帶式輸送機(jī)機(jī)頭溜槽緩沖設(shè)計(jì)

陳洪亮

摘 要：文章從工程設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，指出應(yīng)充分重視溜槽的合理設(shè)計(jì)，介紹了溜槽緩沖設(shè)計(jì)的基本原理，針對(duì)溜槽上段、中段、下段分別提出不同的緩沖設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：溜槽；緩沖；積料臺(tái)

前言

溜槽是帶式輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的重要設(shè)備，是物料從帶式輸送機(jī)向下游設(shè)備轉(zhuǎn)載的重要環(huán)節(jié)。溜槽自身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)中極易被忽視。溜槽設(shè)計(jì)不合理常常會(huì)導(dǎo)致溜槽沖擊破壞、磨損過(guò)快，同時(shí)也可能會(huì)引起下游帶式輸送機(jī)跑偏、損壞等諸多問(wèn)題，影響整個(gè)帶式輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

溜槽設(shè)計(jì)中對(duì)物料進(jìn)行合理的緩沖設(shè)計(jì)可以有效的解決溜槽沖擊、磨損、噪聲、粉塵及物料過(guò)粉碎等問(wèn)題，同時(shí)可以降低轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)對(duì)下游帶式輸送機(jī)的不良影響。因此，緩沖設(shè)計(jì)是溜槽設(shè)計(jì)中十分重要的設(shè)計(jì)方法，應(yīng)在溜槽上段（漏斗段）、中段和下段等部件上根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)緩沖結(jié)構(gòu)。

1 緩沖設(shè)計(jì)

積料臺(tái)是溜槽設(shè)計(jì)中主流的緩沖方式。積料臺(tái)設(shè)計(jì)在物料的運(yùn)動(dòng)軌跡上，物料不斷的落在積料臺(tái)上，最先落到積料臺(tái)上的物料形成“料墊”，而后落向積料臺(tái)上的物料不再撞擊溜槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而是撞擊到積料臺(tái)的“料墊”上，如圖1。積料臺(tái)將物料對(duì)溜槽襯板的沖擊變成物料和物料之間的碰撞，不僅起到了很好的緩沖作用，降低了溜槽內(nèi)壁的磨損和沖擊破壞，還有效地抑制了溜槽轉(zhuǎn)載過(guò)程中的粉塵和噪音，在一定程度上降低了物料過(guò)粉碎現(xiàn)象。

2 溜槽上段緩沖設(shè)計(jì)

溜槽的漏斗段是承接上游帶式輸送機(jī)來(lái)料的主要部件，上游帶式輸送機(jī)來(lái)料進(jìn)入漏斗前具有一定的速度，進(jìn)入漏斗后以斜拋軌跡運(yùn)行，物料下降過(guò)程中勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，物料速度逐漸增大。如果高速物料直接撞擊漏斗內(nèi)壁，將產(chǎn)生較大的沖擊，導(dǎo)致漏斗內(nèi)壁磨損過(guò)快甚至產(chǎn)生沖擊破壞。因此，漏斗設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)上游帶式輸送機(jī)的卸料軌跡[1]在漏斗內(nèi)物料撞擊漏斗內(nèi)壁處設(shè)計(jì)積料臺(tái)，使物料直接落到積料臺(tái)的“料墊”上進(jìn)行緩沖降速，避免物料沖擊漏斗內(nèi)壁，如圖1。

3 溜槽中段緩沖設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的轉(zhuǎn)載落差較大時(shí)，隨著物料的下落重力勢(shì)能不斷的轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，物料下落速度越來(lái)越大，對(duì)溜槽中、下段的沖擊和磨損越來(lái)越嚴(yán)重。大落差溜槽往往有較長(zhǎng)的溜槽中段，應(yīng)避免溜槽中段物料垂直下落，通過(guò)合理設(shè)計(jì)降低降低物料的下落速度，避免對(duì)溜槽下段產(chǎn)生過(guò)大的沖擊和磨損。

