一種可360°旋轉(zhuǎn)的新型塔式皮帶機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用

劉杰海，姜 渭，龍緒登，周小玲 文 強(qiáng) 龐廣勝

（廣西建工集團(tuán)建筑機(jī)械制造有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530299）

皮帶機(jī)是一種運(yùn)用皮帶連續(xù)或間歇運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)水平或有一定傾斜角度輸送各種輕重不同散裝物品的傳輸工具。在礦山、堆場、建筑工地，皮帶機(jī)常用于裝車、裝船或堆料。傳統(tǒng)的皮帶機(jī)，其運(yùn)輸路線單一，裝堆料位置固定，當(dāng)裝滿1輛車或1艘船，必須把車或船移走，或?qū)⒍褲M皮帶機(jī)出料口的地方清空，才能繼續(xù)作業(yè)。對于大型的車、船，必須安裝多個(gè)皮帶機(jī)或多次移動車、船才能滿足裝堆料要求。對于大型的堆料場，除了安裝多個(gè)皮帶機(jī)，還需配備輔助設(shè)備清理皮帶機(jī)出料口的散料?？梢?，傳統(tǒng)的皮帶機(jī)工作效率很低。

為了解決傳統(tǒng)皮帶機(jī)存在的不足，結(jié)合塔式起重機(jī)設(shè)備的優(yōu)勢，本文介紹一種可360°旋轉(zhuǎn)的塔式皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)，并予以推廣應(yīng)用。

1 設(shè)計(jì)方案和工作原理

塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝，其起重臂架較長，水平覆蓋的范圍廣，可繞塔身中心進(jìn)行360°回轉(zhuǎn)運(yùn)動。塔式皮帶機(jī)充分利用塔式起重機(jī)上述的特點(diǎn)，在其結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)增加皮帶布料裝置，形成一種可360°旋轉(zhuǎn)的塔式皮帶機(jī)，解決了傳統(tǒng)皮帶機(jī)裝堆料位置相對固定、面積受限的問題。

塔式皮帶機(jī)料場作業(yè)如圖1所示。設(shè)計(jì)方案為：在塔式起重機(jī)過渡節(jié)上設(shè)計(jì)進(jìn)料漏斗，在回轉(zhuǎn)總成上設(shè)計(jì)皮帶機(jī)的驅(qū)動機(jī)座，在起重臂架上設(shè)計(jì)皮帶機(jī)的從動機(jī)座以及若干裝堆料漏斗和犁擋板機(jī)構(gòu)。工作原理為：當(dāng)起重臂架回轉(zhuǎn)時(shí)，皮帶機(jī)隨之旋轉(zhuǎn)；根據(jù)裝堆料場地啟用相應(yīng)位置的犁擋板機(jī)構(gòu)，當(dāng)裝堆料口位置堆滿料時(shí)，轉(zhuǎn)動起重臂架或更換犁擋板機(jī)構(gòu)以達(dá)到切換裝堆料位置的目的，實(shí)現(xiàn)不同半徑范圍裝堆料，加大作業(yè)面積，提高工作效率。

圖1 塔式皮帶機(jī)在料場作業(yè)

2 方案實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

塔式皮帶機(jī)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示，一種可360°旋轉(zhuǎn)的新型塔式皮帶機(jī)，包括鋼結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、進(jìn)料漏斗、皮帶機(jī)、犁擋板機(jī)構(gòu)、裝堆料漏斗。

圖2 總體結(jié)構(gòu)

其中，鋼結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括平衡臂、平衡臂拉桿、過渡節(jié)架、塔帽、回轉(zhuǎn)總成、起重臂架、起重臂架拉桿、塔身。為了方便進(jìn)料和輸送，起重臂架不是傳統(tǒng)塔式起重機(jī)的三角形截面，而是矩形截面的桁架結(jié)構(gòu)，且與平衡臂有1個(gè)過渡節(jié)架高度的高低差。

