對(duì)高架長(zhǎng)距離的皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)探討

周立珊

摘 要：在我國(guó)的高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)的制造與使用過(guò)程中，存在著各式各樣的問(wèn)題。因此，如何將高架長(zhǎng)距離的皮帶輸送機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其具有更強(qiáng)的使用性能，成為各大工業(yè)的一項(xiàng)重要的研究課題。在該文中，筆者從長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)的工作原理出發(fā)，對(duì)其的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了進(jìn)一步的分析與規(guī)范。

關(guān)鍵詞：高架長(zhǎng)距離 皮帶輸送機(jī) 設(shè)計(jì)選型

中圖分類號(hào)：TD52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0098-01

高架長(zhǎng)距離的皮帶輸送機(jī)具有著可持續(xù)運(yùn)輸、長(zhǎng)距離運(yùn)輸、維護(hù)方便以及大量運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。我國(guó)的高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)隨著科技的發(fā)展與創(chuàng)新，正逐步變得更加便利高效化。但是，在生產(chǎn)中，高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)一旦發(fā)生故障，將嚴(yán)重影響整個(gè)生產(chǎn)的進(jìn)度與質(zhì)量。因此，事后修理不如早期預(yù)防，我們應(yīng)該從最初的設(shè)計(jì)上嚴(yán)格把控，防患于未然。

1 高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)概述

高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)是指運(yùn)用輸送帶的摩擦傳動(dòng)原理進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而可以通過(guò)輸送帶持續(xù)運(yùn)輸物料的，且單機(jī)長(zhǎng)度達(dá)到幾百米到一千米以上輸送裝置。

高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)基本是由位于兩個(gè)端點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒以及一個(gè)閉合的輸送皮帶組成的。驅(qū)動(dòng)滾筒由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，改向滾筒在另一端用來(lái)改變皮帶的輸送方向，閉合的輸送皮帶就緊套在兩個(gè)滾筒上，通過(guò)與驅(qū)動(dòng)滾筒直接的摩擦作用轉(zhuǎn)動(dòng)。

2 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)裝置給予整個(gè)長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)以動(dòng)力，因此它的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。驅(qū)動(dòng)裝置主要包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、傳動(dòng)滾筒。這里主要介紹在設(shè)計(jì)中關(guān)于電動(dòng)機(jī)的選用原則。

根據(jù)高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行情況我們可以做出分析，其負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，這一類型的負(fù)載的特點(diǎn)就是要帶負(fù)荷進(jìn)行起動(dòng)和制動(dòng)。因此在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，第一點(diǎn)要求電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流要比額定的電流大，一般可以達(dá)到6～7倍的電流。只有保證起動(dòng)電流大了，才能較好地增大起動(dòng)力矩，滿足帶負(fù)荷起動(dòng)的前提。第二點(diǎn)，起動(dòng)電流增大了，就給電動(dòng)機(jī)被電流沖擊造就了條件，要避免電動(dòng)機(jī)被燒壞的可能出現(xiàn)，同時(shí)保證電網(wǎng)的電壓不至于降低，需要電動(dòng)機(jī)加快轉(zhuǎn)子的加速度，在最短的時(shí)間內(nèi)起動(dòng)，一般要求保持在3～5 s之內(nèi)。

3 皮帶輸送機(jī)的部件的選用與設(shè)計(jì)

3.1 輸送帶的選用與設(shè)計(jì)

在長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)中，對(duì)于既要進(jìn)行承載又要實(shí)現(xiàn)牽引功能的輸送皮帶來(lái)說(shuō)，承載作用要求它要有足夠的承載能力，牽引作用要求它應(yīng)該有較大的抗拉強(qiáng)度。

輸送皮帶包括覆蓋層和帶芯（骨架）。上覆蓋膠、邊條膠和下覆蓋膠組成了整個(gè)的輸送皮帶覆蓋層。各種混紡織物、棉織物、化纖織物或者鋼絲繩等材料構(gòu)成了輸送皮帶的帶芯。

在輸送皮帶進(jìn)行輸送工作時(shí)，絕大部分的負(fù)載將由帶芯承載。所以，對(duì)于帶芯材料的選擇，應(yīng)該按照盡量選擇具有較高強(qiáng)度和剛度的材料。之前已經(jīng)介紹，輸送皮帶的帶芯材料包括織物層帶芯和鋼絲繩帶芯。對(duì)于覆蓋層而言，上覆蓋膠層是直接與物料接觸的，且會(huì)直接受到物料的各種摩擦力、沖擊力。因此，為了盡量減小物料對(duì)于上覆蓋膠層的磨損的速度，上覆蓋膠層應(yīng)該設(shè)計(jì)的更厚一些。下覆膠層與支撐托輥接觸，為盡量降低輸送帶的壓陷阻力，下覆蓋膠應(yīng)該設(shè)計(jì)的較薄一些。

3.2 傳動(dòng)滾筒的選用與設(shè)計(jì)

