環(huán)形帶式輸送機的研制與應用

李天國 邱 桃 廖興文 杜 偉 張 靜

成都航冶物料輸送工程有限公司 成都 610100

0 前言

煉鐵廠、煉鋼廠的燒結(jié)環(huán)形冷卻機下方卸灰閥的接料有數(shù)種運輸方式，如采用小推車沿著環(huán)形路線依次接料，但使用小車接料揚塵大，不環(huán)保且勞動強度高，對勞動者身體有一定傷害；或采用沿著環(huán)形軌道行走的鏈斗小車依次接料，由于小車為不連續(xù)的，使得受料時不容易對正，造成撒料，同時小車是在軌道上運動，使得環(huán)形冷卻機雙層卸灰閥無法和小車密封，造成非常大的揚塵。針對這一情況，研制了一種環(huán)形帶式運輸機，使用環(huán)形帶式運輸機在煉鐵廠、煉鋼廠燒結(jié)環(huán)形冷卻機下方沿環(huán)形連續(xù)幾十個雙層卸灰閥接料用，然后由頭部滾筒集中卸出，解決上述問題。

1 主要技術(shù)參數(shù)

環(huán)形帶式輸送機帶寬B為500~1 800 mm；輸送能力Q為10～1 800 t/h ；環(huán)形包容角度α為6°~360°；環(huán)形轉(zhuǎn)彎半徑R為3~200 m；設備輸送長度L為απR/180 m；提升角度β為±18°；驅(qū)動功率P為3~315 kW；電壓等級為380/660/1 140 V。

2 主要結(jié)構(gòu)原理及組成

環(huán)形帶式輸送機如圖1所示，由支腿、環(huán)形角鋼縱梁、環(huán)形導料槽、環(huán)形（防跑偏）導軌、帶導向輪的耐熱環(huán)形輸送帶、環(huán)形密封蓋板、頭尾錐形驅(qū)動滾筒、錐形承載托輥、錐形回程托輥、沿線受料罩筒、尾部蝸輪蝸桿鋼繩弧線拉緊裝置、頭架1尾架、頭部漏斗、頭部清掃器、尾部空段清掃器、頭尾驅(qū)動裝置（電動機減速器）、電氣控制箱、打滑檢測裝置、拉繩急停開關(guān)等組成。

圖1 環(huán)形帶式輸送機結(jié)構(gòu)圖

圖 2 支腿

1）支腿 支腿如4所示，1個外弧支腿（外弧支腿上部焊有環(huán)形導料槽外弧支架，外弧支架徑向設外弧連接板用2個螺栓連接在外弧支架端板上，外弧連接板用于焊接環(huán)形導料槽的外弧導料槽的外弧墻板），1個內(nèi)弧支腿（內(nèi)弧支腿上部焊有環(huán)形導料槽內(nèi)弧支架，內(nèi)弧支架徑向設內(nèi)弧連接板用2個螺栓連接在內(nèi)弧支架端板上，內(nèi)弧連接板用于焊接環(huán)形導料槽的內(nèi)弧導料槽的內(nèi)弧墻板），1根橫梁（用于連接外弧支腿和內(nèi)弧支腿），2個軌道支架（分別用螺栓緊固在外弧支腿上部和下部，用于支撐并焊接上下環(huán)形導軌），2個上托輥角鋼支座（分別焊接在外弧支腿和內(nèi)弧支腿上部內(nèi)側(cè)，用于連接支撐上托輥組），2個下托輥角鋼支座（分別焊接在外弧支腿和內(nèi)弧支腿下部內(nèi)側(cè)，用于連接支撐下托輥組）。

2）環(huán)形角鋼縱梁 每組環(huán)形角鋼縱梁如圖3所示，由1個外弧角鋼縱梁、1個內(nèi)弧角鋼縱梁組成，外弧角鋼縱梁和內(nèi)弧角鋼縱梁分別用螺栓緊固在相鄰兩個支腿的上部連接板，沿著環(huán)形圓弧中心線由多個支腿和多個環(huán)形角鋼縱梁連接而成環(huán)形組合架。

圖3 環(huán)形角鋼縱梁

3）環(huán)形導料槽 每組環(huán)形導料槽如圖4所示，由1個外弧導料總成、1個內(nèi)弧導料總成組成；每個外弧導料總成由1個外弧墻板、1個外弧橡膠板、1個外弧壓板組成，并用螺栓每相距300 mm間隔依次緊固連接；每個內(nèi)弧導料總成由1個內(nèi)弧墻板、1個內(nèi)弧橡膠板、1個內(nèi)弧壓板組成，并用螺栓每相距300 mm間隔依次緊固連接；每相鄰2組環(huán)形導料槽由各自壓板前后錯位搭接組成封閉環(huán)形，便于運送物料；環(huán)形導料槽外弧導料總成由外弧墻板焊接在支腿外弧支架的外弧連接板，環(huán)形導料槽內(nèi)弧導料總成由內(nèi)弧墻板焊接在支腿內(nèi)弧支架的內(nèi)弧連接板；環(huán)形導料槽的橡膠板與下面環(huán)形輸送帶留1 mm間隙。