塔式皮帶機(jī)總體結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)與其他各部件的安裝關(guān)系如下：進(jìn)料漏斗安裝在過渡節(jié)架上，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在回轉(zhuǎn)總成上，犁擋板機(jī)構(gòu)安裝在起重臂架上，裝堆料漏斗安裝在起重臂架上，皮帶機(jī)穿過回轉(zhuǎn)總成上方，沿著起重臂架安裝?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動起重臂架轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)360°旋轉(zhuǎn)。

圖3 鋼結(jié)構(gòu)

如圖4所示，皮帶機(jī)包括皮帶、托輥、托輥?zhàn)膭訖C(jī)、從動機(jī)座、驅(qū)動機(jī)、驅(qū)動機(jī)座。驅(qū)動機(jī)座安裝在回轉(zhuǎn)總成側(cè)邊，從動機(jī)座安裝在起重臂架端部。皮帶是一個(gè)閉環(huán)圈，驅(qū)動機(jī)安裝在皮帶一端環(huán)形內(nèi)，并緊固在驅(qū)動機(jī)座上，從動機(jī)安裝在皮帶另一端環(huán)形內(nèi)，并緊固在從動機(jī)座上。托輥?zhàn)腥舾蓚€(gè)，沿著起重臂架分布并緊固在起重臂架上，托輥安裝在托輥?zhàn)?，托輥支撐著皮帶。進(jìn)料漏斗安裝在皮帶上，通過皮帶運(yùn)到起重臂架上的犁擋板機(jī)構(gòu)位置，根據(jù)裝堆料位置，由犁擋板機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)裝堆料。

圖4 皮帶機(jī)（圖2中A、B放大圖）

如圖5所示，犁擋板機(jī)構(gòu)包括橫梁、耳板、銷軸、油缸、擋板。橫梁緊固在起重臂架上，耳板緊固在橫梁上，油缸一端通過銷軸連接在耳板上，擋板緊固安裝在油缸另一端。裝堆料漏斗安裝在起重臂架上，擋板側(cè)下方，通過油缸伸縮，使得擋板實(shí)現(xiàn)截留皮帶上的散料，散料落在裝堆料漏斗上，被集中裝堆在相應(yīng)的位置。犁擋板機(jī)構(gòu)和裝堆料漏斗沿著起重臂架安裝有若干個(gè)，每一個(gè)犁擋板機(jī)構(gòu)可獨(dú)立控制。

圖5 犁擋板機(jī)構(gòu)

3 功能優(yōu)勢

通過上述設(shè)計(jì)，塔式皮帶機(jī)可360°旋轉(zhuǎn)，皮帶機(jī)沿線位置安裝若干犁擋板機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同半徑范圍的裝堆料。根據(jù)料場的實(shí)際情況，可以設(shè)計(jì)不同高度、不同輸料幅度的360°旋轉(zhuǎn)皮帶機(jī)?，F(xiàn)國內(nèi)主流塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)高度為40～80m，起重臂架長度為30～80m，已能滿足不同料場的需求。在一些大型工程，例如水壩建設(shè)工程中，輸送機(jī)需要隨著水壩的增高而不斷加高。此時(shí)，可以根據(jù)塔式起重機(jī)的塔身具備自升加節(jié)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出隨著建筑物不斷增高而加高的塔式布料機(jī)。

4 結(jié)論

塔式皮帶機(jī)作為塔式起重機(jī)的一個(gè)拓展應(yīng)用，充分利用了塔式起重機(jī)的功能優(yōu)勢，解決了傳統(tǒng)皮帶機(jī)裝堆料位置固定、布料不靈活、作業(yè)面積小的問題，提高了工作效率。該設(shè)備現(xiàn)已推廣應(yīng)用，市場反饋良好。

［1］GB 50017-2003. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］ 張文廣. 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)淺談［J］. 內(nèi)蒙古石油化工，2014，（7）.

［3］ 范振喜，潘志毅，王丹虹，等. 塔式起重機(jī)不同拉桿形式起重臂的力學(xué)性能研究［J］. 建筑機(jī)械，2015，（3）：83-85，88.