傳動(dòng)滾筒主要負(fù)責(zé)動(dòng)力的傳動(dòng)作用。

以單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式為例，傳動(dòng)滾筒的傳動(dòng)方式分為兩種：?jiǎn)螡L筒傳動(dòng)和雙滾筒傳動(dòng)。在輸送機(jī)的功率較小時(shí)，多選用單滾筒傳動(dòng)，而當(dāng)輸送機(jī)的功率比較大時(shí)，就應(yīng)該選擇雙滾筒傳動(dòng)。這是由于雙滾筒傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)較為緊湊，通過(guò)添加圍包角額定方式，便于將所傳遞的牽引力加大，增強(qiáng)牽引效果。

從表面形式上區(qū)分，傳動(dòng)滾筒的表面包括：鑄（包）膠滾筒、鋼制光面滾筒等形式。其中，鑄（包）膠傳動(dòng)滾筒的表面摩擦系數(shù)較大，比較適合更長(zhǎng)距離的輸送，以及在濕度較大的環(huán)境中進(jìn)行輸送。而鋼制光面的傳動(dòng)滾筒因?yàn)槠涫枪饷?，所以摩擦系?shù)較低，用在與鑄（包）膠傳動(dòng)滾筒相反的情況下。

3.3 制動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì)

一般制動(dòng)裝置的存在是防止在平均傾角超過(guò)4 °且滿載停車的情況下，進(jìn)而造成物料的散落及運(yùn)輸車滑落的事故。在沒(méi)有傾角的水平輸送機(jī)上也要安裝緊急制動(dòng)裝置，以防止意外情況的發(fā)生。所以在水平或者非水平輸送時(shí)都必須要合理設(shè)計(jì)制動(dòng)裝置。

在設(shè)計(jì)制動(dòng)裝置時(shí)要綜合考慮，一般考慮點(diǎn)包括：首先，通過(guò)計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩，根據(jù)計(jì)算結(jié)果采取一定的安全準(zhǔn)備措施，避免事故的突然發(fā)生。其次，制動(dòng)器便是進(jìn)行控制速度乃至停止機(jī)器運(yùn)行的重要構(gòu)件。在選擇制動(dòng)器時(shí)，要在保證選擇的制動(dòng)器能充分滿足安全要求的前提下選擇并使用。如果需要有更高的安全要求，應(yīng)該采取進(jìn)行雙重的制動(dòng)器制動(dòng)。第三，緊急制動(dòng)裝置要根據(jù)輸送帶的整體長(zhǎng)度進(jìn)行均勻分布，達(dá)到對(duì)就近段皮帶實(shí)現(xiàn)有效制動(dòng)的效果。保證當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，能夠及時(shí)啟動(dòng)緊急制動(dòng)裝置。第四，凡是制動(dòng)的裝置，必然會(huì)出現(xiàn)摩擦，所以，要保證制動(dòng)器的散熱情況順暢，減少因制動(dòng)產(chǎn)生的熱量而對(duì)機(jī)器和人造成的傷害。

3.4 拉緊裝置的選用與設(shè)計(jì)

皮帶輸送機(jī)的拉緊裝置的好壞影響著輸送機(jī)的順利起動(dòng)、制動(dòng)以及運(yùn)行。

對(duì)于拉緊裝置在運(yùn)行時(shí)一般要達(dá)到的要求有：第一點(diǎn)，拉緊裝置要保證輸送帶經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)時(shí)不發(fā)生打滑現(xiàn)象，使輸送帶存在一定的恒張力。第二點(diǎn)，輸送帶在輸送過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的伸縮變化，所以，拉緊裝置要及時(shí)補(bǔ)償輸送帶的彈性伸縮和塑性的伸長(zhǎng)變化現(xiàn)象。第三點(diǎn)，當(dāng)輸送帶需要進(jìn)行接頭時(shí)，一定張緊行程就需要拉緊裝置來(lái)提供。第四點(diǎn)，為防止輸送帶的動(dòng)力效應(yīng)在工況過(guò)渡時(shí)給輸送機(jī)帶來(lái)較大損傷，這就需要拉緊裝置將這一動(dòng)力效應(yīng)盡量減小。

在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：首先，拉緊裝置應(yīng)該盡量處于輸送帶張力最小的地方，這樣可以減少設(shè)置拉緊裝置的成本。其次，拉緊裝置在安裝時(shí)，要綜合考慮輸送機(jī)的總體布置，由于在輸送機(jī)使用過(guò)程中，拉緊裝置需要根據(jù)輸送帶的松緊情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，所以，拉緊裝置要利于后期的維護(hù)和調(diào)動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)的功用包括了輸送零散物料，輸送成件包裝好的物品，除此之外，還可以參與到其他工業(yè)生產(chǎn)流程中，與其共同組成流水作業(yè)運(yùn)輸線，滿足生產(chǎn)工藝的要求。因此，高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)具有其重要的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。因此，對(duì)于高架長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)還需要更加深入的研究。該文關(guān)于皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)代表著一般的設(shè)計(jì)過(guò)程，希望為一般的設(shè)計(jì)選型提供一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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