需能承受長(zhǎng)期惡劣的工作環(huán)境所帶來(lái)的摩擦?；谏鲜鲈O(shè)計(jì)要求，輸送帶可采用的抗拉體材質(zhì)除了鋼絲繩芯和有織物芯外，還可采用近年來(lái)新研發(fā)出的芳綸帶芯，該物質(zhì)不僅具有較高的強(qiáng)度，且相對(duì)密度和變形小，耐腐蝕性強(qiáng)，是輸送帶骨架的理想材料。

2.2 參數(shù)設(shè)計(jì)

2.2.1 過(guò)渡段長(zhǎng)度

過(guò)渡段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)需參考輸送帶管徑和類型以及允許伸長(zhǎng)率等參數(shù)，若過(guò)渡段太短，則輸送帶邊緣附加張力較大，輸送帶容易過(guò)早產(chǎn)生疲勞損壞，甚至直接斷裂；若過(guò)渡段太長(zhǎng)，則成形段密封長(zhǎng)度會(huì)縮短。因此要對(duì)過(guò)渡段進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提高輸送帶運(yùn)行壽命。以往經(jīng)驗(yàn)表明：輸送帶為織物芯時(shí)，過(guò)渡段設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)為圓管徑的25倍，輸送帶為鋼絲芯時(shí)，過(guò)渡段長(zhǎng)度需大于圓管徑的50倍。

2.2.2 過(guò)渡段托輥組布置

（1）正六邊形托輥組間距設(shè)計(jì)需小于標(biāo)準(zhǔn)直線段間距，直線段托輥間距與管徑、物料堆積密度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。因此取值范圍為：彎<（0.5～0.8），彎曲半徑值較小時(shí)取最小值，反之則取最大值。

（2）受料點(diǎn)、過(guò)渡段托輥間距。受料點(diǎn)通常會(huì)設(shè)置起緩沖作用的托輥，且要能承受物料沖擊力，因此理想間距通常為300～500 mm；而過(guò)渡段托輥組通常是由槽型托輥、平形托輥逐漸過(guò)渡到六邊形托輥組，因此間距通常為正常密閉段托輥間距的一半。

3 結(jié)語(yǔ)

圓管帶式輸送機(jī)主要構(gòu)涉及到多種理論知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，輸送物料的效率與其設(shè)計(jì)的合理性有直接關(guān)聯(lián)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需對(duì)結(jié)構(gòu)、受力、滾筒、輸送帶以及其他重要參數(shù)進(jìn)行著重考慮，結(jié)合輸送機(jī)運(yùn)行距離和輸送的物料特征進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而提高圓管帶式輸送機(jī)的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 李晨曦.圓管帶式輸送機(jī)在長(zhǎng)距離輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（24）.

[2] 王玉瑋，危銀濤，馬履翱，等.圓管帶式輸送機(jī)最佳懸垂度研究[J].橡膠工業(yè)，2015，62（6）：335-339.

[3] 孫曉霞，孟文俊.圓管帶式輸送機(jī)輸送帶橫向剛度和成形力的分析[J].煤礦機(jī)械，2015，36（2）：128-130.