圖4 環(huán)形導料槽

3）環(huán)形導軌 環(huán)形導軌如圖5所示，由上輸送帶導向輪組導軌（1個上軌道角鋼、1個下軌道角鋼口對口組成）、下輸送帶導向輪組導軌（1個上軌道角鋼、1個下軌道角鋼口對口組成）組成；上輸送帶導向輪組導軌安裝調(diào)整好后焊接在上部軌道支架，下輸送帶導向輪組導軌安裝調(diào)整好后焊接在下部軌道支架。

圖5 環(huán)形導軌

4）環(huán)形輸送帶及導向輪組 如圖6所示，環(huán)形輸送帶為EP100多層聚酯帆布橡膠貼面輸送帶，整體為一封閉環(huán)形輸送帶，距離輸送帶外弧側(cè)邊30 mm圓弧線每隔300 ~500 mm間距打孔裝一導向輪組，由于環(huán)形輸送帶運行時具有向心力，所以設置系列導向輪組沿著環(huán)形導軌行走時拉住輸送帶不向內(nèi)弧跑偏（離心力），保持環(huán)形輸送帶沿著導軌正常運行；每組導向輪組由上軸承下軸承、上尼龍軸承座下尼龍軸承座、上尼龍壓套下尼龍壓套由螺栓穿孔串接組成由螺母旋緊，上尼龍壓套下尼龍壓套壓緊夾住輸送帶，上下軸承外圈垂直靠在環(huán)形導軌垂直面上拉住輸送帶；系列導向輪組隨輸送帶環(huán)形封閉運行，運行到上輸送帶軸承靠在上部導軌，運行在下輸送帶軸承靠在下部導軌。

圖6 環(huán)形輸送帶及導向輪

5）環(huán)形密封蓋板 環(huán)形密封蓋板如圖7所示，是多個尺寸相同的1～1.5 mm厚的梯形薄鋼板搭接組成，用自攻螺釘緊固在環(huán)形角鋼縱梁上面，環(huán)形密封蓋板完全將導料槽蓋住密封，使導料槽內(nèi)輸送物料粉塵不能向外揚塵，環(huán)保節(jié)能，同時又防止外面塵土和上方灑落物堆積在帶式輸送機架上。

圖7 環(huán)形密封蓋板

6）錐形驅(qū)動滾筒 錐形驅(qū)動滾筒如圖8所示，設機頭、機尾各一個，使環(huán)形帶式輸送機的輸送帶繞過頭尾滾筒纏繞成封閉環(huán)形帶，滾筒與輥子均采用錐形，外弧大徑，內(nèi)弧小徑，以適應輸送帶內(nèi)、外弧線速度差的要求。

圖8 錐形驅(qū)動滾筒

7）錐形上下托輥 錐形上下托輥如圖11所示，其用于支撐環(huán)形輸送帶，由錐形上托輥組6（錐形上托輥和上托輥架）、錐形下托輥組7（錐形下托輥和下托輥架）組成，錐形上托輥支撐上輸送帶，錐形下托輥支撐下輸送帶；上錐形托輥插入上托輥架兩邊支柱開口槽，上托輥架通過兩邊連接孔板用螺栓緊固在支腿的內(nèi)、外弧支腿和的上角鋼座上；下錐形托輥插入下托輥架兩邊支柱開口槽，下托輥架通過兩邊連接孔板用螺栓緊固在支腿的內(nèi)、外弧支腿和的下角鋼座上；滾筒與輥子均采用錐形，外弧大徑，內(nèi)弧小徑，以適應輸送帶內(nèi)、外弧線速度差的要求。

圖9 錐形上下托輥

8）沿線受料罩筒及鎖氣器 如圖12所示，沿線受料罩筒為沿線各受料點接料用，一般為圓形罩筒，圓形罩筒上口連接雙層卸灰閥（鎖氣器），雙層卸灰閥上口連接環(huán)冷機出料口，雙層卸灰閥（鎖氣器）為粉塵物料和空氣分離閥，使物料落到上輸送帶導料槽內(nèi)不揚塵，環(huán)保節(jié)能；圓形罩筒下口對準環(huán)形輸送帶環(huán)形中心線，圓形罩筒下口與環(huán)形密封蓋板（蓋板上現(xiàn)場開圓孔）連接，使物料落到上輸送帶導料槽內(nèi)。

圖10 受料罩筒、鎖氣器

9）尾部蝸輪蝸桿鋼繩弧線拉緊裝置 如圖11、圖12所示，由于頭尾滾筒布置在環(huán)形中心線上，尾部滾筒張緊行程設為弧形線（尾滾筒連接座板開弧線導向長孔），采用蝸輪蝸桿鋼繩沿弧線拉緊。其優(yōu)勢為可人工現(xiàn)場根據(jù)輸送帶松緊隨時調(diào)節(jié)拉緊力，保證輸送帶纏繞在驅(qū)動滾筒上不打滑；另外，手搖蝸輪蝸桿與尾張緊改向滾筒連接是軟鋼絲繩，當手搖蝸輪蝸桿拉緊鋼絲繩，鋼絲繩又拉緊尾張緊改向滾筒沿著滾筒座板上開的弧線導向長孔移動張緊，而不是直線張緊，充分適應環(huán)形輸送帶張緊，無需張緊完尾張緊改向滾筒后再人工調(diào)節(jié)滾筒，保證輸送帶在滾筒上不跑偏。