圖2是折線溜槽中段，即將溜槽中段設(shè)計(jì)成折線形，物料在中段下落時(shí)沿斜面下滑，在每個(gè)折點(diǎn)處速度方向發(fā)生變化，使物料流紊亂，通過(guò)物料內(nèi)部顆粒之間的摩擦碰撞和物料與溜槽體之間的摩擦碰撞消耗物料的動(dòng)能，進(jìn)而降低物料的下落速度；在溜槽的每個(gè)折點(diǎn)處都設(shè)置積料臺(tái)消耗物料的動(dòng)能并降低物料對(duì)溜槽中段折點(diǎn)處的沖擊和磨損。折線中段緩沖效果較好，但外形相對(duì)復(fù)雜，溜槽設(shè)計(jì)和制造安裝相對(duì)困難，使用過(guò)程中溜槽底板磨損較快。

圖3是階梯型溜槽中段，階梯型溜槽中段外形仍為直段，為降低物料的下落速度在中段內(nèi)壁兩側(cè)交替布置積料臺(tái)，當(dāng)物料落下時(shí)，部分物料先撞擊第一級(jí)積料臺(tái)內(nèi)的“料墊”，物料得到充分的減速，被反彈的物料，與未接觸積料臺(tái)的物料發(fā)生二次撞擊，進(jìn)一步降低物料速度；降速后的物料繼續(xù)下落，再與第二級(jí)積料臺(tái)相撞，再次減速……直至進(jìn)入溜槽下段。階梯溜槽中段的積料臺(tái)焊接于溜槽內(nèi)壁，檢修較為困難，而且積料臺(tái)在物料不斷的沖擊下，易發(fā)生脫落。

圖4是緩沖梁型溜槽中段[2]，緩沖梁型溜槽中段同樣采用了積料臺(tái)方式緩沖，將積料臺(tái)由左右交替布置改成中間兩側(cè)交替布置。中間積料臺(tái)為梁狀結(jié)構(gòu)，橫穿溜槽中部栓接在溜槽壁外側(cè)，其上部帶有格柵槽用于“積料”。中間積料臺(tái)為主要緩沖結(jié)構(gòu)件，承受大落差物料的沖擊，受沖擊和磨損較大，檢修頻率相對(duì)較高，其固定點(diǎn)在溜槽壁外側(cè)，檢修極為方便。緩沖梁型溜槽中段可以設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)段，根據(jù)實(shí)際落差確定溜槽中段數(shù)量，相鄰兩段之間橫梁“十”字交叉布置，有利于向下游帶式輸送機(jī)均布給料。

4 溜槽下段緩沖設(shè)計(jì)

溜槽下段是溜槽與下游帶式輸送機(jī)銜接的關(guān)鍵部件，溜槽下段的設(shè)計(jì)是溜槽設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵的部分。溜槽的下段安裝在漏斗或溜槽中段下口，物料垂直下落進(jìn)入溜槽下段。在此處，物料的重力勢(shì)能已經(jīng)全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，物料下落速度最快。物料在此處對(duì)溜槽的沖擊和磨損最嚴(yán)重，因此條件允許時(shí)在溜槽下段也應(yīng)該設(shè)置積料臺(tái)（如圖5、圖6、圖7）。

溜槽下段與下游帶輸送機(jī)直接銜接，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接影響到下游帶式輸送機(jī)的運(yùn)行情況。如溜槽下段出料口物料速度過(guò)大，且豎直分速度較大，容易導(dǎo)致輸送帶和緩沖托輥承受過(guò)大的沖擊而縮短使用壽命；溜槽下段設(shè)計(jì)不合理可能會(huì)導(dǎo)致下游帶式輸送機(jī)因受料偏載而跑偏。

為解決下游帶式輸送機(jī)受到溜槽內(nèi)物料沖擊過(guò)大的問(wèn)題，除在溜槽下段設(shè)置積料臺(tái)外，還可以考慮設(shè)計(jì)分流板，如圖5a。分流板的作用如篩子，將落到分流板上的物料進(jìn)行篩分，細(xì)小的物料先通過(guò)分流板的縫隙落入下游帶式輸送機(jī)上，而粒度較大的物料順著分流板下滑，滑到導(dǎo)流板末端才落到下游帶式輸送機(jī)上，先落入下游帶式輸送機(jī)上的細(xì)小物料對(duì)其起到良好的緩沖作用。為避免物料在分流板之間的縫隙上“卡死”，分流板的縫隙應(yīng)該由小變大，如圖5b。當(dāng)物料塊大小與分流板之間的縫隙大小相近而卡主時(shí)，在后續(xù)物料的推動(dòng)下，物料塊沿不斷變寬的縫隙繼續(xù)下滑，直至下滑到縫隙寬度大于物料尺寸而通過(guò)縫隙落到下游帶式輸送機(jī)上，更大塊的物料通過(guò)溜槽下段出口下落到受到帶式輸送機(jī)上。

