帶式給料機(jī)防跑偏、長壽命滾筒的研制

杜昌峰 石茂利

摘 要：介紹了影響帶式給料機(jī)滾筒壽命的因素和輸送帶跑偏的機(jī)理，作者有的放矢地進(jìn)行了改進(jìn)，提出了鼓形滾筒、外置式筋板和復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，分別解決了輸送帶的跑偏、易斷軸和軸承使用壽命短的問題，在實(shí)踐中取得了良好的使用效果。

關(guān)鍵詞：帶式給料機(jī);鼓形滾筒;外置式筋板;復(fù)合密封

1.引言

帶式給料機(jī)，也叫甲帶給料機(jī)，是最近十幾年出現(xiàn)的新型產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)部門物料傳送系統(tǒng)中料倉的給料，2012年公開的一項實(shí)用新型專利，專利號為201220128920.8，名稱為《帶式給料機(jī)滾筒》，描述了帶式給料機(jī)滾筒提高強(qiáng)度、防止輸送帶跑偏、提高軸承密封性能的幾項措施。在本文中，詳細(xì)介紹了這幾項措施的實(shí)施細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，以利于該項技術(shù)更廣泛地推廣。

2.提高滾筒強(qiáng)度

圖1? 滾筒的結(jié)構(gòu)

1.筋板?? 2.堵板?? 3.筒體?? 4.中軸?? 5.定位面

改進(jìn)后的滾筒結(jié)構(gòu)如圖1所示，增加了六個筋板1，設(shè)置在了堵板2外側(cè)，輻射狀對稱布置，它的毛坯件是直角梯形，三個邊分別和中軸4、堵板2、筒體3焊接，在車床上加工時，車掉了銳角，產(chǎn)生了定位面5，該定位面和軸承組件靠在一起，做軸向定位用。修改后，中軸4和堵板2連接的部位不再單獨(dú)承受彎曲載荷，而是和筋板1、筒體3連成一體，共同承受彎曲載荷，連成一體后，其抗彎截面模量大幅增加，大幅提高了滾筒的抗彎性能，能有效防止中軸斷裂。

3.防止輸送帶跑偏

3.1跑偏的原因分析

引起輸送帶跑偏的因素有很多，經(jīng)常遇到的有：

A.驅(qū)動滾筒或改向滾筒兩頭直徑大小不一，有一定的錐度;

B.滾筒或托輥表面有煤泥或其他附著物;

C.驅(qū)動滾筒與改向滾筒不平行;

D.托輥軸心線和輸送帶運(yùn)行方向不垂直;

E.給料位置不正，對輸送帶產(chǎn)生橫向力;

F.滾筒中心線不在機(jī)身中心線上;

G.環(huán)形輸送帶沿寬度方向分布的周長不一致，一邊大一邊小，呈喇叭口狀。

傳統(tǒng)的防跑偏措施有增設(shè)防跑偏輪或增設(shè)擋板，擋住輸送帶使它不跑偏，能起到一定的效果，但是引起的后果往往是輸送帶和防跑偏輪或擋板接觸的位置磨損嚴(yán)重，使輸送帶壽命降低。有時會導(dǎo)致輸送帶邊翻起，最終導(dǎo)致帶邊產(chǎn)生裂紋，而輸送帶另一邊與導(dǎo)料槽側(cè)壁之間產(chǎn)生間隙，出現(xiàn)撒料現(xiàn)象。所以這些措施并不是最好的辦法。

3.2解決方案

傳統(tǒng)的防跑偏方式是等輸送帶跑偏了再去糾正，但是采取的糾正措施又帶來新的問題，導(dǎo)致輸送帶使用壽命縮短，所以不是最好的解決辦法。

作者采用了鼓形滾筒防跑偏法，輸送帶邊部包繞在錐形的小直徑端，運(yùn)行的線速度較小，中部包繞在錐形的大直徑處，運(yùn)行的線速度較大，輸送帶有向大直徑部位跑偏的趨勢，摩擦力的一個分量提供了跑偏的驅(qū)動力，輸送帶兩邊都有向中間靠攏的趨勢。當(dāng)兩邊的驅(qū)動力相等時輸送帶居于滾筒中部運(yùn)行，處于平衡狀態(tài)。當(dāng)偏向一邊時，這一邊的驅(qū)動力大于另一邊的驅(qū)動力，驅(qū)動力有了大小差異，輸送帶則處于受力不平衡狀態(tài)，會向另一邊偏移，隨著偏移的進(jìn)行，驅(qū)動力的差值逐漸縮小，直到變?yōu)榱悖瑒t處于新的平衡狀態(tài)

4.復(fù)合式軸承密封

4.1軸承密封不嚴(yán)的原因

使用在礦山井下，腐蝕性淋水或磨蝕性灰塵是傳動部件特別是軸承最大的敵人，一旦密封元件失效，軸承很快就會損壞。在傳統(tǒng)的滾筒軸承座里面，使用的密封方式多數(shù)是旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈，是單一的接觸式密封，如果該密封圈磨損損壞，則軸承室內(nèi)會進(jìn)入腐蝕性淋水或磨蝕性灰塵，軸承很快就損壞了，這是造成軸承過早損壞的主要原因。

4.2解決方案

作者采用了迷宮式和接觸式相結(jié)合的密封辦法，能擋住大部分灰塵和淋水。密封片是圓環(huán)形，使用厚度0.3毫米的不銹鋼板制造，內(nèi)摩擦環(huán)是使用MC尼龍制造的，兩者的材質(zhì)都非常耐磨，始終摩擦接觸，把軸承室和外界完全隔離開，能嚴(yán)格地把淋水和灰塵擋在外面。軸承座上還設(shè)有油杯，可以定期向軸承室內(nèi)注黃油。幾種措施結(jié)合起來使用，能有效提高軸承的使用壽命。

5.使用狀況

把配置了新型滾筒的帶式給料機(jī)投放到市場，經(jīng)過后期跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)：

1. 配置了鋼絲繩芯輸送帶的帶式給料機(jī)防跑偏效果不明顯;
2. 帆布芯輸送帶的帆布層數(shù)較多的，其橫向剛度較大，使用效果較好，作者在使用中選用了5層帆布;
   1. 帆布芯輸送帶的帆布層數(shù)較少的，其橫向剛度較小，使用效果不太好;
3. 輸送帶的彈性模量較大時，驅(qū)動滾筒中部直徑與端部直徑的差（B-A）應(yīng)該選用較小值，反之則應(yīng)該選用較大值。

6.結(jié)論

從這三年在現(xiàn)場使用的情況來看，新型滾筒克服了老式滾筒抗彎性能差、跑偏、使用壽命短的問題，在大運(yùn)量、高速度、工況條件差的情況下，能穩(wěn)定、長時間運(yùn)行，減少了故障率和設(shè)備停機(jī)檢修時間，提高了礦山生產(chǎn)單位的生產(chǎn)效率，該項技術(shù)值得大力推廣使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]濟(jì)寧市支點(diǎn)機(jī)電設(shè)備有限公司，帶式給料機(jī)滾筒，中國實(shí)用新型專利，專利號為201220128920.8，授權(quán)公告日是2013年1月2日，發(fā)明人杜昌峰

[2]北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所、武漢豐凡科技開發(fā)有限責(zé)任公司 主編，DTII（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計手冊，ISBN 7-5024-3218-3，北京，冶金工業(yè)出版社，2003年

[3]張鉞主編.新型帶式輸送機(jī)設(shè)計手冊，ISBN 7-5024-2677-9，北京，冶金工業(yè)出版社，2001.2.