圖11 手搖蝸輪蝸桿

圖12 尾部蝸輪蝸桿鋼絲繩弧線拉緊裝置

10）頭架、頭部漏斗、尾架 如圖13所示，頭架為連接支撐頭部驅(qū)動滾筒和電動機減速器用，頭部漏斗為頭部拋料卸料封閉擋料用，頭部漏斗下口接另一部帶式輸送機受料口。

圖13 頭架、頭部漏斗、尾架

11）頭尾清掃器 如圖14所示，環(huán)形帶式輸送機頭部驅(qū)動滾筒卸料下部設一頭部清掃器，使未卸凈的少部分粘在輸送帶上的物料刮落到頭部漏斗2內(nèi)；尾部滾筒下輸送帶進入滾筒前1 m處設一空段清掃器，使沿線下輸送帶上面粘附的灑落物料和雜質(zhì)在卷入尾滾筒前清除掉，防止雜質(zhì)夾入尾滾筒和輸送帶內(nèi)損傷滾筒和輸送帶，防止引起尾部滾筒輸送帶跑偏。

圖14 頭尾清掃器

12）驅(qū)動裝置 環(huán)形帶式輸送機驅(qū)動裝置由電動機和減速器組成；可以頭尾雙滾筒驅(qū)動，也可以頭部單滾筒驅(qū)動，可以設計為向頭部單向運行，也可以設計為正反雙向運行。

在功能及操作上，環(huán)形帶式輸送機同普通直線帶式輸送機一樣，輸送帶纏繞在頭尾滾筒上，電動機減速器18拖動滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒帶動輸送帶運行，頭滾筒驅(qū)動，尾滾筒張緊。

3 環(huán)形帶式輸送機的主要特點

1）環(huán)形帶式輸送機連續(xù)運輸，輸送能力大；物料全程密封無粉塵，節(jié)能環(huán)保。

2）采用PLC可編程電氣控制，有急停、停機人工復位、速度打滑、過熱、欠壓、過流、過載等電氣保護。

3）多點受料處受料密封圓形罩筒與雙層卸灰閥（鎖氣器）連接，使粉塵物料和空氣分離，受料不揚塵。

4）環(huán)形帶式輸送機共設置1或2套驅(qū)動電動機裝置驅(qū)動，可頭部單電動機驅(qū)動，亦可頭尾雙電動機共同驅(qū)動，帶式輸送機可以正轉(zhuǎn)，也可以反轉(zhuǎn)。

5）由于頭尾滾筒布置在環(huán)形圓弧中心線上，尾部滾筒張緊行程設為圓弧線（尾滾筒連接座板開弧線導向長孔），采用尾部蝸輪蝸桿鋼繩拉緊裝置，不能采用尾部螺旋直線拉緊。充分適應環(huán)形輸送帶張緊，無需張緊完尾張緊改向滾筒后再人工調(diào)節(jié)滾筒，保證輸送帶在滾筒上不跑偏。

6）錐形驅(qū)動滾筒設機頭、機尾各一個，使環(huán)形輸送帶機的輸送帶繞過頭尾滾筒纏繞成封閉環(huán)形帶，滾筒與輥子均采用錐形，外弧大徑，內(nèi)弧小徑，以適應輸送帶內(nèi)、外弧線速度差的要求，且滾筒與輥子上母線與環(huán)形輸送帶接觸均布置為水平。

7）沿著環(huán)形圓弧中心線由多個系列支腿和多個系列環(huán)形角鋼縱梁連接而成環(huán)形組合架；環(huán)形組合架是環(huán)形輸送帶機的基本環(huán)形平臺。

8）中部轉(zhuǎn)彎段采用上、下輸送帶導向輪組（多個導向輪按285 mm間距固定在輸送帶外弧外側(cè)沿著環(huán)形軌道導向行走）拉住輸送帶外弧外側(cè)防止輸送帶向內(nèi)弧里側(cè)跑偏。

9）由滾筒托輥支撐的環(huán)形輸送帶上方設置環(huán)形導料槽，輸送物料運行在導料槽內(nèi)，物料不外揚灑落。

10）帶式輸送機環(huán)形機架上方設置了環(huán)形密封蓋板15，用以防止外面塵土和上方灑落物堆積在帶式輸送機架上，影響帶式輸送機的運行，同時也防止導料槽內(nèi)粉狀物料向外揚塵，起環(huán)保節(jié)能作用。

4 結(jié)語

環(huán)形帶式輸送機運輸能力大，密封環(huán)保，高效節(jié)能，該環(huán)形輸送帶設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，安裝及拆卸方便，研發(fā)完成后投入了鋼廠的實際應用，在使用過程中運行平穩(wěn)可靠，運行良好。