物料在溜槽的傾斜段通過(guò)時(shí)，基本上都是在溜槽底板上滑動(dòng)，對(duì)溜槽底板的磨損較為嚴(yán)重，導(dǎo)致溜槽底板的襯板更換頻繁，而且常規(guī)設(shè)計(jì)的溜槽的傾斜段斷面尺寸相對(duì)較小，襯板更換困難。設(shè)計(jì)中考慮將溜槽傾斜段的底板上的襯板改成耐磨材料網(wǎng)格板，使得網(wǎng)格板內(nèi)存積物料，后續(xù)物料在溜槽底板上滑動(dòng)時(shí)不再磨損底板，而是與底板上的物料摩擦，實(shí)現(xiàn)“料磨料”從而避免溜槽底板的磨損。“料磨料”與物料在溜槽底板的摩擦相比摩擦阻力更大，因而可以減緩溜槽出口的物料速度，對(duì)下游帶式輸送機(jī)的受料更為有利。需要特別注意的是，網(wǎng)格底板降低了物料的流動(dòng)速度，設(shè)計(jì)中應(yīng)增大此處溜槽斷面，避免溜槽發(fā)生堵料現(xiàn)象。

為降低溜槽下段出口的物料速度，應(yīng)盡量降低溜槽下段底板的角度。然而，溜槽下段底板的傾角過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致物料在溜槽下段滑動(dòng)停滯而發(fā)生堵料現(xiàn)象。為防止發(fā)生溜槽下段出口堵料現(xiàn)象，將溜槽下段底板可設(shè)計(jì)成弧線形或折線形，雖然溜槽下段出口處的角度小可能會(huì)發(fā)生物料滯留，但是由于物料自身慣性和后續(xù)物料的推動(dòng)可保證物料順利從溜槽出口溜出，進(jìn)入下游帶式輸送機(jī)，如圖6和圖7。

5 結(jié)束語(yǔ)

溜槽作為帶式輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的重要轉(zhuǎn)載設(shè)備，轉(zhuǎn)載過(guò)程中不斷遭受物料的沖擊和磨損。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)預(yù)先確定溜槽易遭受沖擊和磨損的位置，并采取措施緩解沖擊、降低磨損。對(duì)于溜槽易被沖擊破壞和磨損的部位，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮便于檢修。

積料臺(tái)是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的物料緩沖方式，在溜槽設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)物料的運(yùn)動(dòng)軌跡，合理的確定積料臺(tái)的位置。此外，輸煤系統(tǒng)帶式輸送機(jī)機(jī)頭溜槽設(shè)計(jì)積料臺(tái)時(shí)，應(yīng)充分考慮煤炭的自燃問(wèn)題。

大落差帶式輸送機(jī)的溜槽中段設(shè)計(jì)應(yīng)采取措施避免物料垂直下落對(duì)溜槽下段和下游帶式輸送機(jī)產(chǎn)生過(guò)大沖擊的措施。

溜槽下段設(shè)計(jì)的好壞不僅影響到溜槽的使用壽命，還影響下游帶式輸送機(jī)的運(yùn)行情況和壽命，設(shè)計(jì)中應(yīng)更加注意溜槽下段設(shè)計(jì)的合理性。

參考文獻(xiàn)

[1]馬世勝.轉(zhuǎn)載溜槽的設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J].選煤技術(shù)，2003，6：22-23.

[2]秦曙輝，姜衛(wèi)東.具有緩沖裝置的溜槽：中國(guó)，CN201520062768.1[P].2015-06-24.

[3]煤炭工業(yè)部選煤設(shè)計(jì)研究院《選煤廠設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組.選煤廠設(shè)計(jì)手冊(cè) 工藝部分[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1978.

[4]北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所，武漢豐凡科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司.DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.