對高架長距離的皮帶輸送機設(shè)計探討

周立珊

摘 要：在我國的高架長距離皮帶輸送機的制造與使用過程中，存在著各式各樣的問題。因此，如何將高架長距離的皮帶輸送機進行優(yōu)化設(shè)計，使其具有更強的使用性能，成為各大工業(yè)的一項重要的研究課題。在該文中，筆者從長距離皮帶輸送機的工作原理出發(fā)，對其的設(shè)計方法進行了進一步的分析與規(guī)范。

關(guān)鍵詞：高架長距離 皮帶輸送機 設(shè)計選型

中圖分類號：TD52 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0098-01

高架長距離的皮帶輸送機具有著可持續(xù)運輸、長距離運輸、維護方便以及大量運輸?shù)膬?yōu)點。我國的高架長距離皮帶輸送機隨著科技的發(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，高架長距離皮帶輸送機一旦發(fā)生故障，將嚴(yán)重影響整個生產(chǎn)的進度與質(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)計上嚴(yán)格把控，防患于未然。

1 高架長距離皮帶輸送機概述

高架長距離皮帶輸送機是指運用輸送帶的摩擦傳動原理進行驅(qū)動，從而可以通過輸送帶持續(xù)運輸物料的，且單機長度達到幾百米到一千米以上輸送裝置。

高架長距離皮帶輸送機基本是由位于兩個端點的驅(qū)動滾筒和改向滾筒以及一個閉合的輸送皮帶組成的。驅(qū)動滾筒由電動機驅(qū)動，可以帶動皮帶轉(zhuǎn)動，改向滾筒在另一端用來改變皮帶的輸送方向，閉合的輸送皮帶就緊套在兩個滾筒上，通過與驅(qū)動滾筒直接的摩擦作用轉(zhuǎn)動。

2 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計

驅(qū)動裝置給予整個長距離皮帶輸送機以動力，因此它的設(shè)計至關(guān)重要。驅(qū)動裝置主要包括電動機、聯(lián)軸器、減速器、傳動滾筒。這里主要介紹在設(shè)計中關(guān)于電動機的選用原則。

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

3 皮帶輸送機的部件的選用與設(shè)計

3.1 輸送帶的選用與設(shè)計

在長距離皮帶輸送機中，對于既要進行承載又要實現(xiàn)牽引功能的輸送皮帶來說，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。

在輸送皮帶進行輸送工作時，絕大部分的負載將由帶芯承載。所以，對于帶芯材料的選擇，應(yīng)該按照盡量選擇具有較高強度和剛度的材料。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。對于覆蓋層而言，上覆蓋膠層是直接與物料接觸的，且會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于上覆蓋膠層的磨損的速度，上覆蓋膠層應(yīng)該設(shè)計的更厚一些。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)計的較薄一些。

3.2 傳動滾筒的選用與設(shè)計

傳動滾筒主要負責(zé)動力的傳動作用。

以單點驅(qū)動方式為例，傳動滾筒的傳動方式分為兩種：單滾筒傳動和雙滾筒傳動。在輸送機的功率較小時，多選用單滾筒傳動，而當(dāng)輸送機的功率比較大時，就應(yīng)該選擇雙滾筒傳動。這是由于雙滾筒傳動的結(jié)構(gòu)較為緊湊，通過添加圍包角額定方式，便于將所傳遞的牽引力加大，增強牽引效果。

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

3.3 制動裝置的選用與設(shè)計

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

在設(shè)計制動裝置時要綜合考慮，一般考慮點包括：首先，通過計算負載轉(zhuǎn)矩，根據(jù)計算結(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，制動器便是進行控制速度乃至停止機器運行的重要構(gòu)件。在選擇制動器時，要在保證選擇的制動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)該采取進行雙重的制動器制動。第三，緊急制動裝置要根據(jù)輸送帶的整體長度進行均勻分布，達到對就近段皮帶實現(xiàn)有效制動的效果。保證當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，能夠及時啟動緊急制動裝置。第四，凡是制動的裝置，必然會出現(xiàn)摩擦，所以，要保證制動器的散熱情況順暢，減少因制動產(chǎn)生的熱量而對機器和人造成的傷害。

3.4 拉緊裝置的選用與設(shè)計

皮帶輸送機的拉緊裝置的好壞影響著輸送機的順利起動、制動以及運行。

對于拉緊裝置在運行時一般要達到的要求有：第一點，拉緊裝置要保證輸送帶經(jīng)過驅(qū)動滾筒的分離點時不發(fā)生打滑現(xiàn)象，使輸送帶存在一定的恒張力。第二點，輸送帶在輸送過程中會出現(xiàn)一定的伸縮變化，所以，拉緊裝置要及時補償輸送帶的彈性伸縮和塑性的伸長變化現(xiàn)象。第三點，當(dāng)輸送帶需要進行接頭時，一定張緊行程就需要拉緊裝置來提供。第四點，為防止輸送帶的動力效應(yīng)在工況過渡時給輸送機帶來較大損傷，這就需要拉緊裝置將這一動力效應(yīng)盡量減小。

在設(shè)計時應(yīng)該注意以下幾點：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，要綜合考慮輸送機的總體布置，由于在輸送機使用過程中，拉緊裝置需要根據(jù)輸送帶的松緊情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，所以，拉緊裝置要利于后期的維護和調(diào)動。

4 結(jié)語

高架長距離皮帶輸送機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)運輸線，滿足生產(chǎn)工藝的要求。因此，高架長距離皮帶輸送機具有其重要的生產(chǎn)應(yīng)用價值。因此，對于高架長距離皮帶輸送機的設(shè)計還需要更加深入的研究。該文關(guān)于皮帶輸送機的設(shè)計代表著一般的設(shè)計過程，希望為一般的設(shè)計選型提供一定的參考價值。

參考文